基于IEC+61970和IEC+61850协调的电网故障诊断信息模型
基于IEC61970的电力系统CIM模型管理的实现
基于IEC61970的电力系统CIM模型管理的实现摘要：随着计算机技术的发展，计算机应用在电力管理系统方面的协议标准越来越规范化，随着IEC 61970系列标准的制定，为电力管理系统各个子系统独立分散的的缺陷提供了解决方案，该标准主要包括公共信息模型和组件接口规范。
本文主要研究对基于IEC61970协议进行电力系统软件开发时对CIM模型的管理设计。
关键词：IEC61970标准；CIM；SCADA1 IEC61970标准与CIM概述EC 61970国际电工委员会制定的《能量管理系统应用程序接口（EMS-API）》系列国际标准，主要由接口参考模型、公共信息模型（CIM）和组件接口规范（CIS）三部分组成。
CIM是IEC61970系列标准的一个重要组成部分，CIM公共信息模型定义了信息交换的语义，用对象类和属性及他们之间的关系来表示电力系统资源的标准方法。
2 CIM模型配置功能模块CIM模型的配置模块，IEC61970定义了电力系统中的CIM模型，以及各个模型之间的关系。
控制模块主要基于SCADA系统为例来阐述CIM模型映射的实现方法，本模块如图1主要分为两大块及原有SCADA系统和基于IEC61970中间件系统平台。
原有SCADA系统内部数据格式因此要实现两个主要部分的数据内容的一致性，就必须对其进行转换。
基于IEC61970的中间件系统平台是根据IEC61970的国际标准定义的CIM模型，具有通用性。
因此把原有SCADA系统的数据结构转换为IEC61970标准定义的数据结构及CIM模型。
本模块设计了两种方式：第一种方式是通过读取SCADA系统的电力对象数据结构信息，生成CIM模型配置信息；第二种方式是在SCADA系统端将电力对象数据结构信息生成XML文档、SCHEMAL文档和XSL文档，其中XSL文档两者数据结构的中间转换介质。
最终在服务器端读取XML文档解析后生成CIM模型。
3 设备模型的设计与实现设备模型的配置可通过菜单内容的优化设计简化配置过程。
基于IEC61850的配电信息集成模型探讨
基于IEC61850的配电信息集成模型探讨摘要：面向对象的信息集成和建模技术是IEC61850标准的核心，在深入剖析了基于IEC61850标准的DAS配电自动化信息集成模型结构后，阐明了DAS 配电自动化系统中各信息模型各层级间的数据“聚合”关系和与IEC61850标准的变电站自动化系统间的具体“继承”关系。
最后，以配电线路的加速保护信息集成模型的工程建模为例，介绍了IEC61850标准在配电自动化系统中信息集成建模的具体应用技术要点。
关键词：DAS配电自动化；IEC61850；信息集成模型随着智能电网建设步伐的不断加快，加上电力用户对供电安全性、可靠性、实时性、节能经济性等要求的不断提高，对配电网信息集成智能自动化技术水平也提出了更高的要求。
由于配电网自动化产品种类和研发技术平台各厂家间存在很大差异，如何实现配电终端IED智能电子设备间具有良好的数据信息资源实时共享和互操作等功能水平，避免出现“自动化信息孤岛”等不利现象发生，就是当前配电智能自动化领域研究的热点与重点。
目前配电自动化系统领域使用较为广泛的通信规约为IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、以及IEC60870-5-104等第一种配网自动化通信协议，这些通信协议虽能完成配网自动化通信需求，但这些协约都是在实际工程中针对数据信息集成通信某个具体环节而形成的通信规约标准，其在实际过程中不能很好地解决配电自动化系统中各IED智能终端设备间数据信息资源的实时共享、互操作、以及开放兼容等功能特性，设备间相互兼容互操作性能不高性，造成大量的数据信息资源的浪费。
基于IEC61850标准的DAS配电自动化系统，采用面向服务对象技术的信息集成数据模型结构，按照统一的语言定义描述将各IED智能终端设备的功能抽象为一个个统一规范的逻辑功能节点，并通告标准文传格式按发布/订阅通信结构模式完成数据信息资源的实时共享，从而实现不同IED智能终端设备间互操作功能要求。
基于IEC 61850与61970的无缝通信体系的研究
０ 引 言
随着 电网结 构 Ｈ趋 复 杂 ， 网容 量 不 断 扩 大 ， 电 需 要实 时传 送 的信息 量成倍 增 多 ， 对变 电站 自动 这
化 系 统 （ Ａ ，ｕ ｓ ｔ ｎＡ ｔ ｔ ｎＳ ｓ ｍ） 能 量 Ｓ Ｓ Ｓ ｂｔ ｉ ｕｏ ｉ ｙｔ 和 ａｏ ｍａ ｏ ｅ 管 理 系 统 （ ＭＳ Ｅ ｅｇ ｎｇｍｅ ｔ ｙｔ Ｅ ， ｎ ｒ Ｍａ ａｅ ｎ ｓ ｍ） 数 ｙ Ｓ ｅ 的
合这 ２种标 准 的系统 之 间 的通 信连 接 问题 ， 内外 国 都研 究甚 少 。 根 据 Ｔ ５ Ｃ ７战 略 咨 询 小 组 的 要 求 ， 现 有 技术 水 平 的通 信 体 系 总 体 应 该 是 无 缝 连 接
的 。文 献 ［ ５ 都 只是 粗略 地 总结 概 括这 ２种标 ４— ］
从 系统通 信数 据模 型 的建 立 和 总线 接 口标 准 的 统
一
来 讨 论 基 于 ＩＣ ６ ８ ０ ６ ９ ０标 准 的 电 力 自 动 Ｅ １５／ １７
化 系统之 间 的无缝 通信 问题 。
１ ＩＣ ６ ５ Ｅ １ ０标 准 概 述 ８
Ｉ Ｃ６ ８ ０标 准 是 国 际 电 工 委 员 会 第 ５ Ｅ １５ ７技 术
准在 高层 上 的应用 ， 有给 出具体 的转换 方 式 。 没
针对 此 问题 ， 文作 了 比较 细 致 的讨 论 分 析 ， 本
据通 信 提 Biblioteka 了更 高 的 要 求 。 目前 ， 这 ２个 系统 在 中， 每个产 品 供 应 商 可 能 都 有 １套 各 自的通 信 标
准 ， 样整 个 电网就 存在 多种规 约 。 这 针对 这 种 情 况 ， ＣＴ ５ Ｉ Ｃ ７小 组 先 后 制 定 了 针 Ｅ 对 Ｓ Ｓ的 Ｉ Ｃ６ ８０标 准 和 Ｅ Ｓ 的 ＩＣ ６ ９ ０标 Ａ Ｅ １５ Ｍ Ｅ １７
IEC61850变电站与IEC61970主站无缝连接的研究与实现
ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｗｉｔｈ ｉｎ．ｄｅｐｔｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｐｏｗｅｒ ｒｅａｌ．ｔｉｍｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ
ＩＥＣ６１８５０ ａｎｄ ＩＥＣ６１９７０ ｓｔａｎｄａｒｄ．ｔｈｅ ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ
ｃｅｎｔｅｒ
ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ａｎｄ
６１８５０通信协议，从变电站到调度中心采用基于 ８５０标准的扩展ＩＥＣ
６１
ＩＥＣ ６１
８５０通信协议，变电站
与调度中心之间经由通信网关进行通信，只需增加 少量服务即可，从而可省去变电站与调度中心之间 数据交换所需的规约转换。鉴于以上考虑，本研究 提出了如图ｌ所示的基于ＩＥＣ ６１８５０的远动系统网络 结构。
技术与应用
ＩＥＣ６１８５０变电站与ＩＥＣ６１９７０ ．■上Ｌ 土ｙ白 无缝连接的研究与实现
张丽胜 陈世杰
２６４０００）
（东方电子股份有限公司，山东烟台
摘要随着越来越多基于ＩＥＣ ６１８５０标准的数字化变电站投入运行，传统的规约已不适合数字 化变电站的接入。通过对ＩＥＣ
６１８５０、ＩＥＣ
６１９７０标准的深入分析，研究了变电站与调度中心之间采
牵被机…激帆崛
（ＬＤＮａｍｅ）
…．络结构
ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ＬＮＮａｍｅｓ）・…‘
ＧｅｔＬＮＤｉｒｅｃｔｏｗ （ＬＮＮａｍｅ）
…．◆
ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ＤａｔａＮａｍｅｓ）・…・
婶喇
铐能开关
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过程层
变电站
ＧｅｔｏａｔａＯｉｒｅ．ｃｔｏＰｙ
…．◆
（ＤａｔａＮａｍｅ）
卅Ｌ／Ｌ／卜肌卜肌卜
２
断进步，电力系统对信息共享和应用集成的需求越发 迫切。为此，国际电工技术委员会（ＩＥＣ）的第５７ 技术委员会（ＩＥＣ ＴＣ５７）制定了一系列标准，包括 用于调度中心ＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）的
基于IEC61970_61850的电动汽车充电站监控系统建模方案
据电动汽 车 充 电 站 资 源 的 特 点 以 树 形 结 构 建 立 模 型， 如图 ４ 所示 。 电动 汽 车 充 电 站 为 根 节 点 ， 它包括电压等级和 配电变压器 ， 安防 、 环 境 监 测 等 设 备 属 于 站 级 设 备， 也隶属于根节 点 。１ 刀 ０ｋ Ｖ 电 压 等 级 包 含 断 路 器、 — ９ ２ —
胡 勇１，郭子健２，刘奇峰１，唐 明１
（ ） １．深圳市金宏威技术股份有限公司 ，广东省深圳市 ５ １ ８ ０ ５ ７； ２．深圳供电局有限公司 ，广东省深圳市 ５ １８ ０ ０ １
摘要 ：根 据 电动 汽车 充 电站的 需 求 ， 充 分 考虑 未 来 发展 趋 势 ， 以Ｉ ／ Ｅ Ｃ ６ １ ９ ７ ０ ６ １ ８ ５ ０ 系列标准 为 技术 基础， 提 出 汽车 充 电站监 控 系统 建模方 案 ， 建立 汽车 充 电 站 系 统 模 型 、 设 备 信 息 模 型、 通 信 模 型， 并 ） 信息 集 成的 实现 以 及系统 方 案 的应用 前 景 。 介绍 建模方法 。 给出了站 内 智能电 子 设备 （ Ｉ Ｅ Ｄ 关键词 ：电动 汽车 ；充 电站 ；监 控 系统 ；智能电 子 设备 ； Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０； Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ９ ７ ０；电 池 管理 系统
图 １ 电动汽车充电站监控系统单网结构 Ｆ ｉ ． １ Ｓ ｉ ｎ ｌ ｅ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｉ ａ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｓ ｕ ｅ ｒ ｖ ｉ ｓ ｏ ｒ － ｇ ｇ ｇ ｐ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｙ ｇ ｇ
61970CIM模型与61850SCL模型比较
IEC 61850 SCL 是变电站配置描述语言，因此研判 SCL 模 型与 CIM 模型中相似或相同概念应限定在变电站及其包含的 各类对象。SCL 描述的重点与现有 CIM 描述的重点差别较大。 CIM 涵盖了电力系统管理及信息交换的几乎所有方面，SCL 则 对需要用到的信息模型做了定义。
4.1 特化子类
电力系统资源（PowerSystemResource）体系中，部分需要使 用的设备和导电设备子类型未在 CIM 中定义。
相 比 于 CIM10，CIM11 已 经 在 61968::Assets:: PointAssetHierarchy 包中增加了 CT、PT 等导电设备子类。这说 明 CIM 的演化本身也在适应着应用的发展。在当前版本的 CIM 基础上，还需要增加的电力系统资源子类有：
同样的情况出现在 PowerTransformer 等其他类中。CIM 类 包含的属性比 SCL 类要多，如果从 CIM 模型转换到 SCL 模型 再转换到 CIM 模型，信息会丢失。 3.2.3 关联差异
CIM 中类之间的关联关系都是双向的。SCL 类之间的关系 是单向的、层次化、树型的。基于 XML Schema 构造的 SCL 文 件，可以方便地使用 XML 校验工具对整个模型的数据进行校 验。SCL 模型的缺点是形成分析式网络模型比较困难，需要根 据对象的属性，再确定与对象的关联。典型的是在端子 （Terminal）的属性中需要给出相关的连接点（ConnectivityNode） 的信息，而不是直接关联到连接点对象。
SCL 中只有 1 个 tConductingEquipment，其中包含 name、 desc、virtual 属 性 ， 与 CIM 中 定 义 的 很 多 特 化 的 ConductingEquipment 子类中的属性相比，缺失很多。从这个角 度看，SCL 提供的是对象级别的信息 （有或者没有指定的对 象），而不是内容级别的信息。
IEC_61970_61850融合
61970/61968的CIM结构
61970 核心CIM
61968核心CIM
核心类
61970在调度应用中的核心类
IdentifiedObject
(from Core)
ConnectivityNode
(from Topology)
0..1
Measurement
(from M Terminal
(3) (2)
(4)
Solution Solution
(8)
CIM XML Import
(1,7) (3)
CIM XML Export
CIM XML Import
(4) (6)
CIM XML Export
(2,8)
Solution
(5)
Power Flow Application A
(2,8)
(5)
IED Model
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:
配置信息交换的信息是LN下层的datasets and control blocks.
server within the IED logical device logical node data data attribute
Substation Functional Model Communication Model IED Model
Communication Model
变电站的连接（单线图） IEDs (LN)的功能实施到单线图的关联 IED连接到不同的子网 IED的通信参数 (例如. IP地址) 连接到SA的全部IED实例 IED中实施的IED 61850 Run Time Model结构 IED Run Time Model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
IEC61970模型协调
Ｅ宰竺●９
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定
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设
备
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设
备 设
设
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二次设备
Ｉ
：ＩＥＣ ６１８０等 在线信息收集
┃
状 态 诊 断 记 录
障
检 修
备
档
离 线
１状态监翻系统的构成与信息横蕾协一 变电站设备的状态信息收集是进行设备状态评价、风险 评估、检修策略制定及检修维护等的基础【４ｌ。变电站设备状态 监测系统中的设备状态信息包括在线信息和离线信息两大类， 如图１所示，前者主要是运行设备中的在线状态信息。主要实
现油中Ｈ２、Ｃｏ、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ２等特征气体组份浓度的曲线记录、 浓度定值设置及速率变化报警等功能。另外ＩＮＴＰ、ＩＣＴＰ、
设备状态 评价
设备风险 评估 ｊｅ
▲
设备检修
策略
设备检修 维护
ｊｅ
；
｛ｅ
Ｏ 阜 阜
｛ｅ
牟
变电站设备状态监测信息一体化系统平台
备及资产管理与评估相关的设备信息模型的构建、扩展及协调 等问题，设计了支持统一信息模型、通信接口的状态监测信患 集成平台。并在实际应用中实现了主要的关键技术。为基于国 际标准的变电站设备全面状态监测做了有意义的探索。
ＩＥＣ ６１８５０、ＩＥＣ
现基于ＩＥＣ ６１８５０标准的设备状态实时在线收集：后者包括设
备档案、安装调试记录等投运前信息、设备缺陷及检修记录以 及同类设备的参考信患等，主要实现基于ＩＥＣ ６１９７０及６１９６８ 系列标准的离线信息接入及设备状态的综合分析。二者的协调 统一是变电站设备状态监测信息技术发展的关键。 ２变电站设鲁状态监潮系统的横墨构ｔ ２．１眶Ｃ ６１８５０的典型设备状态模型
基于IEC 61970和IEC 61850的主站和变电站共享模型技术的研究及实现
基于IEC 61970和IEC 61850的主站和变电站共享模型技术的研究及实现【摘要】本文重点介绍了通过研究IEC61970与IEC61850的模型共享方法，开发遵循IEC 61970与IEC 61850标准的模型转换软件，在主站实现变电站与主站模型和图形的共享以及数据信息的灵活传送。
【关键词】IEC61970；IEC61850；CIM模型；图模一体化1 前言随着计算机技术、通信技术和电力电子技术的不断进步，电力系统对信息共享和应用集成的需求越发迫切。
然而，由于变电站端采用IEC 61850标准，主站端采用IEC 61970标准，二者之间目前只能采用1995-2002年间制定的远动信息传输协议进行通信，以数据点数和信息表对照使用的静态方式传输远动信息，尚未建立灵活、动态地传送全景信息的标准，不能实现电网信息模型的实时、动态的统一和传输，已经制约了电网自动化的发展应用，因此需要研究新的自动化信息传输技术，以实现智能变电站与调度主站之间的自动化信息无缝联接。
通过建立标准的、开放的电力系统信息模型，改进厂站端与主站端信息传输方式，实现信息的自解析，从而有效地解决信息传递的准确性和可靠性问题，减少变电站工程中厂站与主站间核对信息的大量工程量；通过实现信息和模型的无缝传输，为智能变电站的许多应用功能提供了基础信息的优质高效信息传输和交换方式，从而为电网调度监控构建良好的基础平台，为电网的运行监控和全网安全经济运行提供了基础保障。
2 主要研究内容共享模型技术的研究，将系统地研究IEC61970与IEC61850的模型共享方法，开发遵循IEC 61970与IEC 61850标准的模型转换软件，在主站实现变电站与主站模型和图形的共享以及数据信息的灵活传送。
研究内容主要包括SCD完整模型配置、CIM模型转换工具、厂站图模一体化、厂站与主站间通信内容、连接和实现技术等四个方面，其中模型转换和厂站接线图的起源是变电站完整配置的SCD模型文件，转换生成的CIM是无缝连接和厂站与主站图形共享的基础，通信连接和实现技术是实时数据传输的保证。
基于IEC61850标准的牵引供电系统故障测距装置建模问题的探讨
基于IEC61850标准的牵引供电系统故障测距装置建模问题的探讨摘要:基于IEC61850标准,对建立智能电子设备的数据模型过程进行了探讨,对建模数据进行了优化设计。
以牵引供电系统故障测距装置建模为列,对逻辑设备,逻辑节点,数据对象依次进行了建模。
对于实际建模时遇到的一些问题进行了分析。
关键词:IEC61850 故障测距装置建模IEC61850标准是国际上唯一的基于网络通信平台的变电站网络通信标准,它是为了实现变电站内不同生产厂家产品的互联而提出,它也是我国订立电力行业相关标准的基础。
IEC61850应用的关键是根据标准所给出的模型对实际的智能电子设备建立模型。
而装置的数据建模是实现统一的信息标准和接口标准的重要一环。
本文所做的主要工作是以牵引供电系统故障测距装置建模为列,依照61850标准,对逻辑设备,逻辑节点,数据对象依次进行了建模,并且对建模数据进行了优化设计。
对于实际建模中遇到的一些问题也提出了一些自己的观点。
1 牵引供电系统故障测距装置的功能分析IEC61850标准采用了面向对象的数据建模方法,将变电站自动化系统中的IED(智能电子设备)的信息数据,按照分层的思想,依次分为了:服务器,逻辑设备,逻辑节点,数据对象,数据属性,并分别定义了模型的类及通信服务。
整个IED模型的结构可以看成是一个从服务开始的树形的结构。
以牵引供电系统故障测距装置建模为列,对IED(智能电子设备)进行功能分析。
可以把整个IED分为一个逻辑设备。
它包括了:保护功能、测量功能、开关功能、传感器功能、遥信功能、自检功能、以及其他功能。
在IEC61850中这些功能都是由相应的逻辑节点集合起来共同完成的,所以每种功能都对应了一系列的逻辑节点。
在对牵引供电系统故障测距装置的功能分析完成后就可以进行数据建模了。
根据IEC61850标准,可以把建模的步凑分为3步:(1)对逻辑节点和数据对象进行建模。
(2)对逻辑设备进行建模。
(3)对服务器进行建模。
基于本体的IEC61850和IEC61970语义模型的映射研究_李新
0
引
言
建立了变电站自动化系统较为完备的语义信息模 ［ 2］ 型 ， 语义信息模型的形式化描述工作由变电站 配置语言 SCL 来实现。 由于标准的适用范围和制订的体系不同， 在 调度中心和变电站系统进行数据交换时， 这种差 异导致它们之间的信息不能充分地交流。 因此， 如何实现 IEC 61970 和 IEC 61850 标准的融合， 实 现调度中心和变电站的信息共享， 成为当前亟需 ［ 3］ 解决的问题 。 要实现 2 个标准的融合， 在于模型的协调， 即 ［ 4］ 建立 2 个模型之间的映射关系 。通过 2 种信息
Abstract： To solve the difficulty in the deficiency of the semantic express in XML schema and RDF in the IEC 61850 and IEC 61970 criterion，the ontology web language OWL to build the semantic information model of SCL the inforand CIM to intensify the ability of the semantic expressions were applied. By adopt the ontology mapping， mation sharing and interoperation between EMS and SAS could be converted to mapping between one application ontology and another， it could solve the problem of information sharing and interoperation effectively， and also foundation of building a uniform data platform for electric utilities. Key words： semantic information model； ontology； ontology mapping
基于IEC61970 CIM模型的
0引言针对电力系统物理特性而建立的电力系统数学模型，是我们对电力系统进行分析的基础。
同样对电力系统监控的自动化系统及对其进行管理的信息系统也需要从电力系统现实模型进行抽象，从而建立系统的信息模型。
国际电工委员会IEC TC57在面向对象分析方法的基础上，通过面积对象的工具提出了电力系统公共信息模型CIM ，使得电力应用的信息交换与共享有了公共参考的模型，使能量管理系统(EMS)的应用软件组件化及开放化，能互联互通与即插即用，保护用户资源和降低系统集成成本。
1公共信息模型CIM国际电工技术委员会定义的两个标准IEC61968和IEC61970分别描述了配电管理系统和能量管理系统的应用程序接口。
两个系列标准共同定义了一种电力系统通用信息模型CIM 。
CIM 是IEC61970系列标准的一个重要组成部分[2-3]，它是一个抽象模型，覆盖了电力企业运行中通常涉及的所有主要对象。
通过提供的一种用对象类和属性及他们之间的关系来表示电力系统资源的标准方法。
1.1CIM 的类以及类之间的关系类是对现实世界中对象的描述，类具有一定的属性，每一属性用类型来加以识别。
CIM 类之间具有下列三种关系：（1）一般化/具体化：较普遍的类与一个较具体的类之间的一种关系，较具体的类只需包含附加的信息。
（2）简单关联：关联是层次相当的类与类之间的一种概念上的联系。
每一种关联都有两个角色，每一个角色表示了关联中的一种方向，表示目标类和源类的关系。
每个角色还带有基数，用来表示有多少对象可以参加到给定的关系中。
（3）聚集关系：表明类与类之间的关系是一种整体-部分关系，整体类由部分类“构成”或“包含”部分类，而部分类是整体类的“一部分”。
CIM 是用UML 文档化了的一系列类图，这种定义CIM 的方法，使得实现者不必限制在某种技术的范围之内。
1.2CIM 的UML 描述UML 是OMG 提出的标准对象建模语言，它通过定义多种图形模型元素来描述系统分析和设计的结果，它主要针对大型的、复杂的系统建模。
IEC61850与IEC61970的信息模型对比
CIS的存在使得应用程序接口API不依赖于操作系统、网络环境等。这种适应性事实上是由组件模型，例如EJB、CORBA、COM/DCOM提供的，CIS是一种在组件模型上实现API的方法，它规定了组件之间交换信息或访问数据的各种接口，例如事件、方法和性质。
2、 CIS能够用于规定各种应用程序接口
CIS源于CCAPI(IEC61970的前身)的思想，在IEC61970中存在这样的表述：CIS的意图是规定组件作为一个即插即用组件工作所要使用的一些接口把一些典型的应用程序和组件看成是CCAPI项目的一部分，但是其意图并不是要定义这些组件本身可以自由地把组件接口的不同汇集包装到各个组件包里而不违背CCAPI的标准`。
2、 CIM对其它信息的描述能够不够
例如对于保护相关信息，在CIM中虽然存在保护包，但显然是为DTS应用而设置的，并不能完整地体现保护装置内部的数据关系和功能联系。
3、 CIM的建模方法对其它应用也不一定适合
CIM的建模过程是面向对象的分析和构造过程，重点在于建立信息之间的关联、聚合等关系，对于其它的应用例如保护信息管理系统，常规的信息表示可能并不需要如此复杂的建模过程而复杂的逻辑例如保护之间的配合逻辑，也不是关联、聚合关系所能够表示的。
虽然电力自动化信息建模的方法多种多样，但信息模型的存储和检索却不再成为焦点，IT领域的成熟技术完全可以被直接用于各种模型的存储、检索，甚至模型转换。
2 IEC61850的信息建模
IEC61850的名称是变电站通讯网络系统(Communication networks and systems in substations)，用于在变电站自动化相关设备及系统之间建立一致的通讯服务和信息传输语义，达到互操作性(interoperability)，其信息模型属于传输信息模型：
基于IEC61850与IEC61970的智能通信网关机研制与应用
容易出错 。此外 ， 对 于未经协议转换的信息 ， 无法有效利用 。
本 文从 智 能 调控 中心 对 变 电站 的 功 能 需 求 出 发 ， 立 足 于 两 侧 已有 的 基 础 ， 并 充分考 虑未来 的发展 方 向， 分 析 智 能 变 电 站 与 调 控 中心 通 信 应 采 用 的模 式 和 技 术 ， 给 出统一建 模 、 配 置 和
郑 晋 岗
（ 中山电力 设计 院有 限公 司 ， 广 东 中山 ５ ２ ８ ４ ０ ３ ） 摘 要： 主要介 绍 了智 能 变 电 站 和 远 方 调 控 中心 之 间 的 智 能 通 信 网 关 机 的 研 制 与应 用 ， 通过智 能变电站全景数据 、 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０和
ｌ Ｅ Ｃ ６ １ ９ ７ Ｏ 模 型无 缝转 换 以及可 视化 的远 方数 据 自动建模 技 术 ， 实 现智 能变 电站 与调 控 中心之 间 的无 缝通 信 。 关键 词 ： 智 能 变电 站 ； Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ ； Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ９ ７ ０ ； 无缝 通信 ； 自动建模 ； 全 景数 据 ； 智 能通 信 网关机
建立标准 的、 开放的 电力系统 信息模 型 ， 促进各 应用 间 的互 操
作， 降 低 生 产 和 维 护 成本 ， 提高系统可靠性 。 目前 智 能变 电站 建设 采 用 的 是 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 标 准， 智 能 电 网调 度 控 制 中心 建 设 采 用 的是 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ９ ７ ０ 标 准， 变 电 站 与 调 度 控 制 中
智 能通信 网关机 按需要 将相 关实时或 非实 时数据 信息送
往各级调度和控制中பைடு நூலகம் ， 同时 可 接 收 电 网调 度 或 控 制 中心 的 控
基于IEC 61850信息模型的故障录波数据通信的研究的开题报告
基于IEC 61850信息模型的故障录波数据通信的研究的开题报告一、研究背景与意义在电力系统运行过程中，电力系统故障不可避免，故障录波系统是对电力系统故障进行分析的重要手段之一。
故障录波系统是采用高速数字化技术，对电力系统中的电流电压进行实时采样，并将数据储存到内存中，以便进行故障分析。
故障录波数据在电力系统故障分析、运行状态评估、维护管理等方面具有重要作用。
传统的故障录波系统存在以下缺点：1）故障发生后，录波数据难以及时传输到分析师手中，限制了分析师对故障的分析处理时效性。
2）传统的故障记录仪模型复杂，故障记录仪不能跨设备通信，难以实现数据共享。
3）传统的故障记录仪通信采用串行口通信，通信速率较慢，容易丢失数据。
针对以上问题，采用IEC 61850信息模型的故障录波系统具有以下优点：1）采用现代高速通信技术，实现故障数据实时传输。
2）采用统一的信息模型，实现不同厂家的设备间通讯。
3）仪器与设备的信息互通，从而实现故障信息共享。
因此，基于IEC 61850信息模型的故障录波系统具有重要的研究价值和现实意义。
二、研究内容本研究基于IEC 61850信息模型，研究故障录波数据通信。
具体研究内容包括以下几个方面：1）研究故障录波数据通信协议首先研究故障录波数据通信协议，包括协议的设计、规范、传输机制等方面。
通过研究不同厂家的设备间通讯，基于IEC 61850标准，设计出符合标准的故障录波数据通信协议。
2）研究故障录波数据通信过程针对通信过程中可能出现的问题，如数据传输延迟、丢失等，研究故障录波数据通信过程，解决通信中出现的问题，提高故障录波数据的传输质量和时效性。
3）研究故障录波数据的处理与分析设计故障录波数据处理与分析方法，研究数据处理流程和算法。
通过数据分析和处理，对电力系统的故障和异常进行诊断和评估。
三、研究计划1）阶段一（两周）：调研、文献查阅，了解IEC 61850标准及故障录波系统的研究现状。
IEC61850与IEC61970信息共享研究
第24卷第5期2009年10月电力学报JOU RN AL OF EL ECT RIC POWERV ol.24No.5O ct.2009文章编号:1005-6548(2009)05-0405-04IEC61850与IEC61970信息共享研究张滨,阮鸿飞,马平(河南省电力公司安阳市供电公司,河南安阳455000)摘要:由于调度中心和变电站自动化系统各自遵循不同的标准体系,为了实现两者之间的信息共享,分析了IEC61970标准和IEC61850标准之间的差异,提出了IEC61850的SCL模型向IEC61970 CIM模型的映射方法,采用G语言规范扩展SCL语法来绘制变电站自动化接线图,以及使用ACSI进行通信的实现方法。
可以有效地实现数字化变电站和调度主站端电网模型、厂站接线图共享,并且进行无缝通信,实现了两者之间/一个通信协议0的目标。
关键词:电力调度;EMS;IEC61850;IEC61970中图分类号:TM73文献标识码:A目前,调度中心和变电站自动化系统各自遵循不同的标准体系,调度主站EMS系统遵循IEC61970标准,采用CIM描述电网模型,使用CIS实现互操作;数字化变电站遵循IEC61850标准[1],其特点是抽象服务和无缝通讯[2-3];为全面实现数字化电网打下了基础。
但由于IEC61970和IEC61850标准体系的差异,为实现调度主站和厂站端的信息交换,调度中心和变电站远动装置采用包括IEC60870-5-01/ 102/103/104,DNP3.0,部颁CDT等通信协议,通信协议种类繁多,SCADA系统只能利用人工编排的/远动点表0组织数据,需要花费大量人工,组织和补充相关数据语义,无法实现调度端对厂站端的信息免维护功能。
如何实现IEC61970与IEC61850标准的融合问题,实现调度主站和变电站的信息共享,实现/一个体系,一个模型、一个通信协议0,成为国内外科研机构和厂商共同研究的课题。
技能认证配网自动化基础考试(习题卷26)
技能认证配网自动化基础考试(习题卷26)说明：答案和解析在试卷最后第1部分：单项选择题，共44题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]（）提供查询接入点、计量箱、表计等计量设备信息的能力，方便上层应用对相关计量结果数据的查询。
A)设备状态中心B)计量应用中心C)测点管理中心D)电网拓扑中心2.[单选题]( )负责故障指示器故障研判的分析，指导地市配电运维部门开展故障抢修。
A)调控中心B)运检部C)配电中心D)供电所3.[单选题]（中级工）PMS2.0系统中，配网抢修在()环节，可以直接进行故障转缺陷操作。
A)到达记录B)勘察汇报C)记录修复D)恢复送电4.[单选题]智能配变终端终端主CPU应满足单芯多核，主频不低于700MHz，内存不低于512MB，FLASH不低于1GB，CPU芯片应为( )A)国产工业级芯片B)国产商业级级芯片C)进口工业级芯片D)进口商业级芯片5.[单选题]旁路作业中,作业人员搭接旁路高压引下电缆前确认（）。
A)变压器已拉开B)旁路负荷开关已断开C)用户负荷已切除D)接地刀闸已分开6.[单选题]负荷预测分为（）。
A)超长期、长期、中期、短期、超短期B)长期、中期、短期、超短期C)长期、中期、短期D)中长期、中期、短期、超短期7.[单选题]断路器采用多断口是为了( )A)提高遮断灭弧能力C)提高分合闸速度D)使各断口均压8.[单选题]防火墙不具备以下哪种功能：（）。
A)加密数据包的解密B)访问控制C)分组过滤/转发D)代理功能9.[单选题]5月6日，某供电公司运检一班将八经甲线50联络开关更换成自动化开关，实现三遥功能，现场施工人员严格按照施工图施工，保证了一次安装成功。
该开关采用的( )通信方式。
A)光纤B)载波C)无线公网D)无线专网10.[单选题]配网用户分界开关可采用具有相间短路保护跳闸功能的断路器，相间短路保护（）s跳闸，小电流接地系统单相接地保护有一定延时并与上级保护相配合。
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图２
ＩＥＣ
６１８５０二次设备模型的层次结构
图１
Ｆｉｇ．１
ＩＥＣ
６１９７０的拓扑模型
Ｆｉｇ．２
Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ⅡｅＣ ６１８５０
Ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｍｏｄｅｌ ｉｎ １ＥＣ ６１９７０
故障诊断需要的是ＣＩＭ模型中的网络拓扑信 息，网络拓扑信息又包括拓扑连接信息和拓扑状态 信息（与开关状态相关）。ＣＩＭ模型的拓扑框图如 图１。图中着色部分是用来建立拓扑连接的类，而 无色部分是用来描述电网对象的类。 ｃＩＭ通过ＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ（导电设备）一
２．２建立统一信息模型的流程
在统一信息模型的类体系中，一次设备的类及 其关联关系将沿用ＣＩＭ模型，二次设备建模方式 将遵循ＩＥＣ ６１８５０。具体流程为： （１）先将ＣＩＭ模型中的一次设备类及其关联
电力学报
第２８卷
ＩＥＣ
６１８５０中的ＩＥＤ概念对应起来，并随之引入
６１
建立统一信息模型后，在其基础上构建的故障 诊断架构如图５。
ＩＥＣ ６１８５０ ６１９７０；
电力学报
第２８卷
而提供一个描述电力系统资源的标准化方法，以便 于控制中心ＥＭＳ中各种应用的交互、ＥＭＳ与其它 应用系统的交互和控制中心之间的ＥＭＳ交互。
是相似的，所以此处只介绍保护配置建模。 保护配置描述包含两方面的内容，一是对保护 功能的描述；二是保护功能与一次设备的关联。
诊断信息模型
邓
飞，王
（西南交通大学
倩，胡庆有，罗
电气工程学院，成都６１００３１）
强
Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｉｄ Ｆａｕｌｔ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ Ｂａｓｅｄ
Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ＩＥＣ ６１９７０ ａｎｄ ＩＥＣ ６１８５０
ＤＥＮＧ
ｏｎ
Ｆｅｉ，ＷＡＮＧ Ｑｉａｎ，ＨＵ Ｑｉｎｇ－ｙｏｕ，ＬＵＯ Ｑｉａｎｇ
ｏｎ
随着智能电网建设的推进，控制中心所能获 取的信息资源越来越丰富，电网的故障诊断方法 可利用的信息源也越来越多㈣。但是能够顺利运用 各种来源的信息的前提是数据的完备性和互操作 性，所以有必要研究对故障诊断所需的各种信息 进行整合的方法。电网故障诊断所需信息种类丰 富，往往遵循不同的标准。随着ＩＥＣ ６１９７０ｔ４］和ＩＥＣ ６１８５０Ｉ习的推广使用，在各种信息逐渐标准化的情 况下，信息整合的核心问题就变成标准之间的协 调、模型转换等问题。 本文根据故障诊断应用的实际信息需求，在
６１８５０。
引入到统一信息模型。 （２）将ＩＥＣ ６１８５０ＳＣＬ模型中的二次设备与一 次设备的关联拆分，将所需的二次设备模型引入到 统一信息模型中。 （３）在统一信息模型中重新建立一次设备与二 次设备的关联。 ２－３统一信息模型中关联一、二次设备的策略和 措施 由于ＣＩＭ模型是一种网状模型，而按照ＩＥＣ ６１８５０建立的二次设备模型是一种树状层次模型， 在关联一、二次设备时应尽量少修改原有模型，所 以进行统一建模的总体策略是将ＩＥＣ ６１８５０中保护 和量测功能模型作为二颗子树挂到ＣＩＭ模型中。 为在统一信息模型中建立一次设备模型与二次 设备模型的关联，所采取的具体措施包括： （１）将ＣＩＭ中的ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ（保护设 备）类与ＩＥＣ６１８５０中的ＰｒｏｌＥＤ概念对应起来，并 随之引人ＩＥＤ层次以下的ＩＥＣ ６ １ ８５０保护功能对象。 （２）将ＣＩＭ中的Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ（ｉｔ测）类与
ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｍｅａｎｉｎｇｆｕｌ ｆｏｒ ｐｕｓｈｉｎｇ ｔｈｅ ｆａｕｌｔ ｉｎｔｏ ｐｒａｃｔｉｃｅ． ｐｏｗｅｒ
于故障诊断的统一信息模型，分析建立统一信息 模型的过程和所采取的举措，研究基于ＣＩＭ模型 和ＳＣＬ模型到故障诊断统一信息模型的转换规则。
ＷＯＲＤＳ：ｅｌｅｃｔｒｉｃ
６１ ８５０的建模原则，ＬＮｏｄｅ对应一个
Ｔｅｒｍｉｎａｌ（端子）、Ｔｅｒｍｉｎａｌ（端子）一Ｃｏｎｎｅｅｆｉ咖
一Ｎｏｄｅ（连接节点）两组关联用来描述电网元件的 连接模型。使用Ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｌｓｌａｎｄ（拓扑岛）和 ＴｏｐｏｌｏｇｉｃａｌＮｏｄｅ（拓扑节点）用来容纳拓扑处理的 结果，拓扑处理基于电网元件的连接关系和实际的 开关位置。通过这５个类能完整地描述电网的拓扑 模型。 在ＣＩＭ中，描述电网实体对象的两个大类是 Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ（设备）类和ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏｎｔａｉｎｅｒ（设备 容器）类。其中前者涵盖电网的实体设备，比如变 压器、开关、导线、接地设备等元件，而后者描述 了电网的架构概念，是设备的容器，包含Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ （变电站）、ＶｏｌｔａｇｅＬｅｖｅｌ（电压等级）、Ｂａｙ（间隔）、 ＣｏｍｐｏｓｉｔｅＳｗｉｔｃｈ（组合开关）等子类。 １．２ ＩＥＣ ６１８５０对保护配置的描述
型中只需要引进ＩＥＣ ６１８５０中与保护功能相关的逻
辑节点（以Ｐ和Ｒ开头，图中为ＰＸＸＸ和ＲＸＸＸ） 和与开关、量测逻辑节点（以ｘ和Ｍ开头，图中 为ＸＸＸＸ和ＭＸＸＸ），不需要将所有的逻辑节点类 都引进。所以建立了ＰｒｏＬＮｏｄｅ（保护逻辑节点） 类来作为与保护相关的逻辑节点的共同超类，建立 了ＭｅａＬＮｏｄｅ（量测逻辑节点）类来作为引进的开 关、量测逻辑节点的超类。 ２．４统一信息模型中保护与一次设备关联方式分析 保护设备与一次设备的关联方式存在两种关联 方式。第一种是在ＩＥＤ层面上Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
ｍｏｄｅｌ
ａｒｅ
ｒｕｌｅｓ ｏｆ ｇｅｎｅｒ－
ＳＯ－
ｕｎｉｆｏｒｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ａ ｆｅａｓｉｂｌｅ
ｌｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆａｌｌ ｋｉｎｄｓ
ｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｄ
ｂｙ ｆａｕｌｔ
ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ
ＫＥＹ
ａｔｅｓ
ｔｈｅ ｈｉｅｒａｒｃｈｉｍａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ａｓｓｏｃｉ．
ｏｎ
ｔｈｅ
ｓｅｃｏｎｄａｒｙ
ｄｅｖｉｃｅｓ ｗｉｔｈ ｐｒｉｍａｒｙ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ
ｔｈｅ
ｓｃｏｐｅ ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ａｔｉｎｇ ｔｈｅ
ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ
ｄｉａｇｎｏｓｉｓ
ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｕｎｉｆｏｒｍ ｉｎｆｏｒｍａｄｏｎ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｕｎｉｆｉｅｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｌａｎｇｕａｇｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｐｐｒｏａｃｈ ｒｅｆｅｒｓ ｍｏｄｅｌ ｉｎ也Ｃ ６１９７０ ａｎｄ
ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｉｎ正Ｃ
１故障诊断信息的标准化描述
ＩＥＣ
６１９７０和ＩＥＣ ６１８５０标准有各自的适用范
围和侧重点，故障诊断作为控制中心的高级应用 所获得的一次元件参数及连接信息通常是按照ＩＥＣ ６１９７０的ＣＩＭ模型建模的，而保护动作信息、保护 配置信息、录波信息、开关变位信息等是按照ＩＥＣ ６１８５０标准建模的。 １．１ ＩＥＣ ６１９７０的ＣＩＭ模型对网络拓扑的描述 ＣＩＭ是一种面向对象的模型，模型中所有的类 按所描述对象的种类划分为若干个包，它使用类、 类之间的关系和类的属性来搭建电网的模型，从
第２８卷第２期 ２０１３年４月 文章编号：１００５－６５４８（２０１３）０２－０１４３－０６
电力学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＬＥＣＴＲＩＣ
Ｖ０１．２８
Ｎｏ．２
ＰＯＷＥＲ
文献标志码：Ｂ
Ａｐｒ．２０１３
中图分类号：ＴＭ７１１
学科分类号：４７０４０
基于Ｉ ＥＣ
６１
９７０和Ｉ ＥＣ ６１ ８５０协调的电网故障
ＩＥＤ层次以下的ＩＥＣ （３）建立ＩＥＣ
６１
８５０量测和开关对象。
８５０中ＰｒｏＬＮｏｄｅ（保护逻辑节
点）类与ＣＩＭ中ＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ（导电设备） 类的关联。 （４）建立ＩＥＣ
６１ ８５０中ＰｒｏＬＮｏｄｅ（保护逻辑节
点）类与ＣＩＭ中Ｂｒｅａｋｅｒ类的关联。 根据统一信息模型的功能定位，在统一信息模
ＩＥＣ
图４应用于故障诊断的统一信息模型
Ｆｉｇ．４
６１９７０标准，而保护配置信息、保护动作信息
Ｕｎｉｆｏｒｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｆａｕｌｔ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ
和开关变位信息则符合ＩＥＣ ６１８５０标准。两个标准 在建模方式、描述机制、内容侧重、对相同对象的 建模粒度上都有差别，所以有必要对两标准进行协 调，建立应用于故障诊断的统一信息模型，下文简 称统一信息模型。 ２．１统一信息模型概述 应用于故障诊断的统一信息模型是一个新的类 对象体系，能包容ＣＩＭ模型和ＳＣＬ模型中的故障 诊断信息，并且使得ＣＩＭ模型和ＳＣＬ模型到新类 体系的转换是无损的。该模型应能提供的信息包括 全网的拓扑信息、保护与一次设备的关联、保护配 置信息等，为故障诊断提供完备的信息资源。基于 两标准协调的故障诊断统一信息模型的ＵＭＬ表示 如图４所示，其中阴影部分承袭于ＣＩＭ模型，空 白部分承袭于ＩＥＣ
ＩＥＣ
具有通信需求的最小功能单元，在保护模型中即最 小的保护功能单元。而ＬＤｅｖｉｃｅ由具有公共特性的 一组逻辑节点组成，它可对应于三段式相间距离保 护。ＩＥＤ对应一套实际的保护装置，它是一个容 器，可以通过增加相应的ＬＤｅｖｉｃｅ来扩展保护配 置。ＤＯ用于描述与具体保护功能相关的数据。ＤＡ 用于描述数据的质量、时标、触发条件等。 图３为ＩＥＣ ６１８５０的ＳＣＬ对象模型图，该图显 示了变电站中各种ＳＣＬ对象的关联。其中无色部 分为变电站架构，描述变电站一次设备的连接关 系，着色部分为ＩＥＤ架构，描述二次设备的功能。 两种架构的连接点为ＬＮｏｄｅ（逻辑节点）对象，通 过ＬＮＯｄｅ与一次设备的关联来实现二次装置与一