公共信息模型和变电站配置描述语言模型的互操作研究-电气工程专业论文.docx

CIM mode and SCL Mode Interoperability Research A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Engineering By Zhu Botong Supervised by Prof.Luojian Major: Electrical Engineering College of Electrical Engineering of Chongqing University , Chongqing, China May 2011 中文摘要 中文摘要 重庆大学硕士学位论文 重庆大学硕士学位论文 I I PAGE PAGE IV 摘 要 电力系统模型互操作实验是为了验证模型的完整性、通用性、实用性和正确 性，以及模型之间数据交换的可行性。国际电工委员会实现制定了 IEC61970、 IEC61968 和 IEC61850 标准，分别定义了公共信息模型 CIM 和变电站配置信息 模 型 SCL，CIM 模型定义了调度中心系统所需的各种电力系统模型，SCL 模型定义 了变电站自动化系统模型。在现实世界中，变电站自动化系统和调度中心系统需 要交换大量的数据信息，但由于描述系统结构和功能的 CIM 模型和 SCL 模型侧重 点不同，导致在建模粒度上的差异，因此在数据交换过程中存在一定的问题。 目前，在对不同系统之间的数据交换方面，大多采用互操作实验来验证数据 交换的可行性。国外多次进行了 CIM 模型互操作实验和 SCL 模型互操作实验，通 过实验确定了模型的整体结构和功能需求。我国也分别对两种模型进行了多次互 操作实验，并取得显著成果。由于变电站自动化系统和调度中心系统之间数据交 换的需求，需要对 CIM 模型和 SCL 模型进行互操作实验，但由于两种模型之间存 在差异，因此必须对模型进行协调研究，统一系统模型和数据模型。 为了解决上述问题，本文在查阅大量参考文献的基础上，分别对 CIM 模型和 SCL 模型的结构以及数据结构进行了分析研究，并在此基础上，通过对数据文档 的转换，将 XML 文档转换成系统要求的 CIM XML 文档，实现变电站自动化系统 和调度中心系统之间的数据交换。在模型结构方面，根据实际系统结构和功能要 求，对 CIM 模型和 SCL 模型的类进行协调，通过对某些类进行删除或补充，完善 模型中相应设备对象和功能对象的描述，建立协调模型。模型类的变化也会导致 类间关系的变化，通过协调类间关系，对发生变化的部分进行调整，建立新的关 系，完善模型结构。在对类和关系协调的基础上，对各类的属性也进行相应的修 改，从而实现模型的协调。在数据结构方面，分别对 SCL 模型和协调模型进行数 据建模，通过分析数据模型的结构差异，找出相应节点的对应关系，对这些节点 进行处理，实现数据结构的一致。在模型结构和数据结构一致的基础上，利用实 验室设备建立仿真系统，设计软件工具，将描述 SCL 模型的 XML 文档转换成符 合 CIM 模型要求的 CIM XML 文档，验证系统之间的数据交换。 关键词：公共信息模型，变电站配置描述语言模型，协调，数据交换，互操作 英文摘要 英文摘要 重庆大学硕士学位论文 重庆大学硕士学位论文 III III PAGE PAGE IV ABSTRACT The electric Power system model interoperating experiment is used to verify the model’s integrality, universality, practicability, correctness, as well as the data-exchange’s feasibility between the models. International electrotechnical commission realizing to establish the IEC61970、IEC61968 and IEC61850 standard, which defining the public information model CIM and the transformer substation configuration information model SCL respectively, CIM model defined various electronic power system model which n