一种交直流电能路由器图模设计方法技术

本发明专利技术公开了一种交直流电能路由器图模设计方法，包括建立电能路由器的CIM扩展模型；根据电能路由器的CIM扩展模型，建立电能路由器的数据模型；建立电能路由器图元；建立电能路由器的数据模型和图元的关联关系。本发明专利技术对电能路由器进行建模，填补了电力系统CIM模型中电能路由器的空白，丰富了CIM模型库，为工程应用和能量管理系统高级应用软件开发提供统一标准的数据结构、逻辑视图和图形模型表示方法，有利于电能路由器接入电力系统后，基于上述模型实现不同信息系统之间的数据共享、交换及互操作，为实施包括电能路由器的电网应用技术奠定了基础。

A Graphic Design Method for AC/DC Power Router

【技术实现步骤摘要】
一种交直流电能路由器图模设计方法
本专利技术涉及一种交直流电能路由器图模设计方法，属于智能电网配用电自动化

技术介绍
近年来，随着大量分布式电源、储能装置以及各种类型的电能负载的接入，传统的电力系统设备无法满足供电形式多样性和能量多向流动以及功率流的主动调控等要求，无法适应未来电力市场化的需要。基于电力电子变换技术构成的电能路由器，不但可为不同的新能源发电装置和不同类型负载提供灵活多样化的接口电气形式，还可实现能量的多向流动能力和对功率流的主动控制。电能路由器作为交直流混合分布式能源系统的枢纽，实现交直流电网互通互联，通过实时收集各连接微电网电能信息数据，统筹分析、综合决策，有效分配各网络间能量流动，最大程度吸收和消纳可再生能源，解决分布式能源灵活接入、高效利用、就地平衡的难题，打造能源供给、消费新模式。公共信息模型(CIM)作为系列标准的重要组成部分，为电力运行相关的主要实体提供了面向对象、抽象化、可扩展的语义模型。随着电力系统自动化、电网智能化、电力信息集成化的发展，CIM已经逐渐发展成整个电力公共事业领域的集成工具，使得应用和系统之间能够实现互操作和接入的兼容性。近年来，随着风力发电、太阳能发电等可再生能源发电技术以及储能技术的发展和成熟，电能路由器的应用率将逐年提升。CIM虽然包含了丰富的电力系统模型，并能按照规则进行必要的扩展，但其中缺少电能路由器的模型，影响了电能路由器与配电网自动化系统之间的数据共享和交换。
技术实现思路
本专利技术提供了一种交直流电能路由器图模设计方法，解决了CIM缺少电能路由器模型的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种交直流电能路由器图模设计方法，包括，建立电能路由器的CIM扩展模型；根据电能路由器的CIM扩展模型，建立电能路由器的数据模型；建立电能路由器图元；建立电能路由器的数据模型和图元的关联关系。电能路由器CIM扩展模型包括电能路由器本体CIM扩展模型和电能路由器端口CIM扩展模型，电能路由器端口CIM扩展模型从属于电能路由器本体CIM扩展模型。电能路由器本体CIM扩展模型抽象成一个设备容器。建立电能路由器的数据模型的过程为，将电能路由器本体CIM扩展模型和电能路由器端口CIM扩展模型分别转换为关系数据库中的电能路由器本体表和电能路由器端口表；将CIM类属性转换成对应表中的字段；将CIM类之间的关系转换为主键、外键的映射策略。建立电能路由器图元的过程为，绘制多边形代表电能路由器本体，多边形边数代表端口数量，在多边形各边上标记端口电压类型和对应的连接口数量。建立电能路由器的数据模型和图元的关联关系的过程为，将电能路由器本体和电能路由器端口的ID保存在对应的图元属性中，通过ID建立数据模型和图元的关联关系。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术对电能路由器进行建模，填补了电力系统CIM模型中电能路由器的空白，丰富了CIM模型库，为工程应用和能量管理系统高级应用软件开发提供统一标准的数据结构、逻辑视图和图形模型表示方法，有利于电能路由器接入电力系统后，基于上述模型实现不同信息系统之间的数据共享、交换及互操作，为实施包括电能路由器的电网应用技术奠定了基础。附图说明图1为本专利技术的流程图；图2为电能路由器CIM扩展模型的示意图；图3为电能路由器CIM扩展模型在整个电网CIM模型中的层次结构；图4为图元示意图；图5为CIM扩展模型接入电力自动化系统方法示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，一种交直流电能路由器图模设计方法，包括以下步骤：步骤1，建立电能路由器的CIM扩展模型。以IEC61970/61968、IEC61850系列标准为依据，运用面向对象分析对电能路由器的结构和特点进行归类和综合，提取和抽象出公共的对象和属性，确定对象间的关系，采用UML语言建立统一的电能路由器CIM扩展模型。如图2所示，电能路由器CIM扩展模型包括电能路由器本体CIM扩展模型和电能路由器端口CIM扩展模型，电能路由器本体CIM扩展模型抽象成一个设备容器，电能路由器端口CIM扩展模型从属于电能路由器本体CIM扩展模型。根据电压类型，电能路由器端口包括直流端口和交流端口，电能路由器端口CIM扩展模型包括直流端口CIM扩展模型和交流端口CIM扩展模型，两者均冲属于电能路由器本体CIM扩展模型。如图3所示，电能路由器CIM扩展模型在整个电网CIM模型中的层次关系包括公司、区域、厂站、电能路由器、电能路由器端口、母线、开关，公司、区域、厂站、电能路由器、电能路由器端口依次为包含与从属关系，即公司包含区域，区域包含厂站，厂站包含电能路由器，电能路由器包含电能路由器端口，电能路由器端口经开关与各端口对应母线连接。步骤2，根据电能路由器的CIM扩展模型，建立电能路由器的数据模型。具体过程为：21)将电能路由器本体CIM扩展模型和电能路由器端口CIM扩展模型分别转换为关系数据库中的电能路由器本体表和电能路由器端口表。22)将CIM类属性转换成对应表中的字段。23)将CIM类之间的关系转换为主键、外键的映射策略。其中，如表1所示，电能路由器本体表的字段包括设备标识、设备名称、所属厂站、所属馈线、最高电压类型、端口数量、交流端口数量、设备状态、系统告警、控制模式等设备属性；电能路由器端口表包括电能路由器交流端口表和电能路由器直流端口表；如表2所示，电能路由器交流端口表的字段包括端口标识、端口名称、所属电能路由器、电压类型、端口序号、端口状态、连接点号、端口告警、额定容量、三相电压、三相有功功率、三相无功功率、控制模式等属性；如表3所示，电能路由器直流端口表的字段包括端口标识、端口名称、所属电能路由器、电压类型、端口序号、端口正/负极状态、正/负极连接点号、端口正/负极告警、额定容量、电压、有功功率、控制模式等属性。表1电能路由器本体表字段表2电能路由器交流端口表字段表3电能路由器直流端口表字段电能路由器物理属性中的全系统唯一的“ID”作为电能路由器的唯一性标识，用“最高电压类型”代表各端口最高电压，用“端口数量”表示电能路由器本体的端口个数；电能路由器端口区分为交流端口和直流端口，端口属性中全系统唯一的“ID”作为电能路由器端口的唯一性标识，“电压类型”代表端口的电压等级；“连接点号”用于交直流端口的拓扑计算；“端口序号”以最高电压等级对应端口为参考点，从1开始顺时针依次递增标识各端口。电能路由器直流端包含正极和负极两个直流连接口，一个连接口仅对应一个连接点号。步骤3，建立电能路由器图元。绘制多边形代表电能路由器本体，多边形边数代表端口数量，在多边形各边上标记端口电压类型和对应的连接口数量。如图4所示，为四边形，即代表4个端口，用波浪线表示交流类型，用正负号表示直流类型，用圆圈表示连接口，交流端口有1个连接口，直流端口有两个连接口。步骤4，建立电能路由器的数据模型和图元的关联关系，完成电能路由器图模。基于IEC61970标准的电力系统图模库一体化平台，结合数据库技术和组件化图形工具，实现电能路由器图形、模型、数据的绑定。将电能路由器本体和电能路由器端口的ID保存在对应的图元属性中，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交直流电能路由器图模设计方法，其特征在于：包括，建立电能路由器的CIM扩展模型；根据电能路由器的CIM扩展模型，建立电能路由器的数据模型；建立电能路由器图元；建立电能路由器的数据模型和图元的关联关系。

【技术特征摘要】
1.一种交直流电能路由器图模设计方法，其特征在于：包括，建立电能路由器的CIM扩展模型；根据电能路由器的CIM扩展模型，建立电能路由器的数据模型；建立电能路由器图元；建立电能路由器的数据模型和图元的关联关系。2.根据权利要求1所述的一种交直流电能路由器图模设计方法，其特征在于：电能路由器CIM扩展模型包括电能路由器本体CIM扩展模型和电能路由器端口CIM扩展模型，电能路由器端口CIM扩展模型从属于电能路由器本体CIM扩展模型。3.根据权利要求2所述的一种交直流电能路由器图模设计方法，其特征在于：电能路由器本体CIM扩展模型抽象成一个设备容器。4.根据权利要求2所述的一种交直流电能路由器图模设计方法，其特征在于：建立电能路由器的数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑涛，王丙文，陆晓，吴奕，胡伟，陈玉慧，荆江平，程炜，曹敬，杨宇锋，仲颖，池亚微，龚广京，范炳建，王鹴，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国网江苏省电力有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32