+ All Categories
Home > Documents > CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

Date post: 31-Dec-2021
Category:
Upload: others
View: 7 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
28
Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation OneLine Generation Dr. Jun Zha Chief Technology Officer Herbert Falk Solutions Architect Charles Campbell President
Transcript
Page 1: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One­Line Generation 

Dr. Jun Zha Chief Technology Officer 

Herbert Falk Solutions Architect 

Charles Campbell President

Page 2: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

To be covered 

l Motivation 

l Initial Deployment 

l Impact of Foundation 

l Lessons Learned

Page 3: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Primary Motivation: 

l  Allow third­party advanced applications to be used in an open and standard integration environment. 

l  Leverage existing and emerging technologies l  Expedite large system deployment l Reduce human error l Retain revision history l Central repository for model and time­series data

Page 4: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Leveraging PI System 

l  PI is more than capable to retain power system model. u  Maintains history of model changes §  Allows model recreation from the past in order to analyze information. 

u  Allows synchronization of ratings from external databases u  Allows correlation of SCADA (e.g. PI Tags) with the model. u  Allows views, for different users, to be created. §  Substation View § Maintenance/Breaker View 

u  Can use AMR information to assist SCADA and customer call center applications.

Page 5: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

South China Grid EMS Project

Page 6: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Next Generation EMS •  Key Features 

–  Single database –  High Availability, Sustainable –  CIM database for SCADA/EMS/DTS –  Fast load flow solutions based on distributed computing 

–  Advanced surface graphics –  Advanced dispatching and generation control –  Integrated State Estimator –  Advanced damping control –  Reliable

Page 7: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

State Grid 

Southern Grid 

South China Control Area

Page 8: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Background Information 

•  Key Point –Major National Control Center EMS Upgrade for China Since 1997 

– Consulted by UCI (US) – Vendor Invitation only (GE, ABB, Open System International, National Automation Research Institute) 

– PI­Centric for EMS and WAMS

Page 9: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

核心 交换机 

South China Grid EMS Configuration 

工程师工作站

模拟屏

路由器

数据采集子系统 

DTS 交换机

数据采集 服务器

学员工作站 

DTS子系统

系统数据管理服务器  EMS服务器 

WAMS工作站 

100/1000M 

防火墙 

MMI交换机

前置 交换机

大屏幕控制器

打印机

调度员工作站 

DTS服务器 

WEB服务器 

WE B 子系统 

SCADA服务器 

GPS ×2 

磁盘阵列 

128路数据采集装置

数据通信 服务器

用户接口子系统

维护工作站

终端服务器主/备 加密认证 

WAMS服务器

开发工作站

教员工作站

观察室背投

安全隔离 容灾子系统

容灾 交换机 

MMI工作站 WEB 服务器

数据 服务器

通信 服务器

报表工作站

Page 10: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

10 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Project Timeframe 

August 2006 

Project Identified 

October 2006 

Solution Identified 

December 2006 

Solution Training 

March 2007 

Target Deployment 

AF 2.0: only Alpha version available. 

Decided to implement with AF 1.0 and Module Database

Page 11: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

11 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Results: CIM for Data Management

Page 12: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

12 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

South China Grid Network 

70 500kV Substations 

400 220kV Substations

Page 13: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

13 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Results: CIM for EMS One­Line Generation

Page 14: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

14 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Long Term Deployment Solution 

NARI::=Nanjing Automation Research Institute 

NARI EMS AF 2.0 

Advanced Applications 

::=Model Repository 

IEC 61970 GID Services/Middleware

Page 15: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

15 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Auto One­Line Graphics 

l Initial Prototype using AF 1.0 l Based on CIM Model imported into AF l Configurable graphic models 

u  User­defined layouts u  Custom symbols u  Standard symbols 

l 100% Data Driven Graphics

Page 16: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

16 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Auto One­Line Graphics 

l Time Sensitive Displays u  Historical data playback u  Ability to re­render displays based on changes to CIM model over time 

u  Always display the correct version of the display based on current time context 

u  Ability to support future data in PI AF 2.0 § Forecast Demand and Load Projections § Support LMP Decision­making

Page 17: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

17 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Auto One­Line Graphics 

Product Demonstration

Page 18: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

18 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Auto One­Line Graphics

Page 19: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

19 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Auto One­Line Graphics 

l Future Enhancement to Validate the CIM Model stored in PI AF u  Flag errors in the model on the displays u  Log incomplete routes, flows u  Identify orphaned nodes u  Identify dead routes

Page 20: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

20 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

A Brief Look Into the Future

Page 21: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

21 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

International Model Harmonization 

l Code named “Reference Semantic Model” u  Harmonizes §  IEC CIM (Power system modeling) §  ISA S95 & S88 (Process Planning and Execution) § MIMOSA (Maintenance) §  ISO 15926 (Design Lifecylce) §  UNCEFACT 

§ More….  Allows more complete model information to be used in “different” views/roles of usage.

Page 22: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

22 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

AF 2.0 Layers will become Important 

Electrical Layer  Process Layer

Page 23: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

23 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

AF 2.0 Layers will become Important 

Electrical Layer  Process Layer 

Requested Change

Page 24: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

24 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

AF 2.0 Allows Template Simplification 

l Flexible Node definitions allow users to extend number of ports and attributes of instances programmatically. u  Instead of having Tank(2 port, 3 port, 4 port, etc…) can now have Tank with 2 ports. 

u  Allows CIM terminals to be modeled as ports § Allows displays to be cleaned up.

Page 25: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

25 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

AF 2.0 Views 

l Allow Business Intelligence to create better renderings of Model portions. 

Actual Model 

AF View

Page 26: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

26 

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved. 

Summary 

l Not all Microsoft technology is created equal. 

l Not all CIM XML files conform to the standard. 

l  PR2 release/with Clients very important. 

l Not all substation graphics are created equal 

l History and views in AF 2.0 will play an important role.

Page 27: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

Hardware 

Operating System 

RtPM 

Network Engine(DEW) 

Data Service 

Virtual SCADA for Very Large Grid Operator (VLGO) 

CIM  Model(SISCO) 

Full Network Data Service 

Real­Time  Data Collection

Page 28: CIM Models, PI Foundation, and Automatic Substation One ...

Copyright © 2007 OSIsoft, Inc. All rights reserved.


Recommended