一种配电主站的信息集成方法技术

技术编号:11793744 阅读:91 留言:0更新日期:2015-07-29 20:10
本发明专利技术提出一种配电主站的信息集成方法,所述方法包括(1)建立DER信息模型;(2)进行消息的映射处理;(3)进行双向映射。本发明专利技术通过配网主站系统级视图的分布式电源建模以及信息交互机制,为配电主站、分布式电源监控设备之间的不同信息模型交互提出了解决方法,为配电应用系统间的信息共享和交互建立了桥梁,为高渗透率的配电网的安全稳定运行提供了技术支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电自动化技术,具体讲涉及。
技术介绍
随着化石能源的逐渐衰竭,可再生能源开发得到重视,分布式电源建设快速发展。 分布式发电的规模通常为几十千瓦到几十兆瓦,所用的能源包括天然气(含煤层气、沼气 等)、太阳能、生物质能、氢能、风能、水电等洁净能源或可再生能源;而储能装置主要为蓄 电池,超级电容器、飞轮储能等。由于分布式电源通常容量不大,故大量采用配电网络接入 的方式。 为有效管控接入配电网络的分布式电源,配电主站和分布式电源进行信息交互迫 切需要采用标准化的信息模型。 目前,配网主站使用CM模型作为其信息模型。电网企业公共信息模型CM是由 IEC61970-301部分定义的CM基础部分、IEC61968-11部分定义的配网信息模型的扩展 部分和IEC62325-301部分定义的电力市场信息模型合并组成。其中IEC61970-301定义 了电力系统各电气元件及其关系,而IEC61968-11部分扩展到资产管理、工作计划、用户 账单等领域。CM描述了电力企业EMS和DMS业务领域中的主要对象类、类属性和类之间的 关联关系,釆用面向对象的建模方法和UML描述方式,以类图的形式进行直观的展现,提供 了一个关于EMS和DMS信息的全面逻辑视图,是一个代表电力企业所有主要对象的抽象模 型。而分布式电源在CM模型中没有涉及,故目前的CM模型无法满足配网主站对分布式 电源管控业务的需求,故需要在CM中建立相应的分布式电源信息模型以满足应用要求。 目前涉及到具体设备通信层面的问题,是由IEC61850标准予以解决的,有关分布 式能源单元的管理与控制,已制定发布了IEC61850-7-420标准,定义了应用于分布式能源 (DER)的信息交换的分布式能源逻辑节点。IEC61850-7-420标准定义的分布式能源设备的 通信包括分布式能源单元与设施管理系统之间的局部通信和分布式能源设备与操作者或 监管者之间的通信,这些操作者或监管者将分布式能源设备作为一个虚拟的能量源和/或 辅助服务设施来管理。 由于IEC61850的信息模型是为内部通信功能而设计,所以包含了很多与具体分 布式能源设备的运行机理相关的细节,而很多细节数据并不是配电主站所关心的。另外, IEC61850的信息模型没有使用UML建立可视化的模型,因此通用性不足,无法满足配网主 站的应用需求。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供的,基于CM模 型,通过分析配电主站对DER管控业务及主站高级应用的需求,规范其语义空间,建立DER 信息模型;通过业务主体和语义空间的约束,实现消息的映射和处理;根据业务逻辑要求, 在数据层面,将原基于IEC61850的DER测控终端的数据转换成IEC61968消息,以及反向映 射,形成上下行双向的信息集成。 本专利技术的目的是采用下述技术方案实现的: -种配电主站的信息集成方法,其改进之处在于,所述方法包括 (1)建立DER信息模型; ⑵进行消息的映射处理; (3)进行双向映射。 优选的,所述步骤(1)包括DER管控应用与接入配电网络的DER单元的通信是通 过配电SCADA实现。 进一步地,所述通信的信息模型采用IEC61850模型,DER管控应用作为一个单独 的系统或作为配电主站的一个功能模块。 进一步地, 对于与DER管控应用交互的其他配电主站高级应用,用系统视图分析分布式单 元,采用多组、多级互联后通过公共连接点与配电网互联: 对于公共连接点内的分布式电源、储能设备和当地负荷,建模为一个虚拟DER设 备,其属性数据的数值来自配电SCADA获取的DER电厂控制器或代理服务器的数据; 对于PCC内的分布式电源、储能设备的拓扑,通过CM已有模型描述; 对于虚拟DER设备的属性,分析各配电主站高级应用的不同需求,获取各应用的 数据要求及其限制,建立虚拟DER设备的属性。 优选的,所述步骤(2)包括通过分析业务主体和语义空间的约束获得预定义的映 射规则集,通过增加用户自定义的映射规则集,构成完整的消息映射集; 映射规则包括CM和IEC61850模型各元素间的对应和关系的对应。 进一步地,预定义的映射规则集与CM的版本和IEC61850模型相关,当CM或 IEC61850模型发生变化时则需要根据版本变化相应的修正预定义的映射规则集。 优选的,所述步骤(3)包括在数据层面,基于IEC61850的DER测控终端的数据与 IEC61968消息进行双向映射,双向映射机制确定两种模式语言描述的DER测控终端数据的 XML消息到RDF消息的映射方式。 进一步地,所述映射包括: (3. 1)IEC61850公共数据类和CM扩展数据类的映射; (3. 2)IEC61850逻辑节点与CM类的映射; (3. 3)IEC61850逻辑节点属性与CM类属性的映射。 与现有技术比,本专利技术的有益效果为: 开放分布式电源并网市场是国家电网公司的最新重大政策之一,目前尚未建立从 配电主站侧对DER管控和业务应用的信息模型,以及信息交互机制。本专利技术专利可有效地 填补在此应用领域的空白,提升技术水平。 分布式电源通常容量不大,常采用配电网络接入的方式。随着分布式电源的大量 接入,其对配电网安全稳定运行的影响日益凸显,配电主站迫切需要统一协调管理分布式 电源来保证配电网的稳定运行,同时充分发挥分布式电源的优点,提高供电质量。本专利技术通 过配网主站系统级视图的分布式电源建模以及信息交互机制,为配电主站、分布式电源监 控设备之间的不同信息模型交互提出了解决方法,为配电应用系统间的信息共享和交互建 立了桥梁,为高渗透率的配电网的安全稳定运行提供了技术支撑。【附图说明】 图1为本专利技术提供的DER管控应用作为配电主站功能模块。 图2为本专利技术提供的分布式电源通过公共连接点(PCC)与配电网互联。 图3为本专利技术提供的CM与IEC61850模型消息的双向映射。 图4为本专利技术提供的IEC61850逻辑节点与CM模型类的映射关系。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步的详细说明。 本专利技术,具体流程如下: (l)DER信息模型建模方法:对于DER管控应用,其与接入配电网络的DER单元的 通信是通过配电SCADA实现,其通信的信息模型采用IEC61850模型。DER管控应用可以作 为一个单独的系统,也可以作为配电主站的一个功能模块,如图1所示。DER管控应用通过IEC61850信息模型实现与DER单元的通信,其中包括了大量的 DER单元的细节数据。当DER管控应用与其他DMS高级应用或DMS与GIS、CIS、OMS等系统 交互时,不需要将所有DER单元的细节数据进行数据交互。 对于与DER管控应用交互的其他配电主站高级应用,需要从系统的视图来看分布 式单元。分布式电源具有个体发电(或储能)容量小的特征,一般采用多组、多级互联后通 过公共连接点(PCC)与配电网互联,如图2所示。 在IEC61850-7-420标准中,分布式能源设备电气连接点(ECP)逻辑设备定义一个 或多个分布式能源单元与任何电力系统(EPS)的电气连接点处的分布式能源设备的特性, 电力系统可以包括:独立负载,微电网,以及公用电网。通常在该连接点处有一个开关或电 力断路本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种配电主站的信息集成方法,其特征在于,所述方法包括(1)建立DER信息模型;(2)进行消息的映射处理;(3)进行双向映射。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陆一鸣刘海涛于辉吕广宪刘鹏王立岩马山牧
申请(专利权)人:中国电力科学研究院国家电网公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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