电力系统一次设备与CIM模型PPT课件.ppt

2013 11 电力系统一次设备CIM 15模型 齐文斌 1 目录 电力系统概述电力系统模型模型的基本属性字段线路模型开关设备模型变压器模型 发电机模型负荷设备模型物理母线模型拓扑模型量测关联CIM及SVG数据交换CSGC 3000 WAMS工程实现 2 1电力系统概述 3 1 1电力系统 4 1 2电力系统 电力网 电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的统一体 电力系统 由发电厂中的电气部分 各类变电所及输电 配电线路及各种类型的用电设备组成的统一体 称为电力系统 具体组成如下 发电厂 生产电能 电力网 变换电压 传送电能 由变电所和电力线路组成 配电系统 将系统的电能传输给电力用户 电力用户 高压用户额定电压在1kV以上 低压用户额定电压在1kV以下 用电设备 消耗电能 动力系统 在电力系统的基础上 把发电厂的动力部分 例如火力发电厂的锅炉 汽轮机和水力发电厂的水库 水轮机以及核动力发电厂的反应堆等 包含在内的系统 通常 将发电厂电能送到负荷中心的线路叫输电线路 负荷中心至各用户的线路叫配电线路 负荷中心一般设变电站 5 1 3一次设备 通常把生产 变换 输送 分配和使用电能的设备 称为一次设备 它们包括 生产和转换电能的设备 如发电机 电动机 变压器等 发电机将机械能转换成电能 电动机将电能转换成机械能 变压器将电压升高或降低以满足输配电需要 接通或断开电路的开关电器 如断路器 隔离开关 负荷开关 熔断器 接触器等 它们用于正常或事故时 将电路闭合或断开 载流导体 如裸导体 电缆等 用于传输电能或连接电气设备 6 1 4电力系统 7 1 5电力网 电力网 按电压等级分类 低压网 电压等级在1kV以下 中压网 1 10kV 高压网 高于10kV 低于330kV 超高压网 低于750kV 特高压网 1000kV及以上 8 2公共信息模型CIM CIM CommonInformationModel 描述了电力企业的所有主要对象 特别是那些与电力运行有关的对象 通过提供一种用对象类和属性及它们之间的关系来表示电力系统资源的标准方法 CIM是电网模型的定义 CIM是IEC61970的基础与核心CIM是可以扩展的 9 2 1CIM模型标准文件 能量管理系统应用程序接口 EMS API 第301篇 公共信息模型 CIM 基础DraftIEC61970 EnergyManagementSystemApplicationProgramInterface EMS API Part301 CommonInformationModel CIM Base中国标准是翻译版本Cim 15版模型 变压器 开关做了大的修改 10 2 2变电站的一次接线 11 2 3一次接线图 12 3容器 13 3 1基本层次关系 14 15 ID XML及数据管理中用到的关键字段 name属于相同父对象的所有对象的唯一名称 aliasName对象或实例的任意文本名 description对象或实例的描述信息 pathName所属每个容器的所有名称的串联 3 2模型的基本属性字段 16 3 3属性例子 Name 5011开关间隔AliasName 5215线路开关间隔PathName 国网 三峡厂 500kV 5011开关间隔 17 4线路模型 AclineSegment 关联量测I P Q V 18 19 4 1线路基本属性 基本属性 structACLINESEGMENT PARA intm ID charm name 32 charm description 64 charm phases 4 intm terminal0 id intm terminal1 id floatm length charm type 10 floatm bch floatm b0ch floatm gch floatm g0ch floatm r floatm r0 floatm x floatm x0 intm basevoltage id intm fromBay id intm toBay id 20 5CIM 12开关设备模型 一般关联量测I P Q POS 21 CIM 15开关模型 22 功能 不仅能通断正常负荷电流 而且能接通和承受一定时间的短路电流 并能在保护装置作用下自动跳闸 切除故障 5 1断路器 breaker 23 220KV少油断路器 5 2断路器 breaker 24 500kVSF6断路器 25 5 3隔离开关 disconector 功能 主要用来隔离高压电源以保证其他设备的安全检修 它没有专门的灭弧装置 因此不允许带负荷操作 但它可以用来通断一定的小电流电路等 26 5 4隔离开关 disconector 27 28 5 5负荷开关 loaddisconector 29 30 5 6开关基本属性 基本属性 structBREAKER PARA intm ID charm name 32 charm description 64 charm phases 4 intm terminal0 id intm terminal1 id SF Bytem normalOpen SDateTimem switchOnDate intm basevoltage id intm equipmentcontainer id 31 6变压器模型 32 33 34 6 1变压器模型基本表 PowerTransformer 容器PowerTransformEnd 单端元件 I P QTapchanger POS 按绕组分类 双绕组变压器 三绕组变压器 分裂绕组变压器 自耦变压器 35 36 续上页 10kV级SCB10型 IP20 10kV级SG10型 10kV级SCB10型 IP00 37 7发电机模型 38 发电机 39 7 1发电机模型属性 structSYNCHRONOUSMACHINE PARA intm ID charm name 32 charm description 64 intm company id intm terminal0 id floatm baseMVar floatm damping floatm inertia floatm r floatm r0 floatm x floatm x0 floatm xDirectSubtrans floatm xDirectSync floatm xDirectTrans floatm xQuadSubtrans floatm TD0Subtrans floatm TD0Trans floatm TQ0Subtrans floatm TQ0Trans floatm xQuadSync floatm xQuadTrans shortm operatingMode shortm type intm basevoltage id intm basevoltage idx intm swingRank intm avr model intm avrID intm gov model intm govID intm pss model intm pssID 40 8负荷设备模型 41 8 1负荷设备模型属性 structENERGYCONSUMER PARA intm ID charm name 32 charm description 64 intm terminal0 id floatm pFexp floatm pFixed floatm pFixedPct floatm pNom floatm pNomPct floatm powerFactor floatm pVexp floatm qFexp floatm qFixed floatm qFixedPct floatm qNom floatm qNomPct floatm qVexp intm loadDemandModels floatm loadDemandModelsIdx intm basevoltage idx 42 9物理母线模型 Trans 1 CB110 CB120 LS111LS112 LS121LS122 Bus1 1 Bus1 2 Bus2 1 Bus2 2 157kV 77kV 表名 BusBarSection单端元件 43 9 1母线模型属性 structBUSBARSECTION PARA intm ID charm name 32 charm description 64 charm phases 4 intm terminal0 id intm basevoltage id intm equipmentcontainer id 44 45 10拓朴关系 46 Nodeandbranchmodel 47 11量测关联 48 11 2扩展PMU数据的量测属性 49 11 3量测类型定义 表1 MeasurementType命名规则 50 11 3量测类型定义 续 51 11 4关于增加量测类型 已经定义的量测类型 必须严格遵循格式描述 没有定义可以按约定俗成扩充 52 12 4CIM模型交换的单位 CIM标准中有严格的单位定义