IEC6197061850融合

IEC6197061850融合王康元浙江大学电力系统自动化研究所2008.10.21提纲1、在系统软件中实现IEC61970，特别在调度主站、集控主站、或当地监控主站上关心IEC61970的CIM主体部分的哪些部分？2、基于IEC61970的CIS的电力企业总线UIB目前在国内应用中实现的现状是怎么样的？实现的做法是自主开发，或是外购成熟第三方组件？应用过程中实现数据信息传输效率如何？3、在IEC61970标准实现过程中，互操作性如何把握，对象粒度体现哪里？4、IECTC57构建的信息传输体系如下图所示，IEC61970是规范系统级各种应用之间进行信息共享访问的标准，而IEC61850（特别是站层MMS规约）是规范变电站自动化系统的信息传输规范标准。IECTC57有把两者数据模型统一的意愿，目前的进展如何？5、IEC61850的数据模型在IEC61970的CIM体系中是独立的一个类包吗？IEC61850的数据模型和IEC61970-303的Scada包，和量测Meas包中的类之间的对应关系是怎么样的？6、系统模型实现了IEC61970的CIM中，如何接入IEC61850的继电保护信息，这些信息如定值、保护动作事件等？61970/61968的CIM结构61970核心CIM61968核心CIM核心类61970在调度应用中的核心类IdentifiedObject(fromCore)Equipment(fromCore)EquipmentContainer(fromCore)0..10..*0..10..*ConductingEquipment(fromCore)ConnectivityNode(fromTopology)Terminal(fromCore)0..n10..n10..n0..10..n0..1Measurement(fromMeas)0..n0..10..n0..1PowerSystemResource(fromCore)10..n10..nCIS接口DL890.402公共服务[GID公共服务]DL890.404高速数据访问(HSDA)[DAISDA]DL890.403通用数据访问(GDA)[DAF+GIDCDA]DAISDADAFHDAISOPCDAOPCHDADL890.405通用事件和订阅(GES)[DAISSE+GIDP/S]DAISAEOPCAEDL890.407时间序列数据访问(TSDA)DAFCIS接口示例数据仓库变电站综合自动化OMS配网模型输电网模型DACCISAM/FM/GIS配网自动化人力资源停电报告事件历史记录工作流管理EMS...事件类型：网络结构改变（用通用语言描述）CIMX.1X.2X.3X.4X.5订阅者CIMAppX.1Y.1X.2Y.2X.3X.4X.5订阅者CIMAppX.1Y.1X.2X.3X.4Y.4X.5Y.5订阅者CIMAppX.1Y.1X.2X.3Y.3X.4Y.4X.5订阅者订阅者：多个应用连接到UIB获得同样的消息解析消息，将应用所需的数据拿出来将数据转化为当地的应用格式将数据放入应用或数据库AppCIMY.1X.1Y.2X.2Y.3X.3Y.4X.4Y.5X.5发布者发布者：一个应用连接到UIB从应用或数据库获得数据将数据转换为CIM格式将数据放入消息模版发布消息IEC61970的互操作国外从2000年12月开始IOPTest#1基本导入/导出IOPTest#2-#3规模更大、潮流计算IOPTest#4增量模型更新和部分模型合并IOPTest#5-#10GID、GDA、HSDA、TSDA、以及IEC61968消息交换国内从2001年7月开始第一次模型基本导入/导出第二次实际系统模型/潮流计算第三次增量/部分模型更新合并第四/五次GDA接口第六次HSDA接口第七次SVG图形交换互操作ParticipantAParticipantBCIMXMLImportCIMXMLDoc1PowerFlowApplicationACIMXMLImportPowerFlowApplicationBCIMXMLExportCIMXMLDoc2CIMXMLValidatorCIMXMLExportCIMXMLDoc3SolutionSolution(1)(5)(4)(6)(3)(3)(2,8)(2,8)(1,7)(6)(4)(7)(5)Solution(8)(2)TC57体系结构TC57体系结构Substation(fromCore)VoltageLevel(fromCore)10..n+MemberOf_Substation1+Contains_VoltageLevels0..nBay(fromCore)0..10..n+MemberOf_VoltageLevel0..1+Contains_Bays0..nTransformerWinding(fromWires)PowerTransformer(fromWires)1..n1+Contains_TransformerWindings1..n+MemberOf_PowerTransformer1Equipment(fromCore)ConductingEquipment(fromCore)EquipmentContainer(fromCore)0..10..*+MemberOf_EquipmentContainer0..1+Contains_Equipments0..*Terminal(fromCore)0..n1+Terminals0..n+ConductingEquipment1ConnectivityNode(fromTopology)MMM+ConnectivityNodes0..n+MemberOf_EquipmentContainer10..n0..1+Terminals0..n+ConnectivityNode0..1PowerSystemResource(fromCore)IdentifiedObject(fromCore)DataAttributeData1..*1..*LNode1..*1..*LNodeContainer0..*0..*TextPrivateBaseElement0..10..10..n0..nSubEquipmentSubEquipmentContainer0..n0..nFunctionContainerSubFunctionFunction0..n0..n0..n0..nM61850Version融合61850和61970融合61850和61970配置需要交换的信息SCL模型包含以下部分:SubstationFunctionalModelCommunicationModelIEDModelSubstationFunctionalModel描述了变电站的连接关系变电站的连接（单线图）IEDs(LN)的功能实施到单线图的关联CommunicationModelIED连接到不同的子网IED的通信参数(例如.IP地址)IEDModel连接到SA的全部IED实例IED中实施的IED61850RunTimeModel结构IEDRunTimeModel中存储的配置信息的预配值每个IED的通信能力列表IED中的信息交换配置的预配值IED间的数据流运行时需要交换的信息关联到系统的信息配置信息交换的信息关联到系统的信息具有以下的分级层次:serverwithintheIEDlogicaldevicelogicalnodedatadataattribute配置信息交换的信息是LN下层的datasetsandcontrolblocks.主站应用感兴趣的运行信息过程层的SCADA信息(例如开关位置，电流值，开关控制)过程自动化、保护和电表功能的信息IED中的配置信息(例如保护定值)管理设备的信息(铭牌,健康状况)CIM融合SCADA包ASSET与LNASSET与LNLPHD二次设备XCBR断路器XSWI其余的开关TCTR–currenttransformerTVTR–voltagetransformerYPTR–powertransformerLTCC–loadtapchangerZGEN–generatorPSR的融合配置融合配置融合1.LoadOWLSemanticMappingFile.CIMBreaker类到LN具有“XCBR”的实例,描述MeasurementValue子类对应断路器的位置2.GenerateSCDFile.SCD文件包含XML描述的物理拓扑，通信拓扑，信息模型实例、命名和对物理设备数据的映射3.GenerateCIMXML.4.ResolveNames.CIMBreakerclasslabeled“BreakerA”andtheLogicalNode“Q2XCBR1”是同一个断路器,而不是“Q1XCBR2”.5.VerifyConsistency.校验两套拓扑信息的一致性6.AddIEC61850ClassInstances.从SCD文件中读取来为IEC61850Servers,LogicalDevices,LogicalNodes,DataObjects,andDataAttributes建立CIM类的实例配置融合7.CreateReal-TimeUMLAssociations.建立这些类实例与原有类实例的连接8.UpdatePowerSystemModel.将这些类融合到原有的CIMXML中9.UpdatetheFieldDeviceCommsInterface.ThePowerSystemModelServer使用GID服务更新FieldDeviceCommunicationsInterface使用的CIM模型.10.SetRun-Timeparameters.为FieldDeviceCommsInterface选择运行期参数如pollingrates,buffersizes,andtimeouts。这些信息原来在SCD文件中。11.ReceiveIEC61850Run-TimeData.在运行期,FieldDeviceInterface校验接收数据的IEC61850名字和找出相应的在CIM模型中的IEC61850run-time类实例.然后找出相应的CIMMeasurement实例.12.PublishIEC61850Run-TimeData.FieldDeviceInterface发布新数据作为各种view的CIMmeasurement数据运行期融合包含带受61850支持的measurementvalues的CIMtopologymodel的视图.与现有的TC57PhysicalView非常相似,但是MeasurementValue的名字将是61850名字.“TC57DeviceView”.是包含全61850datamodel“TC57MeasurementView”包含带受61850支持的measurementvalues的CIMtopologymodel，但在这个视图中measurementvalues是复杂的并包括61850metadata如scalingfactorandunits.“TC57TopologicalView”包含61850的LN的datamodel和包含CIMtopologymodel的上下文语义.运行期融合TC57PhysicalView运行期融合TC57DeviceView运行期融合TC57MeasurementView运行期融合TC57TopologicalViewCIS与ACSI的比较服务映射Association–在技术相关的层面上建立网络联系的能力61970Part4由于技术无关性并没有建立关联的方法61970Part5描述了在一个特定技术下建立网络连接的能力，这个61