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1福建省电力公司博士后科研工作站福建亿力电力科技股份有限公司2006年6月29日公共信息模型（CIM）概述李宝林陈益信2报告内容1.CIM概述2.CIM建模表示法3.CIM包4.CIM类和关联5.CIM模型的概念和例子3公共信息模型公共信息模型(CIM)用对象类和属性及它们之间的关系来描述电力企业的所有主要对象，特别是那些与电力运行有关的对象公共信息模型(CIM)是一个抽象模型4编制单位IEC61970系列标准国际电工委员会57技术委员会（电力系统控制及其通信委员会）制定的定义了能量管理系统的应用程序接口（EMS-API）。5内容和意义IEC61970系列标准主要包括公共信息模型（CIM）和组件接口规范（CIS）两方面内容。其目的和意义在于：（1）便于来自不同厂家的EMS系统内部各应用的集成；（2）便于EMS系统与调度中心内部其它系统的互联；（3）便于不同调度中心EMS系统之间的模型交换。6组成部分第1部分：导则和基本要求第2部分：术语第301部分：公共信息模型（CIM）基础第302部分：公共信息模型（CIM）财务、能量计划和预定第303部分：公共信息模型（CIM）SCADA第401部分：组件接口规范（CIS）框架第402部分：公共服务；第403部分：通用数据访问（GDA）第404部分：高速数据访问（HSDA）7组成部分第405部分：通用事件和订阅（GES）第450部分：信息交换模型第451部分：SCADACIS第452部分：CIM模型交换服务第501部分：CIM资源描述框架（RDF）模式第502部分：CDACORBA映射第503部分：CIMXML模型交换格式8CIM建模表示法CIM用面向对象的建模技术定义。具体地说，CIM规范使用统一建模语言(UML)表达方法将CIM定义成一组包，每一个包包含一个或多个类图，用图形方式展示该包中的所有类及它们的关系。根据类的属性及与其它类的关系，用文字形式定义各个类。9CIM包CIM划分为一组包。包是一种将相关模型元件分组的通用方法，没有特殊的语义意义。IEC61970-301—核心包（Core）—域包（Domain）—发电包（Generation）—发电动态包（GenerationDynamics）—负荷模型包（LoadModel）—量测包（Meas）—停运包（Outage）—生产包（Production）—保护包（Protection）—拓扑包（Topology）—电线包（Wires）10CIM301部分的包图11CIM包IEC61970-302—能量计划包（EnergyScheduling）—财务包（Financial）—预定包（Reservation）IEC61970-303—SCADA包IEC61968—资产包（Asset）—用户包（Consumer）—核心2包（Core2）—配电包（Distribution）—文件包（Documentation）12核心包(Core)这个包不依赖于任何其他的包，而其他包中的大部分都具有依赖于本包的关联和普遍化并不是所有的应用都需要所有的Core实体包含—核心命名（Naming）—电力系统资源（PowerSystemResource）—设备容器（EquipmentContainer）—导电设备（ConductingEquipment）等实体13拓扑包(Topology)这个包是Core包的扩展它与Terminal类一起建立连接性（Connectivity）的模型，而连接性是设备怎样连接在一起的物理定义。另外，它还建立了拓扑（Topology）的模型，拓扑是设备怎样通过闭合开关连接在一起的逻辑定义。拓扑定义与其它的电气特性无关。14电线包(Wires)Wires包是Core和Topology包的扩展它建立了输电（Transmission）和配电（Distribution）网络的电气特性的信息模型这个包用于网络应用，例如状态估计（StateEstimation）、潮流（LoadFlow）及最优潮流（OptimalPowerFlow）15停运包(Outage)这个包是Core和Wires包的扩展它建立了当前及计划网络结构的信息模型CurveSchedule(fromCore)ClearanceTagConductingEquipment(fromCore)0..n1+ClearanceTags0..n+ConductingEquipment1Switch(fromWires)SwitchingOperation0..n0..n+SwitchingOperations0..n+Switches0..nOutageSchedule0..n0..1+SwitchingOperations0..n+OutageSchedule0..1PowerSystemResource(fromCore)0..11+OutageSchedule0..1+PSR1Naming(fromCore)16保护包(Protection)保护包(Protection)是Core和Wires包的扩展它建立了保护设备，例如继电器的信息模型这些实体用于培训仿真器和配电网故障定位应用17量测包(Meas)Meas包包含描述各应用之间交换动态测量数据的实体18负荷模型包(LoadModel)这个包以曲线及相关的曲线数据的形式为能量用户及系统负荷提供模型。还包括影响负荷的特殊情况，例如季节与日类型。这一信息由负荷预测（LoadForecasting）和负荷管理（LoadManagement）使用。19发电包(Generation)Generation包分成两个子包：Production包和GenerationDynamics包电力生产包(Production)提供了各种类型发电机的模型。它还建立了生产成本信息模型，用于发电机间进行经济需求分配及计算备用量大小。Production包用于机组组合（UnitCommitment）、水力和火力发电机组的经济调度（EconomicDispatch）、负荷预测及自动发电控制（AutomaticGenerationControl）等应用。发电动态包(Generationdynamics)提供原动机，例如透平和锅炉的模型，这些模型在模拟和培训应用中需要用到。这一信息用于动态培训仿真器（DynamicTrainingSimulator）应用的机组建模。20域包(Domain)Domain包是量与单位的数据字典，定义了可能被其他任何包中的任何类使用的属性的数据类型。此包包含原始数据类型的定义，包括量测的单位和允许的值。每一种数据类型包含一个值（value）属性和一个可选的量测单位（unit），这个单位指定为一个被初始化为该量测单位文字描述的静态变量。枚举型数据的允许值在该属性的文档（documentation）中用UML约束句法在大括号（{}）内列出。字符串长度在文档中列出，并也被指定为长度属性。21Financial包财务包支持结算和帐单。这些类代表了在正式或非正式协定中出现的实体。ServiceAgreementOffers0..*OfferedBy0..*ContractOrTariffHas1..1Of1..*Contains0..*Company(fromCore)0..*0..*CustomInstanceOfMemberOfCompany0..*Operates0..1BusinessUnit1..11..*HasAOperatedBy0..*PowerSystemResource(fromCore)0..*0..*MemberOf0..10..*OperatedByOpenAccessProductCustomerConsumerOffersTransProd1..1TransmissionProviderOfferedBy1..*TransmissionProduct1..11..*OffersControlAreaOperatorTitleHeldBy0..*HoldsTitleTo0..1ResoldByResellsProdMarketerProvidedBy1..*EnergyProduct(fromEnergyScheduling)0..*0..1HoldsTitleToResellsProviderOf1..1OperatedBy1..*GeneratingUnit(fromProduction)Operates1..1GenerationProvider1..*1..1HasA1..*1..1Operates22EnergyScheduling（能量计划）包EnergyScheduling包提供了公司之间电能量交换的计划和结算能力它包含发电、用电、损耗、传输、售购等电能量(兆瓦)交易这些类用于电能量、发电容量、传输以及辅助服务的结算和记帐。23Reservation（预订）包Reservation(预订)包包含能量交易计划、发电容量、输电及辅助服务等信息。24SCADA（监视控制及数据采集）包包含了用于SCADA的建模信息的实体。监视控制支持操作员对设备控制，如合断一个开关，数据采集则从不同数据源采集遥测数据25CIM类和关系BreakerConductingEquipment(fromCore)PowerSystemResource(fromCore)SwitchPowerTransformer继承的例子26CIM类和关系关联的例子27CIM类和关系聚合的例子28CIM模型的概念和例子变压器模型29CIM模型的概念和例子连接模型30CIM模型的概念和例子模型和包容模型31几个关键的类连接节点类(ConnectivityNode)连接节点是这样的一些点，在这些点上导电设备的端点通过零阻抗连接在一起。拓扑岛类(TopologicalIsland)网络的一个电气连接的子集。拓扑岛会随着当前网络状态的变化（即隔离开关、断路器等改变状态）而变化。拓扑节点类(TopologicalNode)在当前网络状态下通过闭合的开关连接在一起的一组连接节点。拓扑节点能够随着当前网络状态的变化（即开关、断路器等改变状态）而变化。32CIM模型的概念和例子基于CIM拓扑的简单网络的连接模型33CIM设备的继承关系34结束谢谢！