CIM-E电网物理模型描述与交换规范(试行)

CIM-E电网物理模型描述与交换规范(试行)
附件2：
CIM/E电网物理模型描述与交换规范
（试行）
1范围
本方案适用于国家电网公司范围内调度机构，包括国调、各网调、省（市）调和地调。

电网模型数据拼接内容包括静态电网模型、设备参数、设备连接关系以及实时通信数据索引表。

2参考文件
●DL/T 890.301-2004/IEC61970-301:2003 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
●Q/GDW 215-2008 电力系统数据标记语言―E语言规范
●Q/GDW 216-2008 电网运行数据交换规范
●Q/GDW 137－2006 电力系统分析计算用的电网设备参数和
运行数据规范
●电网设备通用模型命名规范（试行）
3总体要求
电网模型参数、运行数据原则上按照调度隶属关系进行源端维护，即省（市）调维护220kV电网模型参数，国调、网调维护500kV 以上电网模型参数，省（市）调以周期或变化传送方式，及时将最新220kV电网模型参数上传网调，网调结合500kV模型，进行模型拼接，形成完整的全网220kV以上电网模型，导入调度自动化系统，并下发省（市）调。

同时，国调和三华网调对各网调的导出模型文件进行拼接入库。

各电网调度中心同时维护本系统内电网设备模型对应的实时运行数据通信索引表，自动生成，减少维护工作量。

3.1电网模型拼接
根据电网调度管辖权，具体边界可视情况确定。

边界设备一般定义为变压器或者交流线段
3.2模型格式
调度中心之间的模型交互采用CIM/E语言格式文件。

在交互过程中建议采用全模型，也可采用增量模型方式，如采用增量模型，需加强安全措施，确保每次增量模型正确，防止一次增量模型丢失造成模型混乱无法补救。

3.3设备命名
各级调度中心需按《电网设备通用模型命名规范（试行）》，对各类设备进行规范化命名，老系统不支持规范命名的，导出模型时需进行名称转换，形成含路径的全名，设备全路径名为系统内唯一标识。

3.4模型的拆分与拼接
接收地调模型后，应可根据边界定义规则对地调模型进行裁剪，如110kV以下、地刀等，具体规则根据省（市）上传模型情况以及应用需求讨论决定。

地调上送的模型要保证拓扑连接关系正确，否则影响模型的拆分与切割。

根据确定的边界，将地调裁剪优化模型与省（市）调模型进行拼接，形成全网模型。

拼接时部分单位模型不全时可使用相应单位最新版本的模型文件，不影响模型拼接流程的正常运转。

3.5模型的校验与导入
模型文件在导出和导入时，应结合量测信息进行校验，包括拓扑连接关系校验，状态估计计算校验。

拼接形成的220kV以上全网模型通过语法语义和简单逻辑校验后，可以导入（或生成）离线数据库，生成画面，生成通信索引表；可在孤立的工作站上进行潮流、静态安
全分析、暂稳仿真等测试；验证测试通过后，该模型及其对应的数据库、画面、索引表等方可投入在线运行。

3.6 模型与通信索引表
在完成模型拼接的同时，自动生成最新通信索引表，发给通信对端单位，分别根据数据名称形成各自的数据库标识索引。

为减少点号更新对已有数据通信带来的影响，建议原有量测点号保持不变，新增量测在尾部增加，或按顺序使用中间的空点。

3.7 模型与图形文件
网、省（市）调上传的110kV以上相关厂站的接线图均应在模型导入时自动触发相关厂站图形的生成。

各级调度中心应支持导入和导出G格式的厂站接线图和潮流图，以便于相互校验。

4电网物理模型描述
为满足电网调度自动化系统运行要求，电网模型应为物理连接模型，包含区域、基准电压、厂站、电压等级、间隔、断路器、刀闸、母线段、同步发电机、线路、交流线段、负荷、变压器、变压器绕组、变压器分接头类型、并联补偿器、串联补偿器、非设备遥测、非设备遥信、保护信号、遥测、遥信等26类对象，各类对象包含的属性项及相关要求如下,其中各参数单位采用有名值，电压、有功、无功的单位分别为kV、MW、MVar。

为了便于进行模型的验证测试，模型
中应包括基本量测数据（如：线路潮流、母线电压、机组出力等SCADA 实测数据）和基本参数（如：线路、变压器的阻抗、电抗等）。

4.1区域类（ControlArea）
表1 区域类（ControlArea）
说明：
（1）区域细化到地区，通过父区域标识关联建立区域间的隶属关系。

（2）字段类型：s表示字符串，f表示浮点数，i表示整数，下同。

4.2基准电压类（BaseVoltage）
表2 基准电压类（BaseVoltage）
4.3厂站类(Substation)
表3 厂站类 (Substation)
4.4电压等级类(VoltageLevel)
表4 电压等级类(VoltageLevel)
4.5断路器类(Breaker)
表5 断路器类(Breaker)
4.6刀闸类（Disconnector)
表6 刀闸类（Disconnector)
4.7母线段类(BusbarSection)
表7 母线类（BusbarSection)
4.8同步发电机类(SynchronousMachine)
表8 同步发电机类（SynchronousMachine)
4.9线路类(ACLine)
接线的描述。

4.10交流线段类(ACLineSegment)
表9 交流线段类(ACLineSegment)
4.11交流线端点类（ACLineDot）
表10 交流线端点类(ACLineDot)
4.12直流线类(DCLineSegment)
表11 直流线类(DCLineSegment)
4.13直流线端点类（DCLineDot）
表12 直流线端点类(DCLineDot)
4.14换流器类（RectifierInverter）
表13 直流线端点类(RectifierInverter)
4.15负荷类(Load)
表11 负荷类(Load)
4.16变压器类(PowerTransformer)
表12 变压器类 (PowerTransformer)
说明：
（1）空载损耗、空载电流百分比为CIM绕组测试类属性，本处代表从高压侧充电得到的空载损耗和空载电流百分比。

4.17变压器绕组类（TransformerWinding）
表13 变压器绕组类
(TransformerWinding)
说明：
短路损耗、短路电压百分比为CIM绕组测试类属性，本处含义如下：高压绕组：高－中；中压绕组：高－低；低压绕组：中－低。

4.18变压器分接头类型类（TapChangerType）
表13 变压器分接头类型类
(TapChangerType)
4.19并联补偿器类（ShuntCompensator）
表15 补偿器类 (ShuntCompensator)
4.20串联补偿器类（SeriesCompensator）
表16 补偿器类 (SeriesCompensator)
4.21间隔类（Bay）
表20 间隔类（Bay）
4.22非设备遥测类（Measure）
4.23非设备遥信类（Signal）
4.24保护信号类（RelaySignal）
4.25遥测类（Analog）
表21 遥测类 (Analog)
说明：一个设备下不可关联两个类型相同的量测，如需添加需扩展量测类型4.26遥信类（Discrete）
表22 遥信类 (Discrete)
说明：
（1）为方便自动传送实时数据，定义本类，方便自动生成双边点表；
（2）应生成有实际量测的量测点，虚拟量测限于电厂有功总加等。

（3）关于电压、电流的量测，只导出线电压、线电流。

（4）开关、刀闸等设备分别只能对应一个遥信。

如有双位遥信遥信的情况需扩展“辅助遥信”量测类型。

5CIM/E文件名称与文件示例
1.文件名格式
文件名格式为：区域_日期_时间.CIME,如湖北_20100108_080000.CIME
2.文件示例
CIM/E文件应按照E格式规范对第4节所列相关设备类属性进行组织，示例文件如下：
<!Entity=湖北type=电网模型time=’2010-01-08 08:00:00’!>
<SubControlArea::湖北>
@ Num Id Name ParentName
// 序号标识区域名称父区域标识
# 1 …. 武汉…..
# 2 …宜昌…..
……
</SubControlArea::湖北>
……
<Substation::湖北>
@ Num Id Name Type SubControlAreaId // 序号标识厂站名称厂站类型所属区域标识# 1 …双河变电站….
……
</Substation::湖北>
……。