GB/T30149-2019
电网通用模型描述规范
CIMbasedefficientmodelexchangeformat
- 中国标准分类号(CCS)K45
- 国际标准分类号(ICS)29.240
- 实施日期2020-01-01
- 文件格式PDF
- 文本页数19页
- 文件大小1.89M
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电网通用模型描述规范
国家标准 GB/T30149一2019 代替GB/T301492013 电网通用模型描述规范 CIMbasedefieientmdelexchangfomat 2019-06-04发布 2020-01-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/30149一2019 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 符号和缩略语 4.1符号 4.2缩略语 用例 5.1模型实时共享 5.2在线动态稳定分析(DSA 结构规范 6.1概述 6.2基本结构 6,3注释 6.4根元素及系统声明 6.5模型信息头 6.6块结构 6.7数据块 差异模型 1 概述 1 7.1 7.2差异模型结构 l0 7.3差异模型的数据块 类定义模板CIM/ESchema 8 12 8.1概述 12 8.2模板结构 12 8.3类描述数据块 12 8.4枚举类数据块 13 8.5复合类型 14 8.6使用原则 14 15 附录A资料性附录)CIM/E示例 参考文献 16
GB/30149一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准代替GB/T301492013《电网通用模型描述规范》,与GB/T301492013相比,主要技术 变化如下: -增加了标准用例(见第5章) -修改了原标准的符号定义,修订后的优点是CIM/E的描述遵循了XML语法,便于解析,在描 述上更加严谨(见第4章,2013年版的第4章); 修改了原标准的结构规范,增加了模型头部描述(如(Fullmodel/)用于对模型的整体说明 如模型是增量模型还是全模型,模型对应的模板,创建时间等信息(见第6章,2013年版的第 5章); -增加了差异模型的定义见第7章) 增加了复合数据类型描述(见8.5). 请注意本文件的某些内容可能涉及专利
本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任
本标准由电力企业联合会提出 本标准由全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会(SAc/TC82)归口
本标准起草单位;国网电力科学研究院有限公司、国家电网有限公司国家电力调度控制中心、 南方电网有限责任公司系统运行部(电力调度控制中心)、电力科学研究院有限公司、国家电网有限 公司华东分部、国家电网有限公司华中分部、国网福建省电力有限公司、国网天津市电力有限公司、国家 电网有限公司华北分部、国家电网有限公司东北分部,山东大学,上海电力学院、积成电子股份有限公 司东方电子股份有限公司
本标准主要起草人;辛耀中,米为民,陶洪铸,蒋国栋,林静怀,尚学伟,李伟、陈郑平、张亮、潘毅、 严亚勤、刘涛、郭凌旭、汤卫东、曹阳、程芸、高宇,周华锋、张勇、梁成辉,李晓露 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 GB/T301492013
GB/30149一2019 电网通用模型描述规范 范围 本标准规定了电力系统公共信息模型的高效描述格式,包括数据模板及数据结构规范
本标准适用于电力系统数据模型的在线应用与离线交换
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
件
EC61970-452能量管理系统应用程序接口第452部分:CIM模型交换规范(Ener rgymanage mentsystemapplicationprograminterfaceEMSAPI)Part452:CIMmodelexchangespecification 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3. eommoninformationmodel;CIM1 公共信息模型 抽象模型,它表示了在电力企业中为企业运行的各个方面建立模型通常所需的所有主要对象
该 模型包含这些对象的公用类和属性,以及它们之间的关系
[DL/Z890.22010,定义3.8] 3.2 可扩展的标记语言extensihlemarkuplangage;XMML 标准通用标记语言(sGML)的一个子集,用来在一个文本文件中插人结构化数据
[DL/Z890,2一2010,定义3.26] 3.3 资源描述框架resoureedescriptionframework;RD 万维网联盟(w3C)推荐的一种语言,用于表示机器可简单地进行处理的元数据
RDF采用XML 作为内部的语法
[DL/Z890.22010,定义3.47] 3,4 资源描述框架模式RDFschema -种用资源描述框架表示的模式规范语言,用来描述资源及其性质,包括资源如何与其他资源关 联,用来规范应用指定的模式
[DL/Z890.22010,定义3.48] 3.5 CIM/XM模型CIM/XMLmdel 以CIMRDF模式作为元模型框架来构建电力系统通用模型的XML文档
这些文档的样式称为 CIM/XML格式,用来措述和交换电力系统通用模型
GB/T30149一2019 [IEC61970-552,定义4.3] 3.6 CIM/E模型CIM/Emodel CIMRDF模式作为元模型框架来构建电力系统通用模型的E文档,针对CIM/XML格式的效率 缺陷所发展起来的一种高效的电力系统模型描述与交换格式,适用于电力系统通用模型的在线交换
CIM/XML格式与CIM/E格式可以相互转换
3.7 CIM/E模式CIM/E schema 用CIM/E格式描述类及其属性和关联的模式规范
3.8 能量管理系统enermanagementsystem -种包含软件平台,基本服务及一组应用程序的计算机系统,能够支持发电、输电设备有效运行所 需的功能,以最低成本确保能源供应的安全
[DL/T890.301一2016,定义3.1] 3.9 统一建模语言uni nifielmodelinglanguage -种面向对象的建模语言和方法论,用于对一个系统密集过程规范化、可视化、构造和文档化的 方法
[DL/T890.301一2016,定义3.3] 3.10 子集prfile 定义一个可交换的模型结构和语义的模式,对更为通用的CIM加以约束形成的集合
[DL/T890.301一2016,定义3.4] 3.11 统一资源标识符uniftedl identiier reSource -种用于标识(引用)资源(如文件,文档、图像等物)的web标准语法和语义
符号和缩略语 4.1符号 表1中的符号适用于本文件
表1符号及其定义 序号 符号 定义 类起始符 类结束符 数据块头引导符(横表式) 《 @井》 数据块头引导符(纵表式 数据行引导符 井 注释引导符 命名空间连接符
GB/30149一2019 表1(续 序号 符号 定义 类和实体连接符 赋值连接符 l0 名称连接符,父类与子类的连接符 1 指针引导行 12 blank 字段分隔待,由一个或连续多个空格或制表符(Tab)组成 含空格的字符数据,前后加单引号 13 14 NULL 空字段指示符 15 该项数据无变化 16 逗号分隔符 4.2缩略语 下列缩略语适用于本文件
公共信息模型(Commonm CIM InformationModel EMSs;能量管理系统(EnergyManagementSystenm) RDF,资源描述框架(ResourceDescriptionFramework) UML;统一建模语言(UnifiedModelingIanguage) URI:统一资源标识符(UnifiedResourceIdentifer) XML;可扩展标记语言(ExtensibleMarkupLanguage) 5 用例 5.1模型实时共享 如图1所示,A和B是互联电网中的两个控制中心,分别运行了不同供应商的EMS系统
虽然A 不对B监视的部分电网直接责任,但B的部分电网仍然对A监视的电网有影响
因此,A至少需要维 护B的部分电网详细模型,以评估他们对A监视电网的影响
图1互联电网
GB/T30149一2019 每个调控中心维护其调管范围内的官方、详细模型,并定期将模型以CIM/E形式提供给相邻控制 中心
各控制中心收到其他控制中心模型后,将这些模型与本地模型合并成一个完整互连电网模型,如 图2所示
CIM/E 模型交换接口 模型A 模型A 模型B 模型B 边界模型交换 模型管理机构 模型管理机构 EMSA模型 EMSB模型 控制中心A 控制中心B 图2cIM模型交换与合并 图2说明了控制中心A和B之间的模型交换
控制中心间的模型交换过程相同,这里以控制中心 A模型变化为例,来简要说明模型的交换步骤: A用本地EMS建模工具修改了本系统模型; a b) A的模型管理机构将完整模型或差异模型形成CIM/E文件,并将其发送到B B接收并校验模型 d B根据边界从模型中抽取A调管范围的模型,并将其合并成一个详细的互连模型必要时B 可以缩减抽取A模型的范围); B将抽取生成的A的模型导人本地模型管理机构及EMS模型
5.2在线动态稳定分析(DSA 图3说明了CIM/E在在线动态稳定分析(DSA)中的应用 数据采集与监控应用为状态估计提供设备模型和实时数据
a 状态估计生成CIME格式的拓扑模型和状态估计结果,与设备参数CIM/E文件和故障集 b CIM/E文件一起提供给以下应用;安全分析、动态稳定分析、安全约束机组组合和经济调度、 自动发电整制和自动电压拉制" 安全分析、动态稳定分析、安全约束机组组合和经济调度的结果以cIM/E的形式生成
DsA由实时事件启动,每15min运行一次
同时,DsA还应用于智能电网调度平台试点项目
智 能电网调度平台是支撑能量管理系统(EMS)、动态稳定分析(DsA)、实时动态检测系统(wAMs)和市 场管理系统(MMS)的新一代平台
这些项目已经在多个控制中心投人运行,实现了多个控制中心之间 的全网实时模型共享
GB/30149一2019 CIM/E文件 CIM/E文件 在线更新 动态模型参数 设备参数 离线更新 安全分析 动态稳定分析 结束 拓扑模型 安全约束机组组会 结果 安全约束经济调度 数起不集生 状态估计 状态估计结果 自动发电控制 结果 首动压拉制 故障集 图3在线动态稳定分析 结构规范 6 6.1概述 根据类定义模式(cIM/ESchema),电力系统模型能被转换导出为一个cIM/E文档,如图4所示
类定义模版提供了CIM/E文档所使用的模式描述格式
CIM/E模型交换文档在解析后可导人到一个 外部系统中
专有的 电力系统数据 以uML表示 的CIM 导入 CIME类定 规范 事价 义模版 引用 RDF模板 CM但格式的 电子系统数期 图4基于CIMM/E的模型交换机制 CIM/E数据是纯文本数据
CIM/E格式文件中每行前两个或前三个字符表示该行的含义
通过
GB/T30149一2019 这种方式提高文本处理的效率
CIM/E文件对英文字母的大小写敏感
6.2基本结构 CIM/E文件由系统声明、一个模型头定义、一个或多个块组成
块有三种类型:数据块、模式块和 枚举块
注释行以“!----)”格式描述,可以出现在文件的任何位置
CIM/E文件有两种基本表结构: 即横表式结构和纵表式结构,分别如图5和图6所示
附录A给出了横表式结构的CIM/E文件示例
?xmlversion=".0"encoding="UTF-8"? -注释 注释 -根标签及系统声明 EVversion=”Type=”T上Head"@”vHead="@#”obect="#Tme="" nrmmse"Descripion="Exe”profle="URN-模型信息头
GB/30149一2019 6.7.6对象指针 CIM/E中用星号“关"表示对象指针
当“关”出现在数据块头属性名前面时,表示该属性为指针属 性即其值是指向对象的指针),后面紧跟指针所指向的类名
属性值指向该类的对象标识
如果指针 指向多个对象,在指针属性的值中,多个对象间用逗号“,”分隔
对象指针结构如图7所示 ="T下-8"?> -?xmlversion=".0"encodng- 注释 ClassnameAentty="XXX"- <@>Num URI name pathName s@ 标准路径名 序号标识 名称 # A_obj1 Anm1 A_path1 <# /带 # Ab2 A_path2 A_nm2 #> A_obj3 A_nm3 A_path3 # 佛 # 4ClassnameBentty="XXXX" pathName <@ @>Num URI name ClassnameA 序号 标识 标准路径名 关联类A
名称 # B_obj1 A_nm1 Apath1 Aobj1 # # # B_obj2 A_nm2 A_path2 A_obj2,A_obj3 # B_obj3 A_nm3 A_path3 A_obj4 体 # /#> 图7对象指针用例 6.7.7复合元素 属性通常是简单数据类型也有可能是复合数据类型或复合类型的嵌套
在CIM/E数据中,复合 类型属性应展开成多个简单类型属性
可以使用基本类型.枚举.cI数据类型或其他复合类的组合 也可以嵌套使用
有关复合类型的详细定义见第8章中CIMME类定义模式
图8是复合属性的一个 例子
entty="Huadong'"-
GB/T30149一2019 差异模型 7.1概述 A和B交换初始全模型后(A和B是两个不同的控制中心或发电厂或变电站),当A的模型再次更 新时,只需将变化部分作为差异模型发送给B,而不是发送新的全模型
7.2差异模型结构 差异模型的描述格式有两种
对两个基本的CIM/E模型,B1和B2,其中2是较新的模型
第一种差异模型描述格式是由四组 语句组成,每一组都编码为一种资源描述结构的序列: 信息头语句,包含差异模型自身信息的语句 a b 新增语句(Create),B2中包含而B1中不含,即新增对象信息的语句; c 更新语句(Change),B和2中都包含,即对象属性变化信息的语句; d 删除语句(Delete),B1中包含而B2中不含,即删除对象信息的语句
第 种格式如图9所示
注释 EEVersion=Type=THead="@”V_Head="#”Object="#"Time="" DiferenceModeID=""Created="yMM.dahh.mm.se"Description="研究模型" Profile="URN1"version="5yv"”Dependenton="abce11_1ba"”ModelingAuthoritySet="华北") sCreate> ="实体名" classnameentity= @>Num attr1 attr2 attrX@ # 值1 值X#> 值2 值2 # 值1 值X#>
GB/30149一2019 附 录 A 资料性附录 CIN/E示例 图A.1是一个完整的模型的一个示例
包含一个控制区和三个变电站
变电站类的属性“关sub controlarea”是一个对象的指针,引用控制区类的mRID
在本例中,“华北”区域包含三个厂站,分别是 “华北.高坝”“华北.北郊”和“华北.花家堡” n"CIME2016 Type="全模型"THead="@”VHead="@#”"Object="#”Time="0131201_103022" EVersion="
电网通用模型描述规范GB/T30149-2019
1. 标准背景
电力系统中的模型描述对于计算电力系统运行参数非常重要,不同计算软件的传输和转换涉及到的模型描述方式不同,这给电力系统建模带来了很大的困扰。为此,中国电力行业标准化技术委员会于2018年启动了电网模型通用描述规范的研究工作,并于2019年发布了《电网通用模型描述规范》(GB/T30149-2019)标准。
2. 规范内容
GB/T30149-2019标准主要包括电网模型的结构、元素、属性、数据类型、命名规则、描述语言等方面,以及模型的XML表示格式等。标准中还规定了电网模型的版本管理、更新和发布等方面的要求。标准中定义了电网模型描述的通用方式,可以将不同厂家的模型整合到一个平台上进行计算,并且规范化的模型也更容易传输和转换。
3. 应用建议
GB/T30149-2019标准的发布对于电力系统的计算和仿真具有重要意义。电力系统运行参数的计算需要各种模型,如发电机、变电站、输电线路、负荷等,如果所有模型都能按照该标准进行描述,那么将极大地促进各种软件之间的互通性和数据共享。拥有符合GB/T30149-2019标准的电网模型,能够提高电网模型的可靠性,方便进行电力系统的计算、分析和调度。
对于电力企业而言,应注意在设计、采购和使用电力设备时,尽可能使用符合标准的电网模型。同时,企业应加强人员培训,开展技术交流,推动电网建模与仿真的标准化工作。