(1)连接性模型
连接性模型针对配电网低压侧出现的单相负荷和线路增加了关于相位的描述。
(2)三相元件
线路:配电线路进一步细分为架空线路与电缆两种类型,同时,由于配电线路所具有的三相参数不对称特性,增加了平衡与不平衡线路模型来求取基本参数矩阵。
负荷:实际运行中的配电网三相负荷通常不平衡,负荷对象应分相建模。
馈线模型:支持馈线和馈线区段模型作为配电网的各种分析单元。
以下针对上述几点IEC 61968 CIM扩展模型的建模应用进行具体阐述。
2.1 连接性模型
对网络连接关系的描述CIM提供了两种抽象模型:开关-节点(Node-Breaker)和母线-支路(Bus-Branch)模型,前者描述了具体的电网,属于连接性模型,后者用于对电网进行各种分析,属于拓扑模型。配电网结线分析过程即是实现两种模型之间的转换。
无论输电或配电网,CIM连接性模型都是通过Conducting Equipment、Terminal和Connectivity Node3个类实现网络设备之间的连接关系的描述,模型可涵盖电网一切一次设备的相互连接关系[2]。需要指出的是,低压侧配电网三相开关可能存在三相运行状态不一致情况,并且测量类提供的现场遥信、遥测等数据描述为不同相位的实时数据信息,因此配电网络建模需要增加相位属性的描述,IEC 61968 CIM中的Conducting Equipment所扩展的phases属性可以用来指定任意一个导电设备的相位信息,其模型描述如图1所示,其中phases数据是一个枚举对象,对象类型如图中左侧所列。

图1 CIM连接模型
应用连接性模型对图2中的IEEE13节点测试馈线中的645~646线路段建模,步骤如下:①实例化一个AC Line Segment对象,将phase属性设为BACN;
②创建2个Terminal(T1、T2)实例,并建立Conducting Equipment与T1、T2的关联关系;
③创建2个Connectivity Node (CN1、CN2)实例,并分别关联上T1、T2。

图2 645~646线路段CIM模型
2.2 元件的三相性扩展
2.2.1 配电线路模型
IEC 61970 CIM中线路类仅提供的AC Line Segment类,IEC 61968中增加了Distribition Line Segment类,该类派生于AC Line Segment,用于专门描述配电线路段,针对配电网出现的不同线路类型-架空线路与地下电缆,增加了Overhead Conductor Info(架空线信息类)、Tape Shield Cable Info(隔离型电缆信息类)和Concentric Neutral Cable Info(同心中性线电缆信息类)三个具体类描述。另外,通过提供对称分量法求各序的等值阻抗、相域模型求基本参数矩阵、物理信息建模3种配电线路的建模方式,分别关联至Per Length Sequence Impedance、Per Length-Phase Impedance、Conductor Info类来定义。配电线路段模型如图3所示。