第三部分公用信息模型CIM303.docx

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第三部分公用信息模型CIM303

标准分类号：

备案号：

DL

中华人民共和国电力行业标准

DL/TXXXXX-2000

IdtIEC61970-303:

1999

能量管理系统应用程序接口（EMS-API）

第303篇：

公用信息模型（CIM）-SCADA

EnergyManagementSystemApplicationProgramInterface（EMS-API）

Part303:

CommonInformationModel（CIM）-SCADA

（讨论稿）

200X-XX-XX发布200X-XX-XX实施

中华人民共和国国家经济贸易委员会发布

目次

IEC前言

1）ICE（国际电工委员会）是一个由所有的国家电工委员会（IEC国家委员会）组成的世界性的标准化组织。

IEC的目标是在电工和电子领域内所有的标准化问题上，促进国际间的合作。

为此目的以及一些其它的活动，IEC出版了各种国际标准。

标准的制订委托给技术委员会，凡对该专题感兴趣的任一国家委员会均可参与此制订工作。

凡与IEC有联系的国际的、政府的和非政府的组织也可参与此先期工作。

IEC与国际标准化组（ISO）根据双方协议达成的条件密切合作。

2）由于每一个技术委员会中都有来自所有关心的国家委员会的代表，因此IEC在一些技术问题上作出的正式决定或达成的协议均尽可能地表达了在有关论题上的国际协商一致性。

3）所产生的文件以建议的形式供国际使用，并以标准、技术报告或导则的形式出版，正是在这种意义上为各国家委员会接受的。

4）为促进国际间的统一，IEC的国家委员会要负责将IEC的国际标准最大限度地、不加变动地在本国或本地区的标准之中应用。

凡IEC标准与相应的国家或地区标准中有差异之处，均应在后者中指明。

5）对于宣称符合IEC标准之一的任何设备，IEC皆不提供标记程序（markingprocedure），不会以此表示赞同，更不会对此负责。

6）应注意，本国际标准的某些要素可能涉及到专利问题，对于标识此类专利权的一部或全部，IEC概不负责。

国际标准IEC61970-303由IEC第57技术委员会准备：

“电力系统控制和有关通信”。

本标准的文本以下列文件为基础：

询问草稿

投票表决报告

57/XXX/CD

57/XXX/RVD

附录A是本标准整体的一部分。

IEC绪言

ThisstandardisoneoftheIEC61970serieswhichdefineanapplicationprograminterface（API）foranenergymanagementsystem（EMS）.ThisstandardisbasedupontheworkoftheEPRIControlCenterAPI（CCAPI）researchproject（RP-3654-1）andstandardsproducedbyOPCfoundation.TheprincipleobjectivesoftheEPRICCAPIprojectareto:

ReducethecostandtimeneededtoaddnewapplicationstoanEMS.

ProtecttheinvestmentinexistingapplicationsthatareworkingeffectivelyinanEMS.

TheprincipaltaskoftheCCAPIProjectistodevelopasetofguidelines,orspecifications,toenablethecreationof“plug-in”applicationsinthecontrolcenterenvironment.

ThetaskforOPCfoundationistoprovidestandardsforaccessofdataprovidedbynumerousdatasources,either（industrialorelectrical）processdevicesordatabaseshavingmeasurements.

Thispartofthestandard,IEC61970-303,definestheSCADAlogicalviewofthecommoninformationmodel（CIM）.PartIEC61970-301definesthecoreelementsandthelogicalviewofthephysicalaspectsofEnergyManagementSysteminformation.PartIEC61970-302definesthefinancialandenergyschedulinglogicalview.TheCIMisanabstractmodelthatrepresentsallthemajorobjectsinanelectricutilityenterprisetypicallycontainedinanEMSinformationmodel.Thismodelincludespublicclassesandattributesfortheseobjects,aswellastherelationshipsbetweenthem.

TheCIMispartoftheoverallEMS-APIframework.ThepurposeoftheEMS-APIstandardistofacilitatetheintegrationofEMSapplicationsdevelopedindependentlybydifferentvendors,betweenentireEMSsystemsdevelopedindependently,orbetweenanEMSsystemandothersystemsconcernedwithdifferentaspectsofpowersystemoperations,suchasgenerationordistributionmanagement.Thisisaccomplishedbydefiningstandardapplicationprograminterfacestoenabletheseapplicationsorsystemstoaccesspublicdataandexchangeinformationindependentofhowsuchinformationisrepresentedinternally.TheCIMspecifiesthesemanticsforthisAPI.OtherpartsofthisstandardspecifythesyntaxfortheAPI.

TheobjectsrepresentedintheCIMareabstractinnatureandmaybeusedinawidevarietyofapplications.TheuseoftheCIMgoesfarbeyonditsapplicationinanEMS.Thisstandardshouldbeunderstoodasatooltoenableintegrationinanydomainwhereacommonpowersystemmodelisneededtofacilitateinteroperabilityandplugcompatibilitybetweenapplicationsandsystemsindependentofanyparticularimplementation.

中华人民共和国电力行业标准

能量管理系统应用程序接口

303篇：

公用信息模型（CIM）-SCADA

DL/TXXXXX-2000

IdtIEC61970-303:

1999

1范围

ThisInternationalStandardspecifiesaCommonInformationModel（CIM）whichprovidesalogicalviewofthephysicalaspectsofSCADAinformationwithinanyenterprisethatshareSCADAdatabetweenapplications.

ThispartoftheCIMisanabstractmodelthatrepresentsallthemajorobjectscontainedinaSCADAinformationmodel.ByprovidingastandardwayofrepresentingSCADAentitiesasobjectclassesandattributes,alongwiththeirrelationships,theCIMfacilitatestheintegrationofapplicationsdevelopedindependentlybydifferentvendors,betweensystemsdevelopedindependently,orbetweenaSCADAsystemandothersystemsconcernedwithdifferentaspectsofpowersystemorotherindustrialprocessoperations.Thisisaccomplishedbydefiningastandardinformationmodeltoenabletheseapplicationsorsystemstoexchangeinformationindependentofhowsuchinformationisrepresentedinternally.

TheobjectclassesrepresentedintheCIMareabstractinnatureandmaybeusedinawidevarietyofapplications.ThisstandardshouldbeunderstoodasatooltoenableintegrationinanydomainwhereaSCADAinformationmodelisneededtofacilitateinteroperabilityandplugcompatibilitybetweenapplicationsandsystemsindependentofanyparticularimplementation.TheinformationmodelisintendedtosupportAPIspecificationsforaccessofdatadescribedaccordingtothisinformationmodel.SuchAPIsaretheOPCfoundationspecifications,theOMGDataAccessforIindustrialSystems（DAIS）specificationandtheIEC61970-40xspecification.

2引用标准

下面的标准文档包含了各类条款，通过在本文的引用，构成了本国际标准的条文。

在本标准出版时，所指的版本是有效的。

所有的标准文档都会修订，因此鼓励基于本国际标准的协议各方调查应用下述标准化文档的最新版本的可能性。

IEC和ISO的成员维持目前有效的国际标准的注册。

[目前还没有定义参考标准]

3定义及缩写

对于一般的词汇定义，参考国际电工词汇表IEC60050。

在本国际标准中，应用附件A及下文给定的术语和定义。

3.1能量管理系统（EMS）

一种计算机系统，包括提供基本支持服务的软件平台，以及提供使发电和输电设备有效运行所需功能的一套应用软件，以便用最小成本保证适当的供电安全性。

3.2应用程序接口（API）

由可执行应用组件提供的公用函数集，供其他可执行应用组件使用。

4公用信息模型（CIM）规范

4.1CIM建模表示法

CIM用面向对象建模技术来定义。

具体地说，CIM规范使用统一建模语言（UML）表示法，它把CIM定义为一组包。

CIM中的每一个包包含一个或多个类图，用图形表示该包中的所有类及它们的关系。

然后根据每一个类的属性及其与其它类的关系，用文字形式定义各个类。

UML表示法在对象管理集团（OMG）的各种文档及几本已出版的书籍中叙述。

4.2Modellingprinciples

TheCIMoriginallydidnothavemuchinformationabouttheoriginofattributesorrelations.AsIECstandardsforsubpartsoftheCIMnowareevolvingthereisaneedtomodularizetheCIMsuchthateachsubpartcontainrelevantsetsofclass,attributeandrelationdefinitions.Differentwaystoachivesuchmodularizationexist.Theoneusedhereistodefinesetsofattributesspecificforanapplicationorusage.Thesetsaredefinedasclassescalledmixins.Theattributesdefinedbymixinsareinheritedintotheclassesimplementingtheattributes.TheRWOsaretypicallyinheritsfrommixins.TheRWOswillthenbeextendedwithattributesoriginatingfrommanydifferentneeds.Theideawithmixinsisgraphicallyshownbelow.

Figure1MixinapplicationspecificclassesinRWOclasses

Figure1showshowmixinclasses（Mixinclass1.1,Mixinclass1.2,etc.）areinheritedbydifferentRWOclasses（1and2）.Italsoindicateshowmixinsoriginatesfromdifferentapplications（1,2andN）.

ThemixinsaredependentonlyontheRWOclassdefinitions,whichbecomesthespineinthemodel.Itisimportanttomakethe“spine”assmallandsimpleaspossibleandletthecomplexitymoveintomixinstocreateamodularandflexiblemodel.

4.3SCADA（SCADA专用包）

Thisstandard（IEC61970-303）containsentitiestomodelinformationusedbySupervisoryControlandDataAcquisition（SCADA）applications.Supervisorycontrolsupportsoperatorcontrolofequipment,suchasopeningorclosingabreaker.Dataacquisitiongatherstelemetereddatafromvarioussources.ThesubtypesoftheTelemetryentitydeliberatelymatchtheOPCfoundationspecificationsandIEC61850definitions.

ThefunctionalityandinformationmodelinaSCADAisgenericandindependentoftheindustrialprocessitsupervisesandcontrols.ThismeansaSCADAcanbeconfiguredforawiderangeofindustrialprocesseslike

∙powertransmission.

∙powergeneration.

∙powerdistribution.

∙waterandsewagemanagement.

∙oilandgas.

∙districtheating.

∙pulpandpaper.

∙foodmanufacturing.

Tomanageaparticularindustrialprocess,specificsupervisionandcontrolsystemsarebuiltontopofaSCADA.ForpowertransmissionandgenerationsuchsystemsarecalledEnergyManagementSystems（EMS）andforpowerdistributionDistributionManagementSystems（DMS）.IncontrarytoaSCADAthefunctionalityandinformationmodelinaEMSorDMSispowersystemspecific.ThismeanstheobjectsappearinginanEMS/DMSinformationmodeltypicallycorrespondtorealequipment（e.g.transformers,transmissionlines,breakersetc.）andaredescribedinother61970-30xseriesdocumentsthanthis.

InformationdealtwithinthismodelisdividedinaSCADAspecificpartrelevantforthefunctionalityfoundinaSCADAandgenericpart（alsodescribedinthe61970-301document）relevanttobothSCADA,EMSandDMS.Theinformationismodeledinthethreepackages

∙Measurements（generic）.

∙Structuringandnamingofmeasurements（generic）.

∙SCADAspecific.

4.3.1Measurements

Measurementsareusedtorepresentthestatevariablesthatcanbefoundinindustrialprocesses.Eachindustrialprocesshasit'sspecifictypesofmeasurementsandapowersystemtypicallyhaspowerflowsandvoltages.Thesemeasurementsareanalog.Inadditiontherearediscretemeasurements（e.gbreakerpositionsandfaultindications）andcounters（e.g.energyaccumulators）.Thename"Measurement"indicatesthatthestatevariablesaremeasured.ThisisnotnessecarilythecaseasmanymeasurementsarecalculatedintheSCADAorEMS/DMS.InanEMSthereareseveralapplicationsthatcalculatevaluesformeasurements（e.g.StateEstimationandOptimalPowerFlow）.Asaconsequenceameasurementmayhaveanumberofalternatevalues（e.g.manuallysupplied,telemetered,stateestimated,optmizedetc.）.ThismeansthemeasurementmodelisrequiredtosupportalternatevaluescommingfromdiffrentsourcesastheoriginalCIMdoes.

4.3.2Structuringandnamingofme