第30卷 第22期 电 网 技 术Vol. 30 No. 22 2006年11月Power System TechnologyNov. 2006 文章编号：1000-3673（2006）22-0024-08 中图分类号：TM734 文献标识码：A 学科代码：470⋅4054 运行规划中的公用信息模型 柳 明，何光宇，卢 强 （电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系)，北京市 海淀区 100084） Common Information Model in Operational Planning LIU Ming，HE Guang-yu，LU Qiang （State Key Lab of Control and Simulation of Power Systems and Generation Equipments (Department of Electrical Engineering，Tsinghua University)，Haidian District，Beijing 100084，China） ABSTRACT: From the viewpoint of operational planning, at 领域的信息模型进行了规范[5]，相应的互操作试验first an outline of the framework in this field is presented; then 也证明了标准的实用性[6]。人们已将IEC 61970的the support of common information model (CIM) to some 信息模型推向实用化[7-13]，笔者也对其中与网络分important aspects of operational planning is discussed in detail. 析相关的信息模型进行了系统的分析[14]。 Three questions are clarified, ., “how many information models本文从运行规划的角度出发，对公用信息模型 are provided to support operational planning and who are them”, “how those models can be used”, and “what (common information model，CIM)的一个成熟版 本[15]deficiencies of CIM models exist ”. Focusing attention on these 进行分析，明确了3个问题：一是标准中的questions, six kinds of models, including framework of CIM模型库对于运行规划提供了哪些信息模型；二operational planning, load forecast, unit, outage, interchange 是这些模型应该如何使用；三是该模型库在运行规plan and generating plan, as well as their application in 划方面尚有哪些不足。 operational planning are presented. Otherwise, the application prospect of CIM in operational planning is concluded. 1 运行规划概述 KEY WORDS: operational planning；common information 从时间尺度来讲，电力系统调度的规划可划分model(CIM)；load forecast model；unit model；outage model；为长期规划、中期规划和运行规划，其中运行规划interchange plan model；generating plan model 指提前一天到一周左右的规划，主要任务是对调度摘要：从电网调度中运行规划的角度出发，介绍了运行规划范围内的发电和输电设施的生产计划进行安排。由的一般框架，讨论了公用信息模型(common information 于调度运行方式的不同，运行规划的内容也有所不model，CIM)对运行规划的支持，明确了3个问题：CIM模型库对于运行规划提供了哪些信息模型，这些模型应该如何同。按照我国“统一调度，分级管理”的调度原则，使用，模型库在运行方面存在哪些不足。围绕上述问题介绍运行规划需要考虑的对象一般如图1所示。 了直接控制负荷 直调机组 6类模型(包括运行规划的框架模型、负荷预测模型、机组模型、停运模型、交换计划和发电计划模型)及其在运行规划中的使用，展望了CIM模型在运行规划中的应用前景。运行规划 关键词：运行规划；公用信息模型；负荷预测模型；机组模下级控制分区 直管输电线路 统调机组 型；停运模型；交换计划模型；发电计划模型图1 运行规划的相关对象 Fig. 1 Objects related with operational planning 0 引言 其中直调机组和直控负荷指本级调度中心可运行规划是调度中心最重要的工作之一，针对以直接调控的机组和负荷。对直调机组，在运行规该领域的研究也非常广泛[1-4]。IEC 61970标准对该 划中需要制订其发电计划；对直控负荷则需对其进 行负荷预测。直管的输电线路是各控制分区之间能基金项目：国家自然科学基金资助项目(50507013)。 量交换的通道，在运行规划时需考虑各通道的传输Project Supported by National Natural Science Foundation of China 容量和适当的传输容量裕度。 (50507013)． PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
第30卷 第22期 电 网 技 术25 对于下级控制分区，运行规划中通常只考虑其 主控制分区类可以是 公司类属于 负荷预测和发电能力，依据各控制分区发用电平衡10..n 原则来制订分区的交换计划和发电计划，因此在运变电站类 电力系统资源0..n 行规划中仍需考虑统调机组的特性。需指出的是，包含 1..n 0..n 是包含 统调机组的实时调度通常是由下级控制分区进行1子控制分区类 的。在上面的调度框架下，运行规划的主要内容如属于 1注入 属于 1 图2所示。 发电机组类0..n 接收包含 0..n 负荷预测 停运计划 服务点类1 包含 发电机组信息运 行传输路径类属于 包含 1 规发电计划 0..n 检修计划0..n 属于 划 图3 电力公司框架 外部交换计划 内部交换计划 Fig. 3 Framework of utility 图2 运行规划的内容 F在子控制分区与公司之间建立关联更加直观)。 ig. 2 Contents of operational planning 运行规划的输入主要包括4方面内容：负荷预（2）子控制分区类(SubControlArea)：代表能测包括直接调度范围内的负荷预测和管辖范围内量交换的实体，实际上可能对应一个负荷分区，也各控制分区的负荷预测；发电机组的信息包括统调可能对应一个地区电网或省网。虽然它称为子控制机组和直调机组的信息，对于其它机组也应知道其分区，但实际上并不一定能被直接调控，当它能被发电规模和分布情况；检修计划一般在中长期规划直接调控时则称为“主控制分区”。子控制分区可中确定，主要用来提供哪些机组需要优先考虑小修能有1个或多个发电机组向其注入能量；同时它包或大修的参考信息；外部交换计划通过合同约定的含1个或1个以上的变电站，通过变电站给不同的功率输出和输入计划来确定，供本地区发电计划编负荷分区供电；子控制分区还可包含一组服务点，制时参考。通过它们可构成子控制区之间的传输路径。 （3）主控制分区类(HostControlArea)：是一类 运行规划的输出主要包括3部分内容：停运计划要给出机组退出运行的方式；发电计划要对投运机特殊的子控制分区，具有一定的发电调节控制权组的运行方式和出力大小做出安排；内部交换计划指力。控制目标由其控制模式属性(areaControlMode)调度范围内各控制分区之间的能量交换计划。来确定，如控制频率、控制联络线功率等。 （4）发电机组类(GeneratingUnit)：表示一个 对于上面涉及到的这些信息，除了检修计划外标准都有相应的模型来描述发电机组。 (实际上，检修计划可看成是没有批准的停运计划，但这已超出了标准的范 （5）变电站类(Substation)：表示一个实际的围变电站。 )。为了对CIM模型中运行规划信息的组织形式有一个了解，本文首先介绍CIM的数据组织框架， （6）服务点类(ServicePoint)：表示一个子控制然后对前面提及的模型进行讨论。分区的边界上用来接收服务或输出服务的点，是一 个动态的概念，在传输服务存在时才有服务点存2 电力公司框架模型 在，表示传输路径的起点或终点。 CIM中电力公司的框架模型 （7）传输路径类(TransmissionPath)：表示2为了对电力公司运行规划所涉及的信息进行个子控制分区之间的电气连接通道，用来连接这2建模，必须先了解标准中是怎样表示一个电网公司个子控制分区的服务点。 及其下属机构的，以及怎样将运行规划所需的信息 框架信息的获取 与这些机构联系起来。标准中表示电力公司框架的虽然公司框架信息非常重要，但在运行规划中类如图3所示。 并不需要单独获取整个框架信息。在后面介绍的计（1）公司类(Company)：代表一个电网公司，划模型中需要获得其中的不同部分，因此这里不介是能量交换的主体(从经济和法律角度考虑)，包含绍它们的获取方式，而在后面分别介绍。 一组电力系统资源，实际上间接地包含了一组子控 小结 制分区(尽管这样表示并不与标准冲突，但笔者认为 在电力公司的框架模型中，标准对公司和控制PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿw
26 柳明等：运行规划中的公用信息模型 Vol. 30 No. 22 分区之间关系的定义有些含糊，由于没有定义公司有1条地区损耗曲线是有效的，因此需要有标准以与自身的关联，使得我国现行调度架构中各级电网外的约定将有效的那条曲线表示出来)；地区负荷的公司之间的关系很难描述，除此以外的其它部分还动态特性则由一组属于该地区的能量用户来描述。 是比较清晰的。因此笔者认为，只要加以适当的约（4）地区负荷曲线类(AreaLoadCurve)：可作定，标准在这方面的建模基本达到了实用化的程度。 为一个地区负荷预测的输出，采用一条负荷总量–绝对时间的曲线来描述；也可在负荷预测程序内部3 负荷预测模型 使用(此处同样需要一个标准以外的约定将负荷预 CIM中的负荷模型 测的输出和负荷预测内部使用的地区负荷曲线区标准中关于负荷的描述是围绕负荷分区展开分开)，此时通常用负荷总量–相对时间的形式来描的。一个负荷分区的负荷特性可表示为静态特性和述，并且可能会与日期类型(DayType)和季节动态特性，其中静态特性通常可表示为一个时间段(Season)有关联。由于负荷预测的实现不属于标准内负荷的总量及网损的特性；动态特性的描述通常的范围，因此本文不展开讨论。 是将负荷划分为不同的组成部分(如电动机负荷、居（5）地区损耗曲线类(AreaLossCurve)：用一条民用电负荷等)，然后分别对各个部分的特性进行描负荷–损耗的曲线来描述不同负荷状况下的损耗曲述。在运行规划中关心的主要是静态特性，而动态线，可用于运行规划也可用于实时调度。 特性则是机电暂态分析或实时调度所关心的问题。（6）能量用户类(EnergyConsumer)：用来描述标准中与负荷预测相关的模型如图4所示。 一个地区负荷的动态特性。由于运行规划一般不需要考虑地区负荷的动态特性，因此本文不展开讨论。 子控制分区类 属于 负荷预测信息的获取 1 包含负荷预测信息包括各子控制分区的负荷预测 1..n 变电站类 信息和整个公司的负荷预测信息，前者是关键，因受电 1..n 为后者实际上就是前者的叠加。基于节（3）中属于供电 0..n 负荷分区类属于的约定，可通过以下步骤获取各控制分区的负荷预 1 1 测信息：①找到子控制分区下所属的变电站对象；属于 1 ②针对每个变电站找到它们所关联的负荷分区对包含 0..n 包含 0..n 0..n 包含 象，并滤除那些重复的负荷分区对象；③针对每个地区损耗曲线类 地区负荷曲线类 能量用户类 图负荷分区对象获得其对应的地区负荷曲线和有效4 负荷预测模型 F的地区损耗曲线；④对各个负荷分区的负荷预测进ig. 4 Load forecast model （1）子控制分区类：该类在前面已经介绍过。行累加就能获得该控制分区的负荷预测信息，而控由于一个电力公司可以划分为多个子控制分区，因此制分区的损耗不能进行叠加，需要分别保存。 在负荷预测模型中它主要作为一个统计的口径将电 小结 力公司总的负荷预测与各地区的负荷预测联系起来。从前面的讨论可知，只要加以适当的约定就能 （在标准的框架内获得整个公司的负荷预测数据，因2）变电站类：代表实际的变电站，可向一组负荷分区供电，因此在负荷预测模型中它是一个此标准的负荷预测模型基本能满足实用化要求。 将子控制分区和负荷分区联系起来的纽带。4 机组模型 （3）负荷分区类(LoadArea)：表示一个具有一 CIM中的一般机组模型 定负荷的地区，可由多个变电站供电(标准中没有规为了进行运行规划，需要了解机组各方面的特定这些变电站必须属于同一个子控制分区，但本文性，包括机组本身的物理参数、机组参与运行的方必须加上这个约定，否则获得的负荷预测对于运行式、机组的发电能力、机组的调节能力、与机组经规划没有意义，因为不知道这些负荷分布在哪个子济运行相关的特性等。 控制分区)。其静态负荷特性由一条地区负荷曲线和由于机组分为水电机组和火电机组，因此标准一条地区损耗曲线来描述(标准中规定一个负荷分中对于机组特性的描述分为3部分，即发电机组的区可以有多条地区损耗曲线，但没有指明多条地区共有特性、水电机组的特性和火电机组的特性。其损耗曲线之间的区别。笔者认为，在运行规划中只中描述机组共有特性的类如图5所示。 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
第30卷 第22期 电 网 技 术27 同步发电机类 包含水位与蓄水量关系曲线类包含包含 目标水位计划类 1..n 0..n 0..1 1 属于 属于 1 发电费用曲线类 毛–净输出功率曲线类属于 水库类 水泵类 包含 01 ..n 0..n 包含 蓄水 0..1 引水 0..1 1..n 包含 属于 0..1 包含0..n 抽水 0..n 供水 0..n 1 发电机组类1 属于 属于来水预测类水电厂类0..1 属于属于 1 水电机组类属于包含 1,n 属于 火电机组类 水电机组类 图1 5 发电机组模型 Fig.包含属于1 1 0..n 包含0..n 0..n 包含 5 Unit model （进水管损耗曲线类 水电机组效率曲线类 尾水间损耗曲线类 1）发电机组类 (GeneratingUnit)：表示一个实际的发电机组，可以包含1台或多台同步发电机，图6 水电机组模型 Fig. 6 Hydro-unit model 当对于机组的控制需要明确到具体发电机时，标准建议对每台发电机建立一个发电机组模型，再用一水头损失的信息在运行规划中一般不予考虑，因此个包括所有发电机的发电机组来描述机组的整体对进水管损耗曲线类(PenstockLossCurve)和尾水间行为损耗曲线类(TailbayLossCurve)本文不再介绍。 (这需要有标准以外的约定才能避免这种情况下发电机被重复统计。笔者建议将需要单独考虑控 （2）水电机组效率曲线类(HydroGenerating 制特性的发电机放入一个发电机组，将合并考虑控EfficiencyCurve)：表示水电机组的发电效率。由于它制的多台发电机放入一个发电机组)。发电机组类包是曲线点表类的子类，因此用一条曲线来表示，其中X轴表示输出功率或排水量，Y轴表示效率(%)。 含丰富的属性，可描述机组的物理特性、运行方式、 （3）水电厂类(HydroPowerPlant)：表示一个水发电能力和调节能力等。另外，它还通过一条发电电厂，由于它既可包含多个水电机组又可包含多个费用曲线表示发出功率与发电费用的关系；通过一水泵，因此它可处于发电状态也可处于抽水蓄能状条毛–净输出功率曲线描述其净输出功率与毛发出态，与此对应，它有一个上游水库和一个下游水库。 功率的关系。发电机组类是一个抽象类，实际上使 （4）水泵类(HydroPump)：表示抽水蓄能电站用的是它的2个子类，即水电机组类和火电机组类。 中的机组处于水泵运行状态，其属性用抽水能力和 （2）发电费用曲线类(GenUnitOPCostCurve)：能耗来描述，但标准只给出了最大水头和最小水头是曲线点表类(CurveSchedule)的子类，用一条曲线时的相关数值。 来表示发出功率与发电费用的关系，其中横坐标表 （5）水库类(Reservoir)：表示一个水库，通过本示发出功率，纵坐标表示每小时的发电费用。 身的属性和2个关联类——水位与蓄水量关系曲线类 （3）毛–净输出功率曲线类(GrossToNetMW (LevelVsVolumeCurve)和目标水位计划类(Target Curve)：也是曲线点表类的子类，用来描述其净输LevelSchedule)来描述水库本身的静态特性；同时还通出功率与毛发出功率的关系。其中横坐标表示机组过一个来水预测类对短时间内的来水量进行描述。 的发出功率(发电机机端量测所得)，纵坐标表示注 （6）来水预测类(InflowForecast)：表示水库一入电力系统的功率(电力公司的量测)。由于电厂启个时期内来水的预测，是曲线点表类的子类，用一用的辅助设备不同，该曲线可能有多条，但实际工条曲线表示来水预测，其中X轴表示时间(尽管标作中起作用的只有1条(标准没有明确怎样对它们准没有规定，笔者认为应该是采用绝对时间，最多进行区分，但可通过简单的约定来区分)。 10天)，Y轴表示流量。 CIM中的水电机组模型 CIM中的火电机组模型 标准中与水电机组相关的类如图6所示。 标准中与火电机组相关的类如图7所示(另外（1）水电机组类(HydroGeneratingUnit)：表示还有关于污染排放和燃料调度的类，因为与运行规一个水电机组，属于一个水电厂。在发电机组的特划关系不大，因此没有给出)。 性以外，水电机组增加了水费属性(hydroUnitWater （1）火电机组类(ThermalGeneratingUnit)：代Cost)来辅助计算发电费用曲线；同时，标准还定义表一个火电机组。为了对火电机组的扩展特性进行了3个类来表示发电机组的损耗和效率，其中关于 描述，标准引入了一个启动模型类对机组的启动特 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
28 柳明等：运行规划中的公用信息模型 Vol. 30 No. 22 停机曲线类拥有 拥有 热增率曲线类节（1）中的约定，同时还约定可通过发电机组类 0..1 0..1 的属性(如名称或别名)来确定发电机组的属性(水1 属于 属于 1 电还是火电)，该约定与标准不冲突。在上述约定下，属于 火电机组类属于 可采用以下步骤获取发电机组的信息：①找到所有1 1 拥有 0的发电机组并获得其所有属性；②针对每台发电机..1 属于 1 0..1 拥有 热输入曲线类 热微增率曲线类 组获得其发电费用和厂用电特性(毛–净输出功率曲属于拥有 0..1 启动模型类属于 线)；③针对火电机组，获取其能耗特性、启动特性 1 1 和停机特性；④针对水电机组，获取其水头的损耗属于 1 拥有特性和发电效率特性；⑤针对水电机组，通过其所 0..1 拥有 0..1 0..1 拥有 启动主燃料曲线类 启动点火燃烧曲线类 启动爬坡曲线类属的水电厂找到其所对应的上游水库；⑥获得水电 图7 火电机组模型 机组上游水库的特性。 Fig. 7 Thermal unit model 需指出的是，这里给出的只是信息获取方式的性进行描述；用一个停机曲线类对机组的停机特性一种，如水电机组的特性还可以水电厂为主序来获进行描述；用相互关联的3个类对机组的能耗–出取，这样在规划的时候也方便使用。 力特性进行描述。 小结 （2）停机曲线类(ShutdownCurve)：是曲线点通过前面的分析可知，标准对于发电机组的建表类的子类，用一条曲线表示机组的停机特性。其模还是比较完整的，当然也存在一些不足，如标准中X轴表示机组的毛输出功率，Y轴表示减输出功没有对等值机组单独进行建模等，但这些问题都可率的速率(MW/min)。 在标准的框架内通过额外的约定加以克服，因此标（3）热输入曲线类(HeatInputCurve)：是曲线准中的机组模型可在实际工作中使用。 点表类的子类，用来表示机组输入的热能和机组发电功率的关系。其中X轴表示机组的发出功率，5 停运计划模型 Y轴有 CIM中的停运模型 2条曲线，Y1表示主燃料的热值，Y2表示辅助燃料的热值，由于这2条曲线幅值差距较大，因一般来说，停运计划需要明确哪些机组或线路此需要对这应在什么时候退出运行，同时还应给出完成停运计2条曲线进行缩放和平移，该类的一些属性对这些技术处理进行了描述。划的操作序列是什么。标准中与停运计划相关的类 （4）热增率曲线类(H如图8所示。 eatRateCurve)：是曲线点表类的子类，用一条曲线表示机组在一定出力情况 参与 开关操作类 曲线点表类 下出力变化与能耗的关系。其中X轴表示机组的出0..n 涉及包含0..n 力， 0..n Y轴表示改变出力所需的能耗。 开关类组成 属于 0..1 （ 5）热微增率曲线类(IncrementalHeatRate 停运调度类 0..1 Curve)：也是曲线点表类的子类，实际上表示的是热针对包含 0..n 1 增率曲线各点的斜率(实际上上面3条曲线是相关电力系统资源0..1 属于停运类 的，由热输入曲线可获得热增率曲线，由热增率曲 图8 停运模型 线可获得热微增率曲线，但上述过程是不可逆的)。 Fig. 8 Outage model （6）启动模型类(StartupModel)：用来描述火（1）停运类(Outage)：表示一个停运计划，由电机组与停机时间相关的启动特性。通过自身的特停运计划涉及的电力系统资源的停运调度组成(它性和用曲线(启动主燃料曲线(StartMainFuelCurve)、是在IEC 61968中定义的，但由于IEC 61970中没启动点火燃料曲线(StartIgnFuelCurve)、启动爬坡曲有类似的定义，因此可以直接使用)。一个停运计划线(StartRampCurve))表示的机组的能耗、费用和启可以包含多个停运调度。 动过程3个物理特性来刻画。它们都比较简单，无 （2）停运调度类(OutageSchedule)：是曲线点表需详细介绍。 类的子类，表示停运计划中的一个设备停运操作。 机组信息的获取 可用来表示设备停运的时间段和设备停运的状态为了获得完整的机组信息，假定已经有了(标准中指出用曲线的X轴表示绝对时间形式的停运 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿw
第30卷 第22期 电 网 技 术29 时间段，而Y轴表示设备停运的状态，但对于不同6 交换计划模型 的设备，停运的状态应该有不同的表达方式，需在 CIM中的能量交换模型 标准以外进行规范)；该项停运操作涉及的设备由与为描述一个交换计划，一般需要明确以下几方该项操作关联的电力系统资源来确定；该项操作要面问题：哪2个子控制分区之间进行交换；交换的执行的开关动作则由一组开关操作来描述。 曲线是什么样的；交换通过什么传输途径进行；怎 （3）电力系统资源(PowerSystemResource)：样对交换计划的执行情况进行验证。标准中与能量表示停运计划的设备(因为所有的设备均是电力系交换相关的类如图9所示。 统资源的子类)。标准中规定每个停运调度操作一定属于 子控制分区类 是针对一个电力系统资源的(此处存在一个问题：对1 包含 1 包含 1 于一个电力系统资源的停运操作，究竟是分别表示 为其各个组成部分的停运，还是表示为整个电力系包含 0..n 拥有 0..n 拥有 0..声明为n 服务点类 能量交易类 统资源的停运，标准中没有相关规定)，而每个电力0..1 注入 1 参与 1..n 属于 1 系统资源则可以参与多个停运计划。 是 0..1 包含 1 包含 1..n （4）开关操作类(SwitchingOperation)：表示完连接点类0..n 接收能量产品类 能量分布类 成一个停运调度操作需要进行的开关动作。动作可 图9 交换计划模型 由参与动作的开关(由开关操作类与开关的关联确Fig. 9 Interchange plan model 定)、动作时间(operationTime属性)、动作后开关的（1）能量交易类(EnergyTransaction)：表示2状态(newState属性)来表示。 个子控制分区之间可能发生的一个能量交易，当其 停运计划的获取 状态(state)属性为批准(Approve)时就代表一个能量停运计划制订出来后需要下达给相关单位执交换计划。每个能量交易都有一个交易对象，用一行，因此需要将停运计划按执行单位过滤后下达，个能量产品类来表示(对于交换计划来说就是电能)，或者将整个计划下达给各单位，由下级单位进行过交易发生的具体形式则用1个(标准中规定可以有多滤操作。在目前的标准框架内没有标志出停运调度个，但交换计划有1个就够了)能量分布类来描述。 (或者是一个开关操作)的实施者，因此需要在标准以（2）能量分布类(EnergyProfile)：是分布形态外进行约定或对标准进行扩展(一种可行的扩展是(Profile)类的子类，用来描述一个能量交易在时间轴引入IEC 61968中的组织机构类(Organization)取代上的分布形态。实际上它用一组时间分段和各个分IEC 61970中的公司类(Company)，并在组织机构与段上交易的功率和总电量来描述。 电力系统资源间建立设备操作的关联。目前 （3）能量产品类(EnergyProduct)：代表任何可IEC 61968已在电力系统资源和组织机构之间建立用来交易的产品，对交换计划来说产品就是电能。了关联，但没有指出该关联的用途)。在此基础上可对于1个能量产品，它可通过1个(标准中没有标注按照以下步骤获得各单位的停运计划：①获得整个该关联的多重性，但在文字说明中称为1个)服务点停运计划，找到其中所有的停运调度操作；②确定注入1个子控制分区。 每个停运调度包含的开关操作序列；③依据每个停（4）服务点类(ServicePoint)：代表子控制分运调度对应的电力系统资源找到其操作单位(组织区边界上的一个服务接收或提供点，故一定是一机构)；④将上述停运计划信息按照实施者分别进行个连接点。 组织，形成各单位的停运计划。 （5）连接点类(TiePoint)：表示不同子控制分 小结 区之间的分界点，如输电线的中间点或某个开关。除了停运操作步骤的执行者不能明确指定外，由于其两边分属不同的子控制分区，因此其两端均标准对于停运计划的表示还是清晰的。考虑到在实有多个量测量。在某个连接点被声明为服务点时，际工作中每个设备的操作权限是明确的，因此这一利用这些量测量就可对提供的服务(也就是交换的问题不会带来大的误解。总的来说，通过电力公司能量)进行监测和统计。 适当的补充约定，在标准的框架内可实现停运计划 计划的获取 的编制和下达。 由以上讨论可知，一个公司的交换计划并不难PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
30 柳明等：运行规划中的公用信息模型 Vol. 30 No. 22 获得。由于交换计划分内部交换计划和外部交换计用来描述机组在一个时间段内的运行方式和出力的划，其中外部交换计划是运行规划的输入，而内部大小，它用2条曲线Y1和Y2分别表示运行方式和出交换计划是运行规划的输出，因此本文分开讨论。 力的大小。由于横坐标采用的是绝对时间，因此可根为区分内部交换计划和外部交换计划，需要有据时间来确定它究竟是发电计划还是实时调度曲线。 额外的约定：即将该公司标志为一个子控制分区，（2）水泵运行调度类(HydroPumpOpSchedule)：而该子控制分区必须与内部的子控制分区相区别。用来描述一个处于“水泵”运行状态的抽水蓄能机在此基础上可按以下步骤获取整个公司的外部交组在一个时间段内的运行方式。其中X轴表示时间，换计划：①找到所有的能量交易对象；②针对每个Y轴表示水泵的运行方式(只有不可用/可用/抽水3能量交易对象判断其输出子控制分区和输入子控种方式，不能指定抽水的功率或抽水量，不一定能制分区是否为整个公司所对应的子控制分区对象，满足实际需求)。 以过滤与外部交换计划无关的能量交易对象；③针 其它类在其它部分已做了介绍，这里不再重复。 对获得的每个能量交易对象，由其能量分布类获得 发电计划的获取 交换计划的能量分布信息；④通过与能量交易对象发电计划的获取步骤如下：①找到所有的子控关联的能量产品对象确定能量注入(输出)的服务点制分区；②针对每个子控制分区，找到向它们注入对象；⑤由上述服务点对象确定所对应的连接点；能量的机组；③通过与这些机组关联的运行调度曲⑥由连接点确定交易进行所涉及的量测点及相关线获得各机组的运行方式和出力的计划；④对那些量测量。其中步骤④~⑥是为了对交换计划进行监计划投入运行的机组，通过其属性(allocSpinResMW)测而制定的，如果只需要了解交换计划本身，则只获得其旋转备用，通过属性(autoCntrlMarginMW)要步骤①~③即可。 获得其运行备用。 内部交换计划的获取与外部交换计划的获取可按如下步骤获得抽水蓄能的计划安排：①找步骤类似，只是过滤的条件是内部子控制分区。需到所有的水泵；②针对每个水泵，根据与其关联的指出的是，上面的步骤是概念性的，在实际执行中水泵调度曲线获得其运行方式。 还需要考虑其它具体因素，如能量交易对象是否是 小结 “未批准”的，交易的产品可能是电能以外的亦或单纯从前面的讨论来看，标准似乎能清晰地描是其它服务(如备用)等。 述发电计划，实际上却不然，除了对抽水蓄能的计 小结 划不够详细外，更严重的问题在于它只能在理想情通过前面的介绍可知，在标准的框架内加以适况下给出完整的发电计划，即每一台发电机组都纳当约定能将交换计划的基本特征刻画出来。 入了考虑范围。实际上在我国的调度运行体制下，7通常不会对所有的机组都制定发电计划，对下属子 发电计划 控制分区的机组通常只考虑主力机组，对于其它机 CIM中的发电计划模型 组一般是通过交换计划来控制，具体的发电计划由广义的发电计划一般应明确给出以下几方面下级调度中心来制订。由于没有考虑那些非统调的信息：哪些机组投入运行；投入运行的机组运行特机组，按照上面方式获得的发电计划显然不够完整。 性是怎样的；发电中备用的考虑及分布；抽水蓄能当然，在上述情况下可采取一些变通的方式来的安排计划。发电计划涉及的类如图10所示。 获取相关信息，如通过各控制分区的负荷预测、统（1）发电机组运行调度类(GenUnitOpSchedule)： 调机组的发电计划、交换计划可计算获得非统调机组的大致发电计划。但作为一种典型发电计划的用 发电机组运行调度类 曲线点表类 包含 1 例，应采用专门的模型来描述(如对子控制分区增加属于 1 一个类来描述这些特性)。 发电机组类 水泵运行调度类 总的来说，标准在发电计划方面基本可以满足接收包含 0..n 0..1 实际工作需要，但针对我国的实际情况来说还存在注入属于 1 1 一些不太方便的地方，有必要加以扩展。 子控制分区类 水泵类 8 结论 图10 发电计划模型 Fig. 10 Generating plan model 通过本文的分析可知，除了在发电计划方面有PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 ÿw
第30卷 第22期 电 网 技 术31 一些欠缺以外，标准对于运行规划所涉及的主要内容作试验[J]．电网技术，2003，27(10)：25-28． 都进行了较完整的建模。通过适当的约定，这些模型Pan Yi，Zhou Jingyang，Wu Xingping，et al．Interoperability test 也能满足运行规划工作的需要。但based on common information model[J]．Power System Technology，CIM模型目前也2003，27(10)：25-28(in Chinese)． 存在一些本质性的缺陷，主要体现在以下几方面： [7] 潘凯岩，寇强，郑涛，等．基于公共信息模型的EMS/DMS/DTS（一体化设计[J]．电网技术，2004，28(18)：62-65． 1）CIM采用自然语言对模型和关联建模，这不可避免地会带来一些二义性，同时也不可能进Pan Kaiyan，Kou Qiang，Zheng Tao，et al．Integrated design of EMS/DMS/DTS based on CIM[J]．Power System Technology，2004，行自动化的语义分析和语法检查，如果能引入形式28(18)：62-65(in Chinese)． 语言进行描述则可减少这方面问题，从而确保模型[8] 刘栋，袁荣湘．基于IEC 61970公用信息模型的电网接线图形软使用的规范化。件的设计[J]．电网技术，2004，28(16)：21-25． Liu Dong，Yuan Rongxiang．Design of graphic software for power （2）从目前的情况来看，CIM仍存在一些错network diagram based on common information model in IEC61970 漏的地方，希望能在维护中加以修正。[J]．Power System Technology，2004，28(16)：21-25(in Chinese)． （[9] 韩晓萍，李佰国，王肃，等．继电保护及故障信息系统的设计与3）标准对模型的使用没有进行规范，使得实现[J]．电网技术，2004，28(18)：16-19． 模型的使用可能存在不同的途径，如果能针对一些Han Xiaoping，Li Baiguo，Wang Su，et al．Design and realization of 具体的应用补充模型使用的规范，则对于模型的认relay protection and fault information system[J]．Power System 同将会更加广泛。Technology，2004，28(18)：16-19(in Chinese)． [10] 严亚勤，吴文传，张伯明，等．支持组件接口规范的能量管理系（4）在标准的使用中，采用不同的约定可以统软总线的初步研究与实现[J]．电网技术，2004，28(20)：11-16． 达到同样的目的，因此实现完全的动态解析比较困Yan Yaqin，Wu Wenchuan，Zhang Boming，et al．Preliminary of 难。一种可行的方式是针对具体应用制订一个私有soft-bus for EMS supporting component interface specification [J]．Power System Technology，2004，28(20)：11-16(in Chinese)． (是电网公司私有的，而不是软件厂商私有)的基于[11] 陈树勇，李健，白晓民．基于CORBA的应用软件标准接口的研CIM的表示方式(profile)，而各参与数据交换的厂究[J]．中国电机工程学报，2002，22(6)：16-19． 商对该Chen Shuyong，Li Jian，Bai Xiaomin．Research on standardized profile文件进行解析，从而可以保证数据的动态交换和动态解析。application program interface based on CORBA[J]．Proceedings of the CSEE，2002，22(6)：16-19(in Chinese)． 参考文献[12] 孙宏斌，吴文传，张伯明，等．IEC61970标准的扩展在调度控制 中心集成化中的应用[J]．电网技术，2005，29(16)：21-25． [1] 裴哲义，王益民，舒印彪，等．三峡电力系统大型水电站群与三Sun Hongbin，Wu Wenchuan，Zhang Boming，et al．Application of 峡电站联合运行优化补偿调度运行方式研究[J]．电网技术，2004，extension of IEC61970 stand in control center integration[J]．Power 28(10)：66-70． System Technology，2005，29(16)：21-25(in Chinese)． Pei Zheyi，Wang Yimin，Shu Yinbiao，et al．Study on optimum [13] 刘崇茹，张伯明，孙宏斌，等．包含直流输电系统的公用信息模compensating dispatching cooperating mode of Three Gorges 型的扩展[J]．电力系统自动化，2004，28(20)：53-56． hydropower station and step hydropower station group in Three Liu Chongru，Zhang Boming，Sun Hongbin，et al．The extension of Gorges power system[J]．Power System Technology，2004，28(10)：the common information model to analysis and control of AC/DC 66-70(in Chinese)． power system[J]．Automation of Electric Power Systems，2004，[2] 张建设，张尧，武志刚，等．广东电网区域负荷裕度分析[J]．电28(20)：53-56(in Chinese)． 网技术，2006，30(6)：30-34． [14] 柳明，何光宇，卢强．网络分析应用中的公用信息模型[J]．电网Zhang Jianshe，Zhang Yao，Wu Zhigang，et al．Analysis on regional 技术，2006，30(17)：51-58． load margin of Guangdong[J]．Power System Technology，2006，Liu Ming，He Guangyu，Lu Qiang．Common information model(CIM) 30(6)：30-34(in Chinese)． in network analysis applications[J]．Power System Technology，[3] 冯永青，夏翔，周昱甬，等．杭州电力信息集成发展规划[J]．电2006，30(17)：51-58(in Chinese)． 网技术，2004，28(19)：51-54． [15] CIM User Community．CIM V10R6, 2005[EB/OL]．http://sharepoint. Feng Yongqing，Xia Xiang，Zhou Yuyong，et al．On development Hangzhou power network information integration[J]．Power 0r6%20-%20draft/CIM%． Sys tem Technology，2004，28(19)：51-54(in Chinese)． [4] 何光宇，郭家春，鲍毅，等．一种中长期日负荷曲线预测的新方收稿日期：2006-04-29。 法——双向夹逼法作者简介： [J]．电网技术，2004，28(7)：27-29． H柳 明(1970—)，男，博士后，目前研究方向为电力系统建模和电e Guangyu，Guo Jiachun，Bao Yi，et al．A novel method of middle 力系统架构，E-mail：csjnfeng@； and long term forecasting for daily load curve—approaching 何光宇(1972—)，男，博士，副教授，研究方向为电力系统经济运algorithm in two directions[J]．Power System Technology，2004，28(7)：行及优化理论在电力系统中的应用； 27-29(in Chinese)． [5] IEC61970，Energy m卢 强(1936—)，男，教授，中国科学院院士，研究方向为电力系anagement system application program interface (EM统分析与控制、电力大系统灾变防治理论及应用、绿色能源的开发利用。 S-API)[S]． [6] 潘毅，周京阳，吴杏平，等．基于电力系统公共信息模型的互操（责任编辑 沈杰） PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建
