输配电网平台cis接口的设计

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1、输配电网平台CIS接口的设计第一章绪论1.1课题的目的和意义随着电力需求的不断增长,电网规模也在逐步扩大，构建稳定、坚强以及可靠的电力系统，成为了各国电力发展的共同目标[1,2]。而在整个电力系统中，输配电网是电力系统有机组成部分，需要对其进行深入的研究和发展。电力设施建设和生产过程中，对电力系统进行各种分析计算是电力系统规划、运行维护和仿真研究的基本方法。一个操作方便、界面友好的分析软件能够方便对电网进行计算分析[3]。在规划中，通过输配电网分析软件的仿真和计算能够对输配电网的建设提供数据支持，保证了建设电网的可靠性；在输配电网运行维护中，利

2、用分析软件可以对大量的实时数据和历史数据进行处理与分析，以确定输配网安全与经济状况，并能够提出相应的调度策略供调度员参考，提高对电网的管理水平；在科研实验中，借助输配电网分析软件对电网的分析计算能够实现电网运行多种情况的模拟，促进了对电力系统的深入研究。然而输配电网分析软件系统环境的建立，需要投入大量的资源，输入的电网各类信息数据多、管理难度大。目前的输配电网分析软件系统信息模型缺乏公共统一的数据模型，各个系统访问信息机制缺乏标准的数据接口规范，导致系统的开放性差，并且不同系统之间难以实现信息的共享。对于已有的各类分析软件由于技术等的限制，系统

3、缺乏可维护性和可扩展性[4,5]。因此，为了解决上述问题，需要在一个统一的标准上开发输配电网分析软件。国际电工委员会(IEC)提出了IEC61970系列国际标准，其中主要包括公共信息模型(monInformationModel,CIM)和组件接口规范(ponentInterfaceSpecification,CIS)[6]。CIM是电力企业应用集成的重要工具，包括公用类、属性、关系等，其类及对象是逻辑数据结构的核心。CIM定义了一种表达电力系统资源以及它们的属性和关系的统一语法和语义。CIS规定了应用或组件间进行信息交换的标准化接口以及这些接口

4、所使用到的事件类型和消息内容，并建立了接口与特定技术间的映射[7,8]。1.2国内外输配电网分析软件和CIS接口的研究现状输配电网分析软件的研究和开发，国外起步早、投入多并且对电力系统分析计算方法研究更充分。因此，软件的开发程度和应用水平相对较高，代表性的有EMTP-ATP、OMAC等EMTP是加拿大H.TP的稳态分析和暂态分析相结合，可以作为电力系统谐波分析的工具。ATP(TheAlternativeTransientsProgram)是EMTP的免费独立版本，是目前世界上电磁暂态分析程序最广泛使用的一个版本,它可以模拟复杂网络和任意结构的控

5、制系统，数学模型广泛，除用于电力系统暂态计算，还有其它重要的特性[10]。OMAC(NEtensAG)开发和研制的用于进行电力系统仿真计算分析和研究的大型软件，在世界各国拥有众多的用户。OMAC程序不仅元件模型全，可以模拟电力系统几乎所有的元件，而且仿真频带宽，能进行电磁暂态、机电暂态、稳态、电磁机电混合暂态等各种电力系统过程的仿真计算。OMAC程序功能强大，具有时域仿真、频域分析和辨识、优化等多种功能，可以进行潮流、短路、稳定、电动机启动分析、参数辨识、优化潮流等各种仿真计算，并具备用户自定义功能，具有良好的开放性，是目前国际上集成化程度较高

6、的电力系统分析软件[11]。第二章软件开发以及接口通信相关技术2.1概述随着科技的进步以及管理水平的提高，输配电网分析软件中的应用是一个逐步丰富，不断完善的过程。为了保持软件强大的生命力和持续的稳定性，需要软件具有开放性、扩展性和可维护性等特点[28]。开放性是指软件应提供多厂商的可互连与可移植性，不依赖某一特定的计算机硬件系统和操作系统，同时保证软件设计的规范性，包括系统内部程序设计的规范性，系统各模块之间的规范，系统内部与外部接口的规范和系统用户界面的规范，以便与其他软件进行信息的交互。可扩展性是指软件能够方便的添加新的功能，扩展后的新旧软

7、件之间具有良好的集成性，扩展后的软件仍旧能够满足业务要求的性能，如及时性、可靠性等，为了在扩展过程中保证软件的安全性，扩展过程中要有良好的安全解决方案，并且能够实现低成本扩展等。可维护性是指软件因纠正错误、改善性能或其他属性，或者使产品适应改变了的环境而能够被修改的容易程度。软件维护贯穿于整个软件产品的生命周期，因此良好的软件维护性使软件具有较强的适应性[29]。在软件开发过程中，统一的数据模型才能够保证软件具有良好的开放性、扩展性和可维护性。然而长期以来各公司开发的分析软件都是建立在自有数据模型上，并且在实际应用中对电网模型的维护也相对分散；

8、即使对于同一公司开发的软件，不同的应用由于需求不同所建立的模型侧重点也不尽相同。以上这些情况导致了在过去相当长时间里，各个应用软件间独自维护需要的模型