(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111591284.2 (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 国网福建省电力有限公司经济技 术 研究院 地址 350012 福建省福州市晋安区秀峰路 221号亿力名居园1#楼 申请人 国网综合能源服 务集团有限公司 　 国家电网有限公司 (72)发明人 周喜超　丛琳　李娜　朱海峰　 李源非　郑楠　 (74)专利代理 机构 上海天翔 知识产权代理有限 公司 312 24 代理人 严义秀 (51)Int.Cl. G06F 16/21(2019.01)G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于IEC61970系列标准的光伏系统信 息模型 (57)摘要 本发明公开了一种基于IEC61970系列标准 的光伏系统信息模型， 该光伏系统的信息模型的 建立包括以下步骤： 第一步： 建立光伏阵列的属 性及其类型、 描 述； 第二步： 建立光伏电池的属性 及其类型、 描 述； 第三步： 建立光伏发电曲线的属 性及其类型、 描 述； 第四步： 整 合光伏系统的属性 及其类型、 描 述， 建立光伏系统整体的信息模型。 本发明基于IEC61970系列标准， 分析了光伏系统 的组成和特点， 针对光伏系统在优化调度上存在 的信息不匹配问题， 扩展了光伏系统的信息模 型。 完善了光伏阵列、 光伏电池、 光伏电池、 光伏 控制器等元件的属性及其类型、 描述， 以满足光 伏系统优化调度对信息模型与信息交 互的需要。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114265831 A 2022.04.01 CN 114265831 A 1.一种基于IEC61970系列标准的光伏系统信息模型， 其特征在于： 所述基于IEC61970 系列标准的光伏系统信息模型 的建立包括以下步骤： 第一步： 建立光伏阵列的属 性及其类 型、 描述； 第二步： 建立光伏电池的属性及其类型、 描述； 第三步： 建立光伏发电曲线的属性及其类型、 描述； 第四步： 整合 光伏系统的属性及其类型、 描述， 建立 光伏系统整体的信息模型。 2.根据权利 要求1所述的基于IEC61970系列标准的光伏系统信息模型， 其特征在于： 第 一步的具体步骤： 建立光伏阵列的属性及其类型、 描述包括： 调查不同光伏发电系统的光伏 阵列， 考虑不同光伏阵列的特性和共性， 为光伏阵列添加工作面积、 最大功 率、 最大电压、 最 大电流、 输出功率、 工作电压、 工作电流属性和描述。 3.根据权利 要求1所述的基于IEC61970系列标准的光伏系统信息模型， 其特征在于： 第 二步的具体步骤包括： 调查不同厂家的光伏电池， 考虑不同光伏电池的参数的相通性， 为光 伏电池添加短路电流、 开路电压、 最大功 率、 最大电压、 温度等属性和描述， 建立光伏电池的 属性及其类型、 描述。 4.根据权利 要求1所述的基于IEC61970系列标准的光伏系统信息模型， 其特征在于： 第 三步的具体步骤包括： 检测光伏系统的发电情况， 根据其电压、 电流、 功 率特性， 为光伏曲线 添加伏安特性、 功率电压特性曲线， 建立 光伏曲线的属性及其类型、 描述。 5.根据权利 要求1所述的基于IEC61970系列标准的光伏系统信息模型， 其特征在于： 第 四步的具体步骤包括： 研究光伏系统各类间关系， 基于IEC61970标准描述新类之间、 新类与 旧类间的关联关系， 从满足潮流计算、 机组组合和经济调度、 仿真计算等应用的需要出发， 在现有的公共信息模型标准基础上进行模型扩展； 扩展光伏发电系统的类和属 性， 给出建 模的方法和代 表设备模型， 建立 光伏系统的信息模型。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114265831 A 2一种基于IEC61970系列标 准的光伏系统信息模型 技术领域 [0001]本发明涉及一种信息模型， 具体涉及一种扩展了光伏系统的信息模型， 完善了光 伏阵列、 光伏电池、 光伏电池、 光伏控制器等元件的属性及其类型、 描述的基于IEC61970系 列标准的光伏系统信息模型。 背景技术 [0002]光伏太阳能是利用最广泛的可再生能源之一， 光伏发电系统无需通过热过程， 直 接将太阳能转变为电能， 将成为未来可持续能源的重要发展方向之一。 光伏发电系统分为 分布式屋顶光伏和集中式电站。 分布式屋顶光伏系统充分利用建筑物空间， 就近消纳， 损耗 小， 起到减少用户对电网供电依赖性以及缓解用户负荷变化对电网冲击的作用； 集中式光 伏电站容量大， 直接接入高压输电系统供给远距离负荷， 其优点为出力稳定， 电网频率调节 更易实现。 光伏系统中的发电设备是光伏电池， 光伏电池将太阳光转换为电能的理论基础 是光生伏特效应。 光生伏特效应指某些材料能通过太阳光的照射后吸收光能将其转换成电 能， 在气、 液、 固三种物质状态下均能产生此效应。 多个光伏电池通过串联、 并联 组成光伏组 件， 在光伏系统中发挥转换太阳能为电能的重要作用。 [0003]信息建模是一种用来定义信息常规表示方式的方法。 通过使用信息模型， 可以让 不同的应用程序对所管理的数据进行重用、 变更以及分享。 使用信息模型不仅可以进行对 象的建模， 也可以描述对象间的相关性。 此外， 建模的对象描述了系统中不同的实体及系统 间数据流动的方式， 有助于更好地理解系统。 对开发者及厂商而言， 信息 建模提供了必 要的 通用语言来表示对 象的特性及功 能， 有利于更有效地交流。 随着能源企业信息化的不断发 展， 有效统一的信息模型可大大提高能源数据质量， 方便业务系统间数据共享， 基于公共信 息模型进行光伏系统信息建模是实现此目的 的有力支撑 。 [0004]公共信息模型(CIM)是IEC61970系列标准的重要部分， IEC61970定义了能量管理 系统应用程序接口标准。 公共信息模 型(CIM)是一个与具体实现无关的、 用于描述电力系统 管理信息的概念性模型。 通过CIM建模， 能够得到管理域中实体的抽象和表示， 包括它们的 属性、 操作和关系。 此模型独立于任何具体的数据库、 应用、 协 议以及平台。 公共信息模型要 求各个应用都基于同一标准格式来描述数据， 以促成数据在异构的应用中共享， 实现异构 应用的互操作。 采用面向对象的方式， 构建了一种新的适用于管理系统、 网络的结构和概念 模型。 公共信息 建模已经作为一种对系统信息 建模的通用方法。 对电力系统构成进 行建模， 首先是由美国电科院提出。 针对电力系统的模型这一标准而后被IEC  TC57 WG13吸收成为 发展控制中心应用编程接口(CCAPI)。 CIM是一个抽象模型， 为电力系统对象提供了一个统 一的表述方法， 可以实现不同系统间的交互、 集成。 CIM类中有三种主要的静态关系： 聚集、 简单关联和泛化。 聚集表示部分与整体之间的关系； 简单关联是系统中对 象之间的逻辑关 系； 泛化表示类的一般和具体或普通与特殊之间的关系。 [0005]随着光伏系统的发展和成熟， 需要建立一种统一的公共信息模型来解决各应用之 间的模型和数据交换问题， 以满足光伏系统的信息交互需求， 实现光伏系统中的机组组合、说　明　书 1/4 页 3 CN 114265831 A 3