基于IEC61850和CIM的配电自动化建模研究

作     者：李佳 

作者单位：华北电力大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张铁峰;顾建炜

授予年度：2017年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：IEC61850 配电自动化 建模 模型协调 CIM 互操作 

摘      要：为适应配电网管理和安全生产的要求,各种智能装置越来越多,它们之间的信息交互也越来越多。但由于配电终端设备基于不同的标准建模,导致“信息孤岛,成为其发展的主要瓶颈。鉴于IEC61850标准很好的解决了变电站自动化系统中的互操作问题,国际电工委员会启动了将IEC61850标准扩展到配电自动化、分布式能源等领域。IEC61850引入配电自动化系统需要对配电自动化进行建模。配电自动化系统分为运行自动化和管理自动化。运行自动化涉及到的设备类型多、协议多、通信方式多,所以论文的建模工作主要针对运行自动化。管理自动化是基于CIM标准建模,二者交互存在跨越两个信息模型的问题,因此还要对CIM和IEC61850模型进行协调。论文研究基于IEC61850和CIM的配电自动化建模。主要工作包括:(1)参照智能电网架构模型,完成了基于IEC61850和CIM的配电自动化典型业务建模。使用UML对小电流接地故障选线、光伏电站监测与孤岛保护、成套开关状态监测3个典型场景基于IEC61850和CIM建模,建模包括静态结构模型和动态行为模型的构建,以及信息模型和功能模型的构建。(2)研究了配电自动化全业务交互中涉及的模型协调问题。总结国内外模型协调方案,通过对比找出各方案的优势与不足,给出模型协调的一般过程。并对上述3个业务场景进行模型协调,包括CIM类和IEC61850类的映射,及CIM子类和IEC61850类中属性的映射等。(3)通过建立虚拟的仿真业务场景模拟实际运行环境,完成对基于IEC61850标准的配电终端模型的测试。通过测试可验证配电终端设备模型是否符合规范,以及模型协调的可行性。论文工作可为IEC61850标准在配电自动化中的应用推广提供参考。