IEC61970系列标准介绍

IEC61970系列标准培训资料IEC61970IEC61970系列系列标准介绍标准介绍国电南瑞科技股份有限公司目录1、IEC61970标准概述2、CIM介绍3、CIS介绍4、SVG介绍5、相关技术简介6、基于IEC61970标准的互操作试验7、IEC61970对EMS系统的深远影响1、IEC61970标准概述•1.1IEC61970标准是什么？•1.2关于IECTC57WG13•1.3为什么需要IEC61970？•1.461970的文档结构•1.561970目前的进展情况•1.661970参考模型1.1IEC61970标准是什么？•IEC61970是由IECTC57WG13负责制定的用于定义能量管理系统（EMS）应用程序接口（API）的系列标准，又称为EMSAPI标准•本标准基于EPRI控制中心API(CCAPI)研究项目（RP-3654-1)的工作扩展而成。该项目的主要目标是：—减少向EMS中增加新应用所需要的费用和时间；—保护对EMS中正在有效工作的现有应用的投资。1.2关于IECTC57WG13•IEC是TheInternationalElectrotechnicalCommission——国际电工委员会的简称。IEC是一个全球性的标准化组织，由各国电工委员会（IEC国家委员会）组成。IEC的目标是就电工与电子领域内有关的各种标准化问题促成国际间的合作。为此，IEC发布国际标准，技术规范，技术报告和导则等出版物•TC57是IEC的一个技术委员会，负责电力系统控制及其通信的相关标准的制定•WG13是TC57的一个工作组，负责制定与EMS专业相关的IEC61970标准1.3为什么需要IEC61970？•IEC61970目的就是推动：–由不同厂商开发的EMS应用的集成；–独立开发的完整EMS系统之间的集成；–EMS系统与有关电力系统运行的其他系统之间的集成，例如发电或配电管理系统。•IEC61970使EMS的应用软件组件化和开放化：–能即插即用和互联互通，使系统集成和信息共享更加容易。–对电力系统中的三个最主要的涉众——最终用户、开发商和行业管理者——都具有重要的意义标准的意义：节省时间和金钱•标准化的目标之一就是使设计和生产更简单、更清晰、更可靠•使用标准，你可以不必每次重复开发，而是将精力专著于改进质量，促进技术进步•通过以下几个方面使应用和系统间的互操作所花精力最小–语义–语法–服务•标准化的知识将帮助研究和发明正确的技术•IEC工作组的工作，会让人们了解到很多新的、有价值的想法，从而避免犯大的错误1.461970的文档结构完整的标准文档包括以下五部分：•61970-1:导则•61970-2:术语•61970-3xx:CIM(CommonInformationModel)•61970-4xx:CIS(ComponentInterfaceSpecifications)•61970-5xx:CIS技术映射2012-2-149(CIM)组件适配器组件容器API信息模型应用信息交换和数据访问API应用和组件IEC61970标准组件执行系统组件适配器应用1应用2原来应用组件A组件B原来应用封套共用信息模型组件接口规范（CIS）组件接口规范（CIS）组件容器中间件服务命名事件……组件服务：1.661970参考模型ComponentExecutionSystemandComponentAdapters(e.g.,IntegrationBus)LegacyWrapperProgramsProgramsProgramsAlarmProcessorLoadManagementGenerationControlAccounting/SettlementProgramsPublicDataICCPNetworkICCPSCADANetworkUserPCsProgramsCIMServerNetworkApplicationsTopologyProcessorPublicDataPublicDataPublicDataPublicDataPublicDataPublicDataProgramsPublicDataDistributionManagementSystemsComponentInterfaceLegacySCADASystemLegacySystemPrograms一个参考模型的例子2、CIM介绍•2.1CIM是什么•2.2CIM的组成和使用范围•2.3CIM的表示法•2.4CIM包•2.5CIM类和关系•2.6CIMXML文件2.1CIM是什么•CIM是CommonInformationModel（公共信息模型）的缩写，它一个抽象模型，表示包含在企业运行中的电力企业所有主要对象•CIM通过提供一种公用对象类和属性及它们之间的关系来表示电力系统资源•CIM方便了实现不同供应商独立开发的EMS应用的集成，多个独立开发的完整EMS系统之间的集成，以及EMS系统和其他涉及电力系统运行的不同方面的系统，例如发电或配电管理系统之间的集成•这是通过定义一种基于CIM的公共语言(即语法和语义)，使得这些应用或系统能够不依赖于信息的内部表示而访问公共数据和交换信息来实现的。2.2CIM的组成•61970301：基本部分–涵盖了EMS绝大部分应用所需的信息模型–目前已基本成熟（FDIS）•61970302：能量计划、检修和财务–初稿，目前尚未完善•61968：–是对61970中CIM的配网扩展。除了对已存在的类进行特化外，也增加了配网领域中发现的全新的类。–目前尚未完善2.2CIM的适用范围•CIM中描述的对象本质上是抽象的，可以用于各种应用。•CIM的使用远远超出了它在EMS中应用的范围。–应当把本标准理解为一种能够在任何一个领域实行集成的工具，只要该领域需要一种公共电力系统模型来帮助在几种应用和系统之间实现互操作和插入兼容性，而与任何具体实现无关2.3CIM的表示法•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，它将CIM定义成一组包。•CIM中的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。然后根据类的属性及与其它类的关系，用文字形式定义各个类。•完整的CIM规模较大，所以将包含在CIM中的对象类分成了若个个逻辑包，每个逻辑包代表整个电力系统模型的某个部分。•由于整个CIM很大，为了便于管理，CIM的开发者把CIM中的类和类图组织为几个逻辑包（Package）–一个包表示要建模的整个电力系统的一个特定部分•往往对应某些应用范围–Cim10_030501包含13个逻辑包•257个类•Domain包118个类•其余12个包139个类2.4CIM包LoadModelGenerationDomainGlobalWiresCoreMeasTopologyOutageProtectionReservationSCADACimVersionVersion:String=cim10_030501LastUpdate:String=May1,2003EnergySchedulingFinancial2.4CIM包Naming名称类PowerSystemResource电力系统资源类Equipment设备类ConductingEquipment导电设备类Swtich开关刀闸类Breaker断路器类Core核心包Wires电线包Terminal终端类EquipmentContainer设备容器类•名称•电压等级•连接关系•通常状态•遮断容量2021T1_2021Name…CIM示例2.5CIM类和关系•每一个CIM包的类图展示了该包中的所有的类及它们之间的关系。•类-一个类是对现实世界中发现的一种对象的表示。•类的属性-类具有描述对象特性的属性。-只有各个EMS应用共同感兴趣的那些属性才包括在类的描述中。•属性类型-每一个属性都具有一个类型，它识别该属性是哪一种类型的属性。-许多类型被定义为CIM规范的一部分。2.5CIM类和关系•CIM类间关系–揭示了它们相互之间是怎样构造的。CIM的类以种种方式相互关联。•普遍化关系–即继承关系•简单关联关系–关联是类之间的一种概念上的联系。•聚集关系–是关联的一种特殊情况。–聚集表明类与类之间的关系是一种“整体-部分”的关系。–整体类由部分类“构成”或“包含”部分类，而部分类是整体类的“一部分”。–部分类的对象不能独立于整体类的对象而存在。CIM关系的例子1、普遍化关系2、简单关联关系3、聚合关系2.6CIMXML文件•CIMXML文件有两种类型：–CIM模式文件•CIM的RDF模式文件，描述的是元数据。•如cim10_030501.rdf–CIM网络模型文件•实际网络的实例化文件，描述的是整个网络的模型，包括所有网络设备的描述和它们的电气连接关系•可以由系统提供者通过专用的导出工具生成，然后由其他系统通过相似的导入工具导入，从而形成一个本地的网络工程数据库。可用于CIMXML互操作试验。•如Siemens100母线模型文件siemens100_pti_11-06-02.rdf，Alstom60母线模型文件60bus.xml，ABB40母线模型ABB_40.9b.xml等。3、CIS介绍•3.1CIS概述•3.2CISLevel1•3.3CISLevel23.1CIS概述•CIS是ComponentInterfaceSpecification组件接口规范的缩写，即组件接口规范。•CIS详细描述了组件/应用应实现的能够以标准方式与其它组件/应用进行信息交换和/或访问公共数据的接口。该定义的要点：–CIS描述的接口是标准的、通用的–CIS描述的接口最终由组件/应用负责实现–接口的用途：•信息交换•访问公共数据(1)CIS的2个组成部分•接口：一个组件/应用应实现的能够以标准的方式与其它组件/应用交换信息和/或访问公共可用数据的接口。组件接口描述了为达到此目的而使用的特定的事件、方法和属性。•信息交换模型IEM：一个组件与其它组件所交换的信息内容或消息。(2)CIS文档结构•CISLevel1:Part4xx–Part4xxCIS规范以独立于底层具体实现技术的形式进行描述。•CISLevel2:Part5xx–Part5xx系列文档提供了如何将Part4xxCIS规范映射到特定的底层实现技术–为了保证互操作性，必须针对每一个接口，为每一种技术提供一个标准的映射，如Java技术、CORBA技术，等等(如Part502:CDACORBAMapping)。–CIS文档中，为每一个应用以IEM形式定义的事件需要映射到信息传输所使用的特定语言，如XML。Part401~449:通用服务(HOW)Part450~499:应用相关的信息交换模型(WHAT)Part4xx:CISLevel1:与具体实现技术无关的规范Part5xx:CISLevel2:将4xx规范映射到具体实现技术的规范Part501:将以UML形式表达的CIM翻译成为机器可读的XML格式的规则。具体地，使用资源描述框架（RDF）模式规范语言来表达模式。Part503用于交换基于CIM的模型信息所需的格式和规则技术映射(3)CIS各部分之间的关系(4)CIS目前的状态•Part401~449:通用服务–Part401,402,403,404,405,407已经基本涵盖了电力应用信息交换所需的接口–目前尚未完善–是目前工作组的工作重点•Part451~499:IEM–目前只有IEM总则Part450(451),452–各个应用相关的信息交换内容标准尚未形成•Part5xx:具体实现技术映射–目前只有CIMRDF模式(Part501)和CIMXML模型交换模式(Part503)标准–各类具体技术映射(如CORBA映射、EJB映射等)标准尚未形成3.2CISLevel1•Part4xxCISLevel1按照以下2部分进行组织：–Part401-449：àHOW:如何交换•指定组件接口所支持的通