采用广义量测横向关联方式的统一建模方法技术

本发明专利技术涉及采用广义量测横向关联方式的统一建模方法，其特征在于，它包括以下步骤：电网设备建模；二次设备遵照IEC61850建模，并建立一次、二次设备关联关系；资产建模；其他数据抽象建模；建立PSR为中心的广义量测模型；元模型定义，所述方法也适用于电力系统中各相关信息的自动化系统的统一建模，本发明专利技术所述方法提高了软件开发的效率和正确率，缩短了开发的周期，实现了统一电网模型，有完备的数据平台，采取灵活的元数据机制，运用面向服务的多层体系架构，以便电力信息化资源资源共享。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术应用于各电力系统调度自动化领域，特别涉及巡维中心相关自动化系统的统一建模，也适用于其他自动化系统的数据整合。
技术介绍
南方电网对变电站运维技术持续开展了深入研究和试点应用，其中变电站驾驶舱是变电站运行和维护的一体化技术平台，整合了变电站的监视、控制、设备监测和维护管理等专业技术系统信息。随着南方电网公司系统运行部主导研究电力系统综合运行驾驶舱技术以来，对负责变电站设备运维的巡维中心工作关注越来越多。为推进南方电网公司提高巡维效率，提高设备管理水平，在变电站驾驶舱的研究基础上，开发建设巡维中心驾驶舱系统。该系统综合能量管理系统、生产管理信息系统、设备状态监测中心等与设备资产相关数据及信息，服务于不同层次用户，支撑以巡维中心及其下辖变电站设备为对象的资产状态评估、风险分析和运维效率优化工作。巡维中心驾驶舱是变电运维的一体化工作平台，整合多专业系统，建设统一的信息平台，规范各类业务界面，开展业务间的协同作业，为设备监测和运维管理提供一站式支撑。提高巡维中心处理事故的能力和响应速度，降低巡维中心运行人员的工作强度和工作量，提高运维效率和运维质量。此外，对丰富专业知识的计算机化，以及数据分析自动化程度的提高，也降低运维业务对运行人员个人专业知识素质的依赖，提高运维方案和作业结果的标准化程度。其中，巡维中心涉及的各类数据的统一建模是巡维中心驾驶舱的基础。目前，CIM规范和南方电网相关规范中，定义了各相关数据，但是对二次设备及其信息的定义不够全面，各类数据也没有有效整合在一起。为了适应这种需求的多样性，本专利技术提出了一种，这是在多年自动化相关系统运行经验积累的基础上所做的新尝试。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术基于IECTC57公共信息模型CIM，参考IEC61850规范，提出了一种，其目的是将巡维中心所涉及的各类数据信息进行各自抽象建模的基础上，采用广义量测横向关联的方式进行统一建模，以达到对实际系统的抽象，通过模型对实际生产中的自动化数据和各类设备进行控制和管理。同时定义符合此思路元模型，元模型包含了领域知识，它约束建模行为，保证建模阶段建立的模型是遵循领域约束的。所述方法提高了解决问题的抽象层次，使得建立在此平台上的高级应用模块可以把关注点放在问题逻辑本身而不是底层实现的细节或者各种杂乱数据的组织，提高了软件开发的效率和正确率，缩短了开发的周期。CIM:公用信息模型。CIM是一个抽象模型，采用可视化的面向对象的建模语言UML来设计。CIM对主要的电网设备和相关对象进行了建模，包含这些对象的公共类和属性，以及它们之间的关系。IEC TC57的第14工作组(WG14)在系列标准IEC61968中扩展了 CM，增补了若干设备资产信息模型，包括:资产管理、工作管理、建设管理、地理信息系统(GIS)、停运管理等，使CM模型进一步的完善，涵盖了电力企业中的所有对象。巡维中心驾驶舱是变电运行和维护的一体化技术平台，整合了变电站的监视、控制、设备监测和维护管理等专业技术系统信息，以“标准化”和“模块化”为主要原则，以“系统精简、信息规范、界面统一、业务协同”为主要技术特征，为电网监控、设备监测和运行管理提供一站式的支撑。涉及八大类数据，主要为常规调度scada、warns自动化系统数据、设备状态监测数据、电能质量系统、故障信息系统数据、MIS资产管理等。本专利技术的技术方案如下所述:本专利技术就是用广义量测横向关联方式对电力行业运行相关的所有自动化数据进行统一建模，具体包含以下步骤: a)电网设备建模； 电网设备抽象为电力系统资源，其模型以设备容器和一次设备为主，遵照CIM定义，在模型/容器的整体继承关系中，继承的顶端模型映射到实时库中。设备容器模型采用厂站、电压等级、间隔三层，具有明确电压等级的导电设备放于特定电压等级的间隔下，跨电压等级对象和厂站主体对象可直接置于直属于厂站的间隔内，如主变所在的主变间隔可直属于变电站。设备模型主要包含:变压器、开关、刀闸、母线、交流线段等电力一次设备。b)对现有CM扩展，二次设备遵照IEC61850建模，并建立一次、二次设备关联关系; 即根据IEC61850对所有二次设备(包括保护装置、集中录波器、测控等)建立模型IED，IED与间隔Bay建立聚合关系，表现为层次关系。由于二次设备的特殊性，二次设备的相关采集信息和一次设备的量测量相同建模，并建立这些量测和二次设备的关系。在此基础上，在二次设备模型中增加对一次、二次设备关联关系，如附图1。此模型定义包含了故障时保护等二次装置动作数据的定义。c )资产建模: 南网定义的公共电力系统模型资源模型体系自身虽然完整，但往往只包含了一次设备，需要扩展监测装置到对CM::Asset (即资产)的关联，来支持与PMS系统的数据关联和对应，而且按照功能位置构建的模型中设备参数不够详细，不能完全满足平台的需要。而状态检修需要大量的设备参数作为评价依据，而这些设备参数很多是从属于资产对象的，因此资产模型必不可少。资产相关信息在AssetInfo (资产信息)包中描述，AssertInfo是对Asset的继承，并和电力资源PowerSystemResource有关联关系。一个电力系统资源对象往往关联一个或多个资产对象，以变压器为例，一个主变对象可能与多个资产对象关联，包括变压器资产、套管资产等。设备参数一部分以属性的方式直属于资产对象，如变压器资产的设备型号、相位等，而更多的参数很难以固定的属性来描述，如高压一低压负载损耗、油温报警值等。为了增强设备参数的灵活性，而不局限于几个固定的属性，使用一对多关联的方式绑定大部分设备资产与设备参数的关系。d)其他数据抽象建模； 设备状态监 测相关数据主要是面向一次设备，所以针对设备状态监测增加量测类型，采用PSR-量测的模型聚合关系来定义；电能质量监测相关数据也同样处理。e)建立PSR为中心的广义量测模型； 对于以上各专业范围的数据需要横向广联，如附图2，创建广义量测模型，映射实时库。f)元模型定义。所述方法针对巡维中心驾驶舱的业务特点，对驾驶舱的模型化描述提出了更高层次的抽象方法，使得建立在此平台上的高级应用模块可以把关注点放在问题逻辑本身而不是底层实现的细节或各种杂乱数据的组织，提高了软件开发的效率和正确率，缩短了开发的周期。实现了统一电网模型，有完备的数据平台，采取灵活的元数据机制，运用面向服务的多层体系架构，以便电力信息化资源 资源共享。【附图说明】下面结合附图及具体实施例对本专利技术再作进一步详细的说明。图1是本专利技术的CM包扩充； 图2是本专利技术的广义量测定义。【具体实施方式】在CM基础上参考南网相关标准，扩充定义统一的模型UCM。UCM在CM基础上主要对二次设备、定值、面向各专业类信息的广义量测模型、作业相关描述等部分进行了扩充。1、电力系统资源模型 电力系统资源模型以设备容器和一次设备为主，设备容器模型采用厂站、电压等级、间隔三层，具有明确电压等级的导电设备放于特定电压等级的间隔下，跨电压等级对象和厂站主体对象可直接置于直属于厂站的间隔内，如主变所在的主变间隔可直属于变电站。设备模型主要包含:变压器、开关、刀闸、母线、交流线段等电力一次设备。项目依据IEC61850本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术提供采用广义量测横向关联方式的统一建模方法，该方法用于在一次电网故障中，使通过不同智能装置上送的不同格式和内容的各类信息，能够按用户需求的形式在WINDOWS、UNIX操作平台上完整表现出来；该方法通过模板的修改而不用修改故障报告模块软件程序从而适应智能装置上送数据格式的修改和用户对故障报告、动作报告的格式和内容的需求的变化，其特征在于，该采用广义测横向关联方式的统一建模方法方法包含以下步骤：a）电网设备建模；b）二次设备遵照IEC61850建模，并建立一次、二次设备关联关系； c）资产建模；d）其他数据抽象建模；e）建立PSR为中心的广义量测模型；f）元模型定义及实时库映射。

【技术特征摘要】
1.本发明提供采用广义量测横向关联方式的统一建模方法，该方法用于在一次电网故障中，使通过不同智能装置上送的不同格式和内容的各类信息，能够按用户需求的形式在WINDOWS、UNIX操作平台上完整表现出来；该方法通过模板的修改而不用修改故障报告模块软件程序从而适应智能装置上送数据格式的修改和用户对故障报告、动作报告的格式和内容的需求的变化，其特征在于，该采用广义测横向关联方式的统一建模方法方法包含以下步骤: a)电网设备建模； b)二次设备遵照IEC61850建模，并建立一次、二次设备关联关系； c)资产建模； d)其他数据抽象建模； e)建立PSR为中心的广义量测模型； f)元模型定义及实时库映射。2.根据权利要求1所述的采用广义量测横向关联方式的统一建模...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈波，李鹏，郭晓斌，许爱东，习伟，陈浩敏，姚浩，段刚，徐延明，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44