DL/T 890.456-2016
基本信息
标准号： DL/T 890.456-2016
中文名称：能量管理系统应用程序接口(EMS-API) 第456部分:电力系统状态解子集
标准类别：电力行业标准(DL)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
下载格式：.zip .pdf
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
DL/T 890.456-2016.Energy management system application program interface (EMS-API) Part 456: Solved power system state profiles.
1范围
DL/T 890.456属于DL 890.450~499系列，该系列作为一个整体，抽象定义了在控制中心之间和(或)控制中心组件之间传输数据所使用的内容和交换机制。
DL/T 890.456的目的是严格定义那些对于描述状态估计、潮流和其他会生成电网稳态解的类似应用的结果所必需的CIM类、类属性、关联的子集，本部分也包括了一组用例。
DL/T 890.456是为两个不同的受众一数据生产者和数据消费者而设计的，而且可以从这两个角度来进行解读。从数据生产者使用的模型导出软件的角度，本部分表达了-一个数据生产者如何描述一个网络断面的实例，以便给其他程序使用。从一个消费者的角度，本部分描述了导入软件必须理解什么，以便使用这些结果断面。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
IEC 61970-452能 量管理系统应用程序接口(EMS-API) 第452部分: CIM模型交换规范(Energy management system application program interface (EMS-API)-Part 452: CIM model exchange specifcation)
1范围
DL/T 890.456属于DL 890.450~499系列，该系列作为一个整体，抽象定义了在控制中心之间和(或)控制中心组件之间传输数据所使用的内容和交换机制。
DL/T 890.456的目的是严格定义那些对于描述状态估计、潮流和其他会生成电网稳态解的类似应用的结果所必需的CIM类、类属性、关联的子集，本部分也包括了一组用例。
DL/T 890.456是为两个不同的受众一数据生产者和数据消费者而设计的，而且可以从这两个角度来进行解读。从数据生产者使用的模型导出软件的角度，本部分表达了-一个数据生产者如何描述一个网络断面的实例，以便给其他程序使用。从一个消费者的角度，本部分描述了导入软件必须理解什么，以便使用这些结果断面。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
IEC 61970-452能 量管理系统应用程序接口(EMS-API) 第452部分: CIM模型交换规范(Energy management system application program interface (EMS-API)-Part 452: CIM model exchange specifcation)
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标准内容
ICS 27.100
备案号：53899-2016
中华人民共和国电方行业标准
DL/T 890.456 —2016/IEC 61970-456:2013能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第456部分：电力系统状态解子集Energy management system application program interface (EMS-API)Part 456: Solved power system state profiles(C61970-456:2013,[DT)
2016-01.07发布
国家能源局
2016-06-01实施
规范性引用文件
子集信总
TEMS 状态估计
5.3TNTSO-E 过程：H前阻差测
系统划研究过析
5.3规划与这行模型的协谢
6休系结构·
概述·
6.2集体系结构
6.3EMS网络分析子集利数据集
6.4规创藏流中的子策和数据黛，模型权限集和实例级数据模块化5.5
6.S.1概述
6.5.2TMS实例模快化
6.3.3规别实例模块化·
6.6实例模块化的原则
7将标准应用到业务问题
7.1EMS测络分析与外部消费者的集成7.2判划网络分析与外部消费者的然成8数据模型及CIMXML示例
呈测接口2和3
8.2拓扑接口4·.
8.3态变接口5a和5h状态倍计
9摇扑子集
9.1．世述···
9.2其体类·
9.2.1 端点 Terminal
9.2.2 拓:节点 TopolagicaiNorlcS.3抽象类一标阅对象Ide-ntitiedOhiec10状态变量StateVariables
10.1概述
10.2具体类
DL / T 890.456 — 2016
DL/T890.456—2016
拓扑Topologicalsiand ....
[0.2.2注入状态变量Svinjection·測流状态变量SvPowerFlow·
知路状态变量SvShortCircuit··并联补偿器组状态变量SvShunfCompensatorSectiuts分接头档位状态变量SvTapStep
电压状态变量SvVoltage·
抽象类·
参考文献
状态变量StateVariahle
有功功率ActivoPower.
角度孤度 AngleRadians
视在功率 ApparentPower
无功功率ReactivePowe
电压Voltage
.......
D./T890.456
DL890系列标准是采川IEC61970系列国际标准《能量管理系统应川程接口（EMS-API)》制定的，主要包括公t信息模型（CIM）和组件接「规范（CIS）两方面内容，川以下部分组成：DI.T890.1能量管埋系统应月程序接I1（FMS-APIL）第1部分：导则和-般要求；DIZ890.2能量管理系统应用程序接I1（FMS-API）第2部分：术语：DI/T890.301能量管理系统应用程序接II（HMS-API）第301部分：公共信息模型（CTM）基础；DI/7.890.401能量管理系统应用程序接11（EMS-API）第401部分：组件接规范（CIS）框架：DI/T890.453能量管埋系统应用程序接I1（EMS-API）第453部分：于CIM的图形交换：DIL/T890.501能量管埋系统应用程序接I【（HMS-API）第50I部分：公共信息模型的资源述框架（CIMRDF）模式：
DL/T890.552能量管理系统应用程序接II（HMS-API）第552部分：CIMXML模型交换格式本部分等同采用IEC61970-456：2013能吊管理系统应用程序接口（EMS-API）第456部分：中力系统状态解子集《Energymanagement system application program interlace（EMS-API)-Part456：Solved powcrsystemstaleproliles》。本部分定义广描述个中力系统断面稳态解所需要的CIM「集。本部分按照GB/T1.1一2009《标准化『作导则第1部分：标准的结构利编\》给山的规则起草。本部分由中国电力企业联合会提山。本部分由伞国电力系统管理及其信总交换标准化技术委员会叫口。本部分起草单位：中国电力科学研究院、国家电力调度控制中心、中国商方电网有限责任公司、南京南瑞集团公元、华北电力人学、上海电力学院：本部分主要起草人：曹阳、陶铸、李晓露、张代新、刘荣茹、杨胜、黄沟峰、单茂华、高志远、田伟、严春华、蜜皖。wwW.bzxz.Net
本标准在执行过程中的意见或建议反馈中国电力企业联会标准化笃理中心（北京市口广路一条一号，100761)
DL/T890.4562016
DL890系列标准采用TEC61970系列国际标准。IEC61970系列标准定义厂能量管理系统（EMS）的应用程序接口（API)，目的在于便于集成来自不同」家的EMS内部的各种应川，便于将EMS与调度中心内部其他系统互联，以及便于实现不同调度中心EMS之间的模型交换。将该系列国际标准转化为我国标准并贯彻执行，对于实现异构环境下软件产品的即插即用，使EMS与其他系统能书联、互通、瓦操作显然会有很的作用。
本部分是定义在能量管理系统（EMS）的应用程序间交换公共信息模型（CIM）数据集的DL890系列标准的一部分。
DL890.3XX系列文档规范公共信息模塑（CIM）。CIM是：个抽象模型，它表示了电力企业运行的各个方面所需要的模型中典型包含的所有主要对蒙。本部分是组件接口规范DL890.4XX系列之一，该系列规范了组件（或应）之间所交换的数据和（或）一个组件公共可用数据的语义结构。本部分描述了应用通过个消息系统进行通信时所承载的有效载荷，们是本部分不包括交换的方法，因此它可应用丁多种交换实现。本部分假设并推荐所交换的数掘采用XML格式，且XML坚于DL/T890.552CIMXML模型交换标准中规范的资源描述框架（RDF）模式。
本部分规范了描述-个电力系统断面稳态解所需要的CIM了集，例如潮流或状态估计应用所产生的解。本部分描述了针对：个电力系统模型的解，这个电力系统模型符合IEC61970-452标准（因此解数据将不会重复电力系统模型信息）。本部分由几个子集组成，分别描述：来源」开关状态的拓扑、量测输入（在状态估计情况下）以及解本身。IV
1范围
DL/T890.456-:2016
能量管理系统应用程序接口（EMS-API第456部分：电力系统状态解子集本部分属于DL890.450-~499系列，该系列作为一个整休，抽象定义了在控制:心之间和（或）控制中心组件之问传舱数所使川的内容和交换机制。本部分的目的是严格定义那些对于描述状态估计、潮流利1具他会生成电网稳态解的类似应川的结果所必露的CTM类、类属性、关联的了集，本部分包括了一纠用例，本部分是为两个不同的受众一一数据牛产老和数据消费者而设计的，而且以从这两个角度米述行解读从数据生产者使川的模型导山软件的角度，本部分表达了一个数据生产者如何描述·个网络断面的实例，以便给其他程序使川。从个消费者的角度，本部分描述了导入软件必须理解仆么，以便使币这些结果断面
有很多不同的川例可以使本部分，它们的不同之处在」本部分在每种用例上的使川方式不间。实现者应该考患他们希望覆盖什么而例，以使知道对不同的选择他们必须覆盖的范围。举例米说，在某些情况下，本部分将用」交换的是初始状态而不是求解后的状态，因此如果这是·个重要的川例，将意味着一个消费者应用需要能够处理一个未解的状态和·个已满足某些求解判据的状态。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注口期的引用文件，仪注期的版本适川于本文件。凡是不注H期的引用文件，其最新版木（包括所有的修改单）适用于本文件：IEC61970-452能量管理系统应用程序接1.（EMS-API）第452部分：CIM模型交换规范（Energymanagement system applicalion progran interface (EMS-API)-Part 452: CIM model exchange specilication)IEC61970-453Ed.2能量管理系统应用程序接II（EMS-API）第453部分：图形布局子集（Energynanagcment system application ptogram interfacc (FMS-API)-Part 453: Diagran layout profile)DL/T890.552能量管理系统应用程序接11（EMS-API）第552部分：CIMXML模型交换格式3子集信息
本文档定义的子集基」UMI.版本CIM14vI14。广集列于表1中。
表1 本文档定义的子集
StateVariables
Topology
hup.//icc.ch/TC57/61970-45t/StateVariables/CIM14/lhttp://iec.ch/TC57/61970-456/1opology/CIM14/1惨订日期
2010-03-24
2010-03-24
DL/ T 890.456 — 2016
4概述
本部分描述了一个接口标准，其中CIMXML有效载荷于传输典型稳态网络分析过程产生的结果（如状态估计或潮流解）。驱动本部分设计的工要需求/日标包括：无论在运行态还是在规态中，潮流算法和输山几乎是相同的。状态估计输出与潮流共享一个公共的内核。为了使软件并发工作最小化，期望有一个单·-的标准，从而使用例能够适应不同坏境。
·本部分的一些使用者可能只对输出状态感兴趣，但更普遍的个情形是使用者继续执行后续的分析（如电压稳定），而H解所依据的输入和输山结果都是他所需要的。·实际的分析过程通常涉及一系列解，这些解的大部分输入数据从-次求解到下。次求解都是柜同的，本部分必须支持这些过程，而H不对数据进行不必要的重复。为了满足这些需求，本部分将大量潜在的整体输入和输山数据模块化为了集合，各了集合使用更小的、独立的CLMXML有效载荷来实现。一个子集合的实例在这里被称为“数集”。分割成数据集的方法有两种，第一种是根据生成的数据种类进行数据模块化（即根据应用的类型来生成数据）、C[M“子集”（完整CIM的子集）定义了构成各种模块化的类和属性。第一种分割是通过“模型权限集”（MAS），即根据在万联中电力企业或部门所负责的数据将其分为对象实例集。这个分割会在实例集出现，并生成由同一个子集支配的多个数集，这些数据集组合起来可以形成该子集下的数据全集。理解分割的方法对于理解如何使用本部分来实现个具体的业务场景是十分关键的。
本部分灵活设计以满足在规划和运行业务环境中大量的分析场景。可以预料，使用本部分的各方作业务处理中进行协作时，常会创建额外的业务协议来描述对标准的必要限制和定制。在大多数情形下，这些附加的协议将是本地协议，而不会成为EC工业标准。DL/T890.552定义了CIMXML有效载荷拆分底的格式化方法。这个方法可通过简单地将各部分XML连接而获得：个描述完整模型的有效XML。这样，部分模型的“合并”和“提取”不需要单独的“拼接”指令，而且在概念上是一个非常简单的过程。DL/T890.552也描述了有效载荷信总提供关于如何合并有效载荷的信息。
如何阅读本文档：
·第5章“用例”给出了本部分旨在解决的业务问题的例子。，第6章“体系结构”总结了模型分割是如何进行的，并描述了本部分如何与DL890标准的其他部分．起使用。
·第7章“将标准应用到业务间题”描述了如何将木部分应用到具体业务问题上。·第9章“拓扑了集”定义了本部分所控制的此类数据集（此章节由CIMTool白动生成，包含了CIM建模细节）。
5用例
5.1概述
本章提了在本分设计中考虑的些业务问题，并讨论木部分如何为企业提供有价值的帮助。5.2EMS状态估计
EMS运行中一般动执行状态估计，这通常由某些事件触发，或者是按照一个时间周期来执行。正常时问周期是10min或更长，但是现在安装的许多状态估计都以更知的周期来执行，达到5s，接近于SCADA的周期，这也使得状态估计基于事件的触发变得十分要。2
DL/T 890.4562016
状态岱计闪工作是基于最新可川的SCADA量测快照生成系统状态内最代视图。牛成的电力系统稳态解作为诈多车要功能的愉入数据：，EMS！商通常将传统EMS配置为在状态估计果上运行静态安个分析.同一个！商闪应刀通常不一定需婴综准，而行业史感兴趣的是状态估计或静态安全分析帮有可运行的替代算法。越来越多的原先不是EMS：·部分的其他分析功能也使用状态估计结果作为实时分析的起点（如电压稳定），
·当有电力市场系统时，它们般会要求EMS与市场系统问进行状态估计结果的实时交换，而这些系统通常是出不间厂商提供的。·用户感兴趣的是能够将不同厂商先进的用户界有和态势感知模块接入EMS，而这些模块需要状态估计数据
·和实时分析相似，而广期望能够川状态估计结果迹行历史分析，这要求状态估计结采能够高效地归档，并H币广能够将结果导入通常不是由EMS厂家提供的网络规划工具坏境中。所有这些情况都需要高效的标准方法来生成状态估计结果并提供给其他应用。对于一个按10s周期运行的万联大模型，如果需要存储输入和输出数据的个集，则公产牛大量的数据，并对实时交换提山相当大的挑哦。然而，以根据这个问题的一显落特点来降低数据负担：
·目前，网络模型是数据中最大的-部分：它不经常变化，而且当它变化的时候，变化的也只是数据的很小的集合：只有系统的初始化才真正需要个完整的人模型.·系统的拓扑经常变化（当开关设备变位的时候），但相对米说这仍是不频繁的，而几与个拓拉租比，变化也是很小的。
每次运行时，模拟鼠量测输入是完全变化的：但在许多川例中，用户不露要这个数据，模拟量数据如果没有保存的话，它也可能从模拟量历史库中得到。·每次运行时，解的状态变量都会变化。为了使各种业务交换能够利用这些特性，对标准提山的要求是网络模型和拓扑只在它们变化的时候才史新：如果更新能够以增量而不是新传输全模型的形式表达也是有价值的，数据的消费者能够在启动的时候月全网络模型和拓扑来初始化己，仅在有变化之后接收史新部分。这将数据量从Gb/解和ITb/人降低到个更易管理的Mh/解和Gb/人5.3ENTSO-E\过程：日前阻塞预测个称为口前阻寒预测（DACF）的日常分析运行程序月前正应川于EVISO-E：布这个程序中：·每一个输电系统运营商（TSO）准备-·个表示次H每个小时的、覆盖H区域的潮流断面（基」H前市场结果)，这毕断而传送到一个中央服务器·提交的断面全集将进行柜五兼容性检查（即逊行边乔交换条件儿配），·一凡所有的断面交广，每个TSO从中夹服务器下载机邻TSO发布的断面。这华断面将与户身的模型进行组合以形成组研究模型，在此之上分析次日的区域阻塞。，塞结果而作为状态依据在TSO之问进行交换。这个下作最初是道过运行母线支路模型的规划工具完成的（虽然在这个过程上的一个明品的可能变化足用MS工其生成断而）
尽管1AF不像状态估计那样是一个实时过程，但在生成周期性的断面序列主则是机似的：解的值在每个断面上是变化的，们是网络模型几乎不变，拓外偶尔变化。保存的义件人小是主要的关注点，如1)ENTSO-E为欧洲输心系统运行组织的简称3
DL/T890.456—2016
果本部分允许网络模型和拓扑可以增量交换，则这个关注点就可以解决了。然而，DACF引发了另一组需求。不像状态估计那样需要一个解的完整传输，DACF需要进行解的碎片的大量合并和提取。在图1中，TSOA运行潮流来研究次日的区域概况。这将使用包括了相邻TSC的模型来完成。然而，TSO只会发布对应自已区域模型的部分，这应是一个可独立求解的潮流（在ENTSO-E，根据协议，TSO间的边界总是在联络线的中点，而且每个TSO的断面是在各联络线中点进行等值注入后形成的）。在总控点，或者是在任意一个TSO，提交的内部断面应能够可靠、自动地重新组合以形成可支撑所有手头任务的模型。DACF合并模型
厂求解全模型
上边界
【注入
【注入
图1TSO发送一个将与整体模型合并的断面图1中的八边形代表数据集。数据集的图形示意如下：·空白状态变量子集数据：
·斜条纹拓扑子集数据；
·阴影——设备子集数据。
5.4系统规划研究过程
国际上许多同步互联电网组织（如上面所讨论的ENTSO-E）需要其成员合作构建未来模型以支持电网互联规划。典型地，通过对各互联成员提交的断面进行组合来构建表示未来时间尺度上的“基础断面”，这个过程与图1中用于运行分析的过程很相似。与目前不同，规划断面可表达未来几年的模型；规划断面应在规划改变时进行重构而不是每日更新；与已知的运行电力系统不同，规划断面不是真实的。但是在过程和数据需求上，用于规划的基础断面合并与图1相同，而且这也是本部分的日标，即支持基础断面的构建和解断面的交换，这对于在成员之间基于这些断面进行分析是必要的。
5.5规划与运行模型的协调
网络分析通常使用“母线一支路”模型，其中大部分或所有零阻抗开关设备都被消除以形成逻辑母线，而且负荷、发电机和约束参数也针对一个时间点进行选择。然而，在运行和规划态中对网络模型的4
处埋则有很大的区别：
OL/T890.456—-2016
，规划人员倾同于川儿个选定的母线支路断面进行泛的研究。例如，他们将建立用」描述个末米网络中夏季高峰负荷断面时的模里，然府针对这个断面进行各补研究。典型地通过规到丁只来直接录入母线和对应中个时间点的参数。运行坏境（FMS）需要具有对任意时间点自动建立母绒一支路断而的能力，它们典型从包舍详细开关设备信息利时变参数计划的网终模型始，然后EMS将根掘开关状态计算形成母线拓扑，并从时变计中计算特定的参数。我们的耳标是创建一个标准以有效地支将下述情况：。规划和运行独立管埋其模型的电力系统建模·规划和运行基于单“米源的统一建模。不管建模足否统，用运行结果初始化规划断画：用规划模型初始化运行模型；
，开相邻系统的模型构造外部运行模型；，川成员系统的模塑构造万联规划模型米自1述情况的大部分需求绘1EC61970-452所描述的网稳态建模产生很大影响。从解交换的角度米看，与所有这些需求保持一致是非常车要的，6体系结构
6.1概述
本部分的工要体系结构特点是数据模块化·依据数据模型（CIM）「集的模块化（通常反映了产牛数据的应用）：，将实例数据组合成模型权限集（MAS）的模块化（通常反映了区域的负任）：6.2子集体系结构
图2表示DL.890.450499系列规范所描述的广集和它们之间的关系。DI.890.450~499系列规范中定义了子集，具中每个规范定义了组了集：a）DL/T890.452中定义稳态网络模型了集，包括1）设备了架。描述电了系统物理儿件及其中气连接的稳态建模借忌。2）计划「集。电力系统各种量的时变规范3）量测规范了集。定义了电力系统量测。b）1L890.453处义图形显示布局交换子集：图形布同交换了集，捕述图形或地埋显示的元素。通常，当有新元系入网络模型时，图形将要被修改，
c）本部分中定义的稳态解子渠，包括：1）拓扑了集。拓扑分析产生的母线一支路结果。2）状态变量子集。状态估计或潮流的果，或者是状态变量的初始条件。3）
离散量（状态）量测子深。在指定剧叫息上的组开关凝态。模拟量量测广集。在烂时间点上的一纠模拟虽测.4）
DL/T890.456—2016
TEC61970-456
状态变量子集
TEC61970-452
TEC61970-453
拓扑子集
IEC61970-451
模拟量
量测子集
设备模型子集
图形布局子巢
图2子集关系
离散量
量测子集
这些模块满足了网络分析业务过程的需要，这些过程被应用在运行环境（使用节点一开关模型）、规划环境（使用母线一支路模型）以及运行与规划间的转换中。在图2中，子集间的箭头表示两个子集的类之间有关系。方向性说明了“箭头引出”子集中的类依赖于“箭头指向”子集中的类。对于数据来说，这意味着“箭头引出”类数据引用了或依赖于“箭头指向”类数据。例如，一个设备模型的实例可能有许多引用了这个设备模型的状态变量实例。在IT系统中，对应于图2中子集的数据集在功能和（或）应用间进行交换。应用及其数据集交换的一些例子在后续章节中进行描述。设备模型有详细的基于连接节点（ConnectivityNode）和端点（Terminal）类的变电站连接关系信息，示例见图3。端点类是中枢部分，因为它被用于拓扑、状态变量、图形布局子集以及将连接节点关联到导电设备（ConductingEquipment）。因此，端点是设备模型的一个主要部分。将连接节点和Terminal.ConnectivityNode引用提取出来，有可能创建出一个连接（Conncctivity）子集。通过采用复杂度和数据复制将会减轻创建连接（Connectivity）子集的工作。拓扑子集
拓扑节点
联电设
图形对象
图形布局子集
状态变量了集
快更馆
连接节点
设备模型子集
图3CIM连接模型示例
6.3EMS网络分析子集和数据集
设备模型
模拟量量测
离散量量测
拓扑分析
状态变盈
任何基于潮流
计算的应用
十刻更新
计划值
状态估计
快态变量
图4基于CIM子集的EMS数据集
DL/T890.4562016
状合变量
图4显示由EMS中产生的不同CIM子集是如何管理数据集的。EMS中的八边形表示了由子集所描述的数据集。圆角矩形表示典型应用模块。从生产者到消费者的典型数据流如下。。建模应用生成了设备模型。
·SCADA应用使用设备量测模型作为输入，并周期产生新的模拟量和离散量（如，状态）量测。。拓扑应用使用来自建模工具的设备模型和来自SCADA的离散量量测确定一个状态估计算法的起始条件，这个应用将产生拓扑和状态变量数据集。。状态估计应用使用模拟量量测、设备模型、拓扑和状态变量数据集作为输入，并产生可表示为状态变量数据集的求解后状态（注意，这里的状态变量子集同样适用于作为输入的数据集和一个包含解的不同的数据集）。
。任何基于潮流的应用，如静态安全分析，使用设备模型、拓扑和求解出的状态变量产生多个也表示为状态变量的预想事故解。。计划更新应用使用来自数据建模工具的设备计划模型和来自其他应用的状态变量数据集生成计划值。状态估计或任何潮流应用能用计划值作为输入数据的一个备用来源。6.4规划潮流中的子集和数据集
设备模型
状态变量
潮流计算
快态变量
任何基于潮流
计算的应用
图5基于CIM子集的规划潮流数据集状态变型
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备案号：53899-2016
中华人民共和国电方行业标准
DL/T 890.456 —2016/IEC 61970-456:2013能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第456部分：电力系统状态解子集Energy management system application program interface (EMS-API)Part 456: Solved power system state profiles(C61970-456:2013,[DT)
2016-01.07发布
国家能源局
2016-06-01实施
规范性引用文件
子集信总
TEMS 状态估计
5.3TNTSO-E 过程：H前阻差测
系统划研究过析
5.3规划与这行模型的协谢
6休系结构·
概述·
6.2集体系结构
6.3EMS网络分析子集利数据集
6.4规创藏流中的子策和数据黛，模型权限集和实例级数据模块化5.5
6.S.1概述
6.5.2TMS实例模快化
6.3.3规别实例模块化·
6.6实例模块化的原则
7将标准应用到业务问题
7.1EMS测络分析与外部消费者的集成7.2判划网络分析与外部消费者的然成8数据模型及CIMXML示例
呈测接口2和3
8.2拓扑接口4·.
8.3态变接口5a和5h状态倍计
9摇扑子集
9.1．世述···
9.2其体类·
9.2.1 端点 Terminal
9.2.2 拓:节点 TopolagicaiNorlcS.3抽象类一标阅对象Ide-ntitiedOhiec10状态变量StateVariables
10.1概述
10.2具体类
DL / T 890.456 — 2016
DL/T890.456—2016
拓扑Topologicalsiand ....
[0.2.2注入状态变量Svinjection·測流状态变量SvPowerFlow·
知路状态变量SvShortCircuit··并联补偿器组状态变量SvShunfCompensatorSectiuts分接头档位状态变量SvTapStep
电压状态变量SvVoltage·
抽象类·
参考文献
状态变量StateVariahle
有功功率ActivoPower.
角度孤度 AngleRadians
视在功率 ApparentPower
无功功率ReactivePowe
电压Voltage
.......
D./T890.456
DL890系列标准是采川IEC61970系列国际标准《能量管理系统应川程接口（EMS-API)》制定的，主要包括公t信息模型（CIM）和组件接「规范（CIS）两方面内容，川以下部分组成：DI.T890.1能量管埋系统应月程序接I1（FMS-APIL）第1部分：导则和-般要求；DIZ890.2能量管理系统应用程序接I1（FMS-API）第2部分：术语：DI/T890.301能量管理系统应用程序接II（HMS-API）第301部分：公共信息模型（CTM）基础；DI/7.890.401能量管理系统应用程序接11（EMS-API）第401部分：组件接规范（CIS）框架：DI/T890.453能量管埋系统应用程序接I1（EMS-API）第453部分：于CIM的图形交换：DIL/T890.501能量管埋系统应用程序接I【（HMS-API）第50I部分：公共信息模型的资源述框架（CIMRDF）模式：
DL/T890.552能量管理系统应用程序接II（HMS-API）第552部分：CIMXML模型交换格式本部分等同采用IEC61970-456：2013能吊管理系统应用程序接口（EMS-API）第456部分：中力系统状态解子集《Energymanagement system application program interlace（EMS-API)-Part456：Solved powcrsystemstaleproliles》。本部分定义广描述个中力系统断面稳态解所需要的CIM「集。本部分按照GB/T1.1一2009《标准化『作导则第1部分：标准的结构利编\》给山的规则起草。本部分由中国电力企业联合会提山。本部分由伞国电力系统管理及其信总交换标准化技术委员会叫口。本部分起草单位：中国电力科学研究院、国家电力调度控制中心、中国商方电网有限责任公司、南京南瑞集团公元、华北电力人学、上海电力学院：本部分主要起草人：曹阳、陶铸、李晓露、张代新、刘荣茹、杨胜、黄沟峰、单茂华、高志远、田伟、严春华、蜜皖。wwW.bzxz.Net
本标准在执行过程中的意见或建议反馈中国电力企业联会标准化笃理中心（北京市口广路一条一号，100761)
DL/T890.4562016
DL890系列标准采用TEC61970系列国际标准。IEC61970系列标准定义厂能量管理系统（EMS）的应用程序接口（API)，目的在于便于集成来自不同」家的EMS内部的各种应川，便于将EMS与调度中心内部其他系统互联，以及便于实现不同调度中心EMS之间的模型交换。将该系列国际标准转化为我国标准并贯彻执行，对于实现异构环境下软件产品的即插即用，使EMS与其他系统能书联、互通、瓦操作显然会有很的作用。
本部分是定义在能量管理系统（EMS）的应用程序间交换公共信息模型（CIM）数据集的DL890系列标准的一部分。
DL890.3XX系列文档规范公共信息模塑（CIM）。CIM是：个抽象模型，它表示了电力企业运行的各个方面所需要的模型中典型包含的所有主要对蒙。本部分是组件接口规范DL890.4XX系列之一，该系列规范了组件（或应）之间所交换的数据和（或）一个组件公共可用数据的语义结构。本部分描述了应用通过个消息系统进行通信时所承载的有效载荷，们是本部分不包括交换的方法，因此它可应用丁多种交换实现。本部分假设并推荐所交换的数掘采用XML格式，且XML坚于DL/T890.552CIMXML模型交换标准中规范的资源描述框架（RDF）模式。
本部分规范了描述-个电力系统断面稳态解所需要的CIM了集，例如潮流或状态估计应用所产生的解。本部分描述了针对：个电力系统模型的解，这个电力系统模型符合IEC61970-452标准（因此解数据将不会重复电力系统模型信息）。本部分由几个子集组成，分别描述：来源」开关状态的拓扑、量测输入（在状态估计情况下）以及解本身。IV
1范围
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能量管理系统应用程序接口（EMS-API第456部分：电力系统状态解子集本部分属于DL890.450-~499系列，该系列作为一个整休，抽象定义了在控制:心之间和（或）控制中心组件之问传舱数所使川的内容和交换机制。本部分的目的是严格定义那些对于描述状态估计、潮流利1具他会生成电网稳态解的类似应川的结果所必露的CTM类、类属性、关联的了集，本部分包括了一纠用例，本部分是为两个不同的受众一一数据牛产老和数据消费者而设计的，而且以从这两个角度米述行解读从数据生产者使川的模型导山软件的角度，本部分表达了一个数据生产者如何描述·个网络断面的实例，以便给其他程序使川。从个消费者的角度，本部分描述了导入软件必须理解仆么，以便使币这些结果断面
有很多不同的川例可以使本部分，它们的不同之处在」本部分在每种用例上的使川方式不间。实现者应该考患他们希望覆盖什么而例，以使知道对不同的选择他们必须覆盖的范围。举例米说，在某些情况下，本部分将用」交换的是初始状态而不是求解后的状态，因此如果这是·个重要的川例，将意味着一个消费者应用需要能够处理一个未解的状态和·个已满足某些求解判据的状态。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注口期的引用文件，仪注期的版本适川于本文件。凡是不注H期的引用文件，其最新版木（包括所有的修改单）适用于本文件：IEC61970-452能量管理系统应用程序接1.（EMS-API）第452部分：CIM模型交换规范（Energymanagement system applicalion progran interface (EMS-API)-Part 452: CIM model exchange specilication)IEC61970-453Ed.2能量管理系统应用程序接II（EMS-API）第453部分：图形布局子集（Energynanagcment system application ptogram interfacc (FMS-API)-Part 453: Diagran layout profile)DL/T890.552能量管理系统应用程序接11（EMS-API）第552部分：CIMXML模型交换格式3子集信息
本文档定义的子集基」UMI.版本CIM14vI14。广集列于表1中。
表1 本文档定义的子集
StateVariables
Topology
hup.//icc.ch/TC57/61970-45t/StateVariables/CIM14/lhttp://iec.ch/TC57/61970-456/1opology/CIM14/1惨订日期
2010-03-24
2010-03-24
DL/ T 890.456 — 2016
4概述
本部分描述了一个接口标准，其中CIMXML有效载荷于传输典型稳态网络分析过程产生的结果（如状态估计或潮流解）。驱动本部分设计的工要需求/日标包括：无论在运行态还是在规态中，潮流算法和输山几乎是相同的。状态估计输出与潮流共享一个公共的内核。为了使软件并发工作最小化，期望有一个单·-的标准，从而使用例能够适应不同坏境。
·本部分的一些使用者可能只对输出状态感兴趣，但更普遍的个情形是使用者继续执行后续的分析（如电压稳定），而H解所依据的输入和输山结果都是他所需要的。·实际的分析过程通常涉及一系列解，这些解的大部分输入数据从-次求解到下。次求解都是柜同的，本部分必须支持这些过程，而H不对数据进行不必要的重复。为了满足这些需求，本部分将大量潜在的整体输入和输山数据模块化为了集合，各了集合使用更小的、独立的CLMXML有效载荷来实现。一个子集合的实例在这里被称为“数集”。分割成数据集的方法有两种，第一种是根据生成的数据种类进行数据模块化（即根据应用的类型来生成数据）、C[M“子集”（完整CIM的子集）定义了构成各种模块化的类和属性。第一种分割是通过“模型权限集”（MAS），即根据在万联中电力企业或部门所负责的数据将其分为对象实例集。这个分割会在实例集出现，并生成由同一个子集支配的多个数集，这些数据集组合起来可以形成该子集下的数据全集。理解分割的方法对于理解如何使用本部分来实现个具体的业务场景是十分关键的。
本部分灵活设计以满足在规划和运行业务环境中大量的分析场景。可以预料，使用本部分的各方作业务处理中进行协作时，常会创建额外的业务协议来描述对标准的必要限制和定制。在大多数情形下，这些附加的协议将是本地协议，而不会成为EC工业标准。DL/T890.552定义了CIMXML有效载荷拆分底的格式化方法。这个方法可通过简单地将各部分XML连接而获得：个描述完整模型的有效XML。这样，部分模型的“合并”和“提取”不需要单独的“拼接”指令，而且在概念上是一个非常简单的过程。DL/T890.552也描述了有效载荷信总提供关于如何合并有效载荷的信息。
如何阅读本文档：
·第5章“用例”给出了本部分旨在解决的业务问题的例子。，第6章“体系结构”总结了模型分割是如何进行的，并描述了本部分如何与DL890标准的其他部分．起使用。
·第7章“将标准应用到业务间题”描述了如何将木部分应用到具体业务问题上。·第9章“拓扑了集”定义了本部分所控制的此类数据集（此章节由CIMTool白动生成，包含了CIM建模细节）。
5用例
5.1概述
本章提了在本分设计中考虑的些业务问题，并讨论木部分如何为企业提供有价值的帮助。5.2EMS状态估计
EMS运行中一般动执行状态估计，这通常由某些事件触发，或者是按照一个时间周期来执行。正常时问周期是10min或更长，但是现在安装的许多状态估计都以更知的周期来执行，达到5s，接近于SCADA的周期，这也使得状态估计基于事件的触发变得十分要。2
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状态岱计闪工作是基于最新可川的SCADA量测快照生成系统状态内最代视图。牛成的电力系统稳态解作为诈多车要功能的愉入数据：，EMS！商通常将传统EMS配置为在状态估计果上运行静态安个分析.同一个！商闪应刀通常不一定需婴综准，而行业史感兴趣的是状态估计或静态安全分析帮有可运行的替代算法。越来越多的原先不是EMS：·部分的其他分析功能也使用状态估计结果作为实时分析的起点（如电压稳定），
·当有电力市场系统时，它们般会要求EMS与市场系统问进行状态估计结果的实时交换，而这些系统通常是出不间厂商提供的。·用户感兴趣的是能够将不同厂商先进的用户界有和态势感知模块接入EMS，而这些模块需要状态估计数据
·和实时分析相似，而广期望能够川状态估计结果迹行历史分析，这要求状态估计结采能够高效地归档，并H币广能够将结果导入通常不是由EMS厂家提供的网络规划工具坏境中。所有这些情况都需要高效的标准方法来生成状态估计结果并提供给其他应用。对于一个按10s周期运行的万联大模型，如果需要存储输入和输出数据的个集，则公产牛大量的数据，并对实时交换提山相当大的挑哦。然而，以根据这个问题的一显落特点来降低数据负担：
·目前，网络模型是数据中最大的-部分：它不经常变化，而且当它变化的时候，变化的也只是数据的很小的集合：只有系统的初始化才真正需要个完整的人模型.·系统的拓扑经常变化（当开关设备变位的时候），但相对米说这仍是不频繁的，而几与个拓拉租比，变化也是很小的。
每次运行时，模拟鼠量测输入是完全变化的：但在许多川例中，用户不露要这个数据，模拟量数据如果没有保存的话，它也可能从模拟量历史库中得到。·每次运行时，解的状态变量都会变化。为了使各种业务交换能够利用这些特性，对标准提山的要求是网络模型和拓扑只在它们变化的时候才史新：如果更新能够以增量而不是新传输全模型的形式表达也是有价值的，数据的消费者能够在启动的时候月全网络模型和拓扑来初始化己，仅在有变化之后接收史新部分。这将数据量从Gb/解和ITb/人降低到个更易管理的Mh/解和Gb/人5.3ENTSO-E\过程：日前阻塞预测个称为口前阻寒预测（DACF）的日常分析运行程序月前正应川于EVISO-E：布这个程序中：·每一个输电系统运营商（TSO）准备-·个表示次H每个小时的、覆盖H区域的潮流断面（基」H前市场结果)，这毕断而传送到一个中央服务器·提交的断面全集将进行柜五兼容性检查（即逊行边乔交换条件儿配），·一凡所有的断面交广，每个TSO从中夹服务器下载机邻TSO发布的断面。这华断面将与户身的模型进行组合以形成组研究模型，在此之上分析次日的区域阻塞。，塞结果而作为状态依据在TSO之问进行交换。这个下作最初是道过运行母线支路模型的规划工具完成的（虽然在这个过程上的一个明品的可能变化足用MS工其生成断而）
尽管1AF不像状态估计那样是一个实时过程，但在生成周期性的断面序列主则是机似的：解的值在每个断面上是变化的，们是网络模型几乎不变，拓外偶尔变化。保存的义件人小是主要的关注点，如1)ENTSO-E为欧洲输心系统运行组织的简称3
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果本部分允许网络模型和拓扑可以增量交换，则这个关注点就可以解决了。然而，DACF引发了另一组需求。不像状态估计那样需要一个解的完整传输，DACF需要进行解的碎片的大量合并和提取。在图1中，TSOA运行潮流来研究次日的区域概况。这将使用包括了相邻TSC的模型来完成。然而，TSO只会发布对应自已区域模型的部分，这应是一个可独立求解的潮流（在ENTSO-E，根据协议，TSO间的边界总是在联络线的中点，而且每个TSO的断面是在各联络线中点进行等值注入后形成的）。在总控点，或者是在任意一个TSO，提交的内部断面应能够可靠、自动地重新组合以形成可支撑所有手头任务的模型。DACF合并模型
厂求解全模型
上边界
【注入
【注入
图1TSO发送一个将与整体模型合并的断面图1中的八边形代表数据集。数据集的图形示意如下：·空白状态变量子集数据：
·斜条纹拓扑子集数据；
·阴影——设备子集数据。
5.4系统规划研究过程
国际上许多同步互联电网组织（如上面所讨论的ENTSO-E）需要其成员合作构建未来模型以支持电网互联规划。典型地，通过对各互联成员提交的断面进行组合来构建表示未来时间尺度上的“基础断面”，这个过程与图1中用于运行分析的过程很相似。与目前不同，规划断面可表达未来几年的模型；规划断面应在规划改变时进行重构而不是每日更新；与已知的运行电力系统不同，规划断面不是真实的。但是在过程和数据需求上，用于规划的基础断面合并与图1相同，而且这也是本部分的日标，即支持基础断面的构建和解断面的交换，这对于在成员之间基于这些断面进行分析是必要的。
5.5规划与运行模型的协调
网络分析通常使用“母线一支路”模型，其中大部分或所有零阻抗开关设备都被消除以形成逻辑母线，而且负荷、发电机和约束参数也针对一个时间点进行选择。然而，在运行和规划态中对网络模型的4
处埋则有很大的区别：
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，规划人员倾同于川儿个选定的母线支路断面进行泛的研究。例如，他们将建立用」描述个末米网络中夏季高峰负荷断面时的模里，然府针对这个断面进行各补研究。典型地通过规到丁只来直接录入母线和对应中个时间点的参数。运行坏境（FMS）需要具有对任意时间点自动建立母绒一支路断而的能力，它们典型从包舍详细开关设备信息利时变参数计划的网终模型始，然后EMS将根掘开关状态计算形成母线拓扑，并从时变计中计算特定的参数。我们的耳标是创建一个标准以有效地支将下述情况：。规划和运行独立管埋其模型的电力系统建模·规划和运行基于单“米源的统一建模。不管建模足否统，用运行结果初始化规划断画：用规划模型初始化运行模型；
，开相邻系统的模型构造外部运行模型；，川成员系统的模塑构造万联规划模型米自1述情况的大部分需求绘1EC61970-452所描述的网稳态建模产生很大影响。从解交换的角度米看，与所有这些需求保持一致是非常车要的，6体系结构
6.1概述
本部分的工要体系结构特点是数据模块化·依据数据模型（CIM）「集的模块化（通常反映了产牛数据的应用）：，将实例数据组合成模型权限集（MAS）的模块化（通常反映了区域的负任）：6.2子集体系结构
图2表示DL.890.450499系列规范所描述的广集和它们之间的关系。DI.890.450~499系列规范中定义了子集，具中每个规范定义了组了集：a）DL/T890.452中定义稳态网络模型了集，包括1）设备了架。描述电了系统物理儿件及其中气连接的稳态建模借忌。2）计划「集。电力系统各种量的时变规范3）量测规范了集。定义了电力系统量测。b）1L890.453处义图形显示布局交换子集：图形布同交换了集，捕述图形或地埋显示的元素。通常，当有新元系入网络模型时，图形将要被修改，
c）本部分中定义的稳态解子渠，包括：1）拓扑了集。拓扑分析产生的母线一支路结果。2）状态变量子集。状态估计或潮流的果，或者是状态变量的初始条件。3）
离散量（状态）量测子深。在指定剧叫息上的组开关凝态。模拟量量测广集。在烂时间点上的一纠模拟虽测.4）
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TEC61970-456
状态变量子集
TEC61970-452
TEC61970-453
拓扑子集
IEC61970-451
模拟量
量测子集
设备模型子集
图形布局子巢
图2子集关系
离散量
量测子集
这些模块满足了网络分析业务过程的需要，这些过程被应用在运行环境（使用节点一开关模型）、规划环境（使用母线一支路模型）以及运行与规划间的转换中。在图2中，子集间的箭头表示两个子集的类之间有关系。方向性说明了“箭头引出”子集中的类依赖于“箭头指向”子集中的类。对于数据来说，这意味着“箭头引出”类数据引用了或依赖于“箭头指向”类数据。例如，一个设备模型的实例可能有许多引用了这个设备模型的状态变量实例。在IT系统中，对应于图2中子集的数据集在功能和（或）应用间进行交换。应用及其数据集交换的一些例子在后续章节中进行描述。设备模型有详细的基于连接节点（ConnectivityNode）和端点（Terminal）类的变电站连接关系信息，示例见图3。端点类是中枢部分，因为它被用于拓扑、状态变量、图形布局子集以及将连接节点关联到导电设备（ConductingEquipment）。因此，端点是设备模型的一个主要部分。将连接节点和Terminal.ConnectivityNode引用提取出来，有可能创建出一个连接（Conncctivity）子集。通过采用复杂度和数据复制将会减轻创建连接（Connectivity）子集的工作。拓扑子集
拓扑节点
联电设
图形对象
图形布局子集
状态变量了集
快更馆
连接节点
设备模型子集
图3CIM连接模型示例
6.3EMS网络分析子集和数据集
设备模型
模拟量量测
离散量量测
拓扑分析
状态变盈
任何基于潮流
计算的应用
十刻更新
计划值
状态估计
快态变量
图4基于CIM子集的EMS数据集
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状合变量
图4显示由EMS中产生的不同CIM子集是如何管理数据集的。EMS中的八边形表示了由子集所描述的数据集。圆角矩形表示典型应用模块。从生产者到消费者的典型数据流如下。。建模应用生成了设备模型。
·SCADA应用使用设备量测模型作为输入，并周期产生新的模拟量和离散量（如，状态）量测。。拓扑应用使用来自建模工具的设备模型和来自SCADA的离散量量测确定一个状态估计算法的起始条件，这个应用将产生拓扑和状态变量数据集。。状态估计应用使用模拟量量测、设备模型、拓扑和状态变量数据集作为输入，并产生可表示为状态变量数据集的求解后状态（注意，这里的状态变量子集同样适用于作为输入的数据集和一个包含解的不同的数据集）。
。任何基于潮流的应用，如静态安全分析，使用设备模型、拓扑和求解出的状态变量产生多个也表示为状态变量的预想事故解。。计划更新应用使用来自数据建模工具的设备计划模型和来自其他应用的状态变量数据集生成计划值。状态估计或任何潮流应用能用计划值作为输入数据的一个备用来源。6.4规划潮流中的子集和数据集
设备模型
状态变量
潮流计算
快态变量
任何基于潮流
计算的应用
图5基于CIM子集的规划潮流数据集状态变型
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