电力系统一次设备与CIM-15模型PPT课件.ppt

1、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。

2、 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

3、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：110kV； 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(Common Information Model)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

4、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IEC 61970的基础与核心 CIM是可以扩展的,9,2.1 CIM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 Draft IEC 61970: Energy Management System Application Program Interface (EMS-API) Part 301: Common Information Model (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

5、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,1

6、8,19,4.1 线路基本属性,基本属性: struct ACLINESEGMENT_PARA intm_ID; charm_name32; charm_description64; charm_phases4; intm_terminal0_id; intm_terminal1_id; floatm_length; charm_type10; floatm_bch; floatm_b0ch; floatm_gch; floatm_g0ch; floatm_r; floatm_r0; floatm_x; floatm_x0; intm_basevoltage_id; intm_fromBay_

7、id; intm_toBay_id; ;,20,5 CIM-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:disc

8、onector,27,28,5.5 负荷开关: load disconector,29,30,5.6 开关基本属性,基本属性: struct BREAKER_PARA intm_ID; charm_name32; charm_description64; charm_phases4; 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.

9、1 变压器模型基本表,PowerTransformer : 容器 PowerTransformEnd : 单端元件,I,P,Q Tapchanger : 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,struct SYNCHRONOUSMACHINE_PARA intm_ID; charm_name32; charm_description64; intm_company_id; in

10、tm_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_xQuadT

11、rans; 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,struct ENERGYCONSUMER_PARA intm_ID; charm_name32; charm_description64; intm_terminal0_

12、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,

13、CB110,CB120,LS111 LS112,LS121 LS122,Bus 1-1,Bus 1-2,Bus 2-1,Bus 2-2,157kV,77kV,表名： BusBarSection 单端元件,43,9.1 母线模型属性,struct BUSBARSECTION_PARA intm_ID; charm_name32; charm_description64; charm_phases4; intm_terminal0_id; intm_basevoltage_id; intm_equipmentcontainer_id; ;,44,45,10 拓朴关系,46,Node and branch model,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.,52,12.4 CIM模型交换的单位,CIM标准中有严格的单位定义,全采用有名值. EMS系统数据交换的惯用格式: open-3000: R