Caso práctico de representación de una instalación eléctrica en CIM  

Figura 7

Figura 8

Representación en CIM de los transformadores de medida

En el modelo CIM no se representan los transformadores de medida como equipos eléctricos, sino que únicamente se representan las medidas que llevan asociadas. Así, si un transformador de tensión está conectado a un terminal de un determinado equipo, el CIM sólo representará la medida de tensión asociada a dicho terminal mediante el empleo de la clase Measurement.

La Figura 7 muestra el diagrama UML en el que se representan las clases empleadas en el CIM para describir las medidas en los sistemas eléctricos. Se puede observar que una medida se puede asociar a un terminal de un equipo conductor, pero también se puede asociar a cualquier recurso del sistema eléctrico.

Por ejemplo, para modelar la medida de intensidad localizada en un punto determinado de la red (en el que estará situado un transformador de intensidad) se debe asociar una medida al terminal de uno de los equipos que esté conectado a ese punto. Esto es posible gracias a la asociación existente entre la clase Terminal y la clase Measurement. Así, en la instalación ejemplo, el transformador de intensidad se representa mediante una medida asociada al terminal Sec_Term_2.

Sin embargo, si se desea modelar la medida que indica la posición de un interruptor, se debe asociar dicha medida al propio interruptor. Esto es posible gracias a la relación de agregación existente entre la clase PowerSystemResource (como se ha visto, un interruptor es un tipo particular de recurso) y la clase Measurement. De este modo, en la instalación ejemplo, se asociará una medida al interruptor y otra al seccionador para poder indicar la posición de estos elementos de corte.

La clase Measurement se asocia con la clase MeasurementType, que permite definir el tipo de medida que se está representando. Aunque el CIM no especifica todos los tipos de medida que se pueden dar en los sistemas eléctricos de potencia, sí que proporciona tablas en las que se recogen nombres convencionales que se asignan a los tipos más comunes [4], como por ejemplo: posición de un interruptor (SwitchPosition) o intensidad en un punto de la red (Current).

Por otra parte, las medidas que se toman en campo pueden ser: analógicas (valores de magnitudes eléctricas simples, típicamente), discretas (valor de la posición de un elemento de corte, por ejemplo) o acumuladas (valor de energía eléctrica). Por este motivo, tal y como se muestra en la Figura 8, se definen tres clases que derivan de la clase Measurement. Dichas clases se llaman: Analog, Discrete y Accumulator. Cada una de ellas va a estar asociada a una clase que permita modelar su valor: AnalogValue, DiscreteValue y AccumulatorValue. Estas clases derivan de MeasurementValue. Por último, para definir de manera completa algunas medidas es necesario especificar cuál es la unidad que se le asigna a su valor. Para ello se define la clase Unit, asociada directamente a Measurement.

Representación en CIM de los contenedores de equipos (niveles de tensión)

En un sistema eléctrico de potencia existen varios recursos que se pueden considerar contenedores de equipos. Asi los contenedores de equipos pueden ser instalaciones reales, como las subestaciones, o conceptos más abstractos, como los niveles de tensión o las zonas geográficas. Para representarlos se define la clase EquipmentContainer, que deriva directamente de PowerSystemResource y está asociada mediante agregación con la clase Equipment. Es decir, un EquipmentContainer es un recurso del sistema eléctrico que puede contener equipos. Para representar los distintos tipos de contenedores de equipos que se pueden dar, el CIM define una serie de clases que derivan directamente de EquipmentContainer: Una de ellas es la clase VoltageLevel, que representa un nivel de tensión, es decir, un conjunto de equipos que se conectan al mismo nivel de tensión. Esta clase, además de las relaciones derivadas de EquipmentContainer, también está asociada a la clase BaseVoltage, que permite indicar el valor de la tensión nominal en un nivel de tensión.

En la instalación ejemplo existen dos niveles de tensión: 66kV y 10kV. Para representarlos se emplearán objetos de la clase VoltageLevel, con los correspondientes objetos BaseVoltage asociados.