公共信息模型課件.ppt

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1、公共信息模型CIM華南理工大學(xué)電力學(xué)院荊朝霞2010.04.09內(nèi)容概要CIM的研究背景1CIM基礎(chǔ)介紹2基于CIM的數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)31.CIM的研究背景信息共享和集成的需求發(fā)展歷程應(yīng)用系統(tǒng)千差萬(wàn)別必要性公共信息模型數(shù)據(jù)模型不同開(kāi)發(fā)平臺(tái)不同應(yīng)用接口不同供應(yīng)商不同應(yīng)用功能即插即用實(shí)現(xiàn)EMS系統(tǒng)EMS系統(tǒng)是為電力系統(tǒng)控制中心提供數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視、控制和優(yōu)化，以及為電力市場(chǎng)提供交易計(jì)劃安全分析服務(wù)的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)的總稱(chēng)。它包括為上層電力應(yīng)用提供服務(wù)的支撐軟件平臺(tái)和為發(fā)電和輸電設(shè)備安全監(jiān)視和控制、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供支

2、持的電力應(yīng)用軟件，其目的是用最小成本保證電網(wǎng)的供電安全性信息集成的必要性盡管目前絕大多數(shù)能量管理系統(tǒng)(EMS)，配網(wǎng)網(wǎng)管理系統(tǒng)(DMS)等運(yùn)行在通用的計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)上，基于標(biāo)準(zhǔn)的通用操作系統(tǒng)．但是這些系統(tǒng)仍然基于專(zhuān)有的數(shù)據(jù)庫(kù)。各廠商的數(shù)據(jù)庫(kù)定義格式和數(shù)據(jù)字典被視為商業(yè)機(jī)密，每一家都采用了不同的數(shù)據(jù)庫(kù)格式，但實(shí)際上它們表達(dá)的是基本相同的信息。應(yīng)用系統(tǒng)的專(zhuān)有數(shù)據(jù)庫(kù)大都僅僅針對(duì)各自系統(tǒng)的功能和特性要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，用戶(hù)只能按照開(kāi)發(fā)者預(yù)先定義的數(shù)據(jù)模式和結(jié)構(gòu)輸入數(shù)據(jù)。系統(tǒng)廠商有時(shí)可以提供從其他系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)

3、的功能，但是很少為其他系統(tǒng)提供深入的、完整的信息。專(zhuān)有數(shù)據(jù)庫(kù)造成的問(wèn)題專(zhuān)有數(shù)據(jù)庫(kù)限制了第三方的訪問(wèn)，使其很難在現(xiàn)有系統(tǒng)上開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用，或是將第三方軟件集成進(jìn)已有的系統(tǒng)。如果要在已有的系統(tǒng)上作較大的升級(jí)或改動(dòng)，只能由原來(lái)的開(kāi)發(fā)商進(jìn)行，或是用戶(hù)自己完成。這給用戶(hù)造成升級(jí)和移植的不便，極大地增加了開(kāi)發(fā)和維護(hù)的費(fèi)用，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)重新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的災(zāi)難性后果。通常情況下，只能由用戶(hù)來(lái)承擔(dān)所有的成本數(shù)據(jù)建模在軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)電力系統(tǒng)在應(yīng)用中建模，如何描述電力系統(tǒng)取決于各個(gè)不同的應(yīng)用。目前EMS／DMS／

4、TMS／TMR等軟件系統(tǒng)通常包括許多不同的模塊，各個(gè)模塊僅分析電力系統(tǒng)運(yùn)行的一個(gè)方面，可能需要不同格式的數(shù)據(jù)輸入。當(dāng)應(yīng)用要求發(fā)展時(shí)，所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能要做頻繁的更改，一些基礎(chǔ)的修改可能會(huì)擴(kuò)散到所有開(kāi)發(fā)的模塊。對(duì)于大型軟件系統(tǒng)這種建模方法會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果，系統(tǒng)變得難以管理和維護(hù)．必須重新設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)接口為了滿足特殊的需要，不同的功能由許多不同類(lèi)型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和應(yīng)用軟件來(lái)執(zhí)行，而這些系統(tǒng)和應(yīng)用軟件很少有被設(shè)計(jì)成能夠彼此交換信息的。通常每個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式／應(yīng)用接口都是不同的，每個(gè)應(yīng)用需要針對(duì)其他應(yīng)用開(kāi)發(fā)

5、專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換程序以實(shí)現(xiàn)信息共享。在沒(méi)有通用的數(shù)據(jù)接口的情況下，N個(gè)應(yīng)用所需要的數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換程序數(shù)量為N·(N-1)／2。隨著應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)量的增加，這樣做的成本很高，管理維護(hù)困難，不能靈活地實(shí)現(xiàn)各個(gè)應(yīng)用問(wèn)的互操作，不能充分有效地保護(hù)在各個(gè)應(yīng)用中已有的投資。解決方案建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、開(kāi)放的電力系統(tǒng)信息模型，并提供通用的數(shù)據(jù)接口，支持應(yīng)用功能的“即插即用”?！凹床寮从谩睉?yīng)用定義為以最小代價(jià)和無(wú)任何代碼改動(dòng)就可以安裝在系統(tǒng)中的一套軟件。標(biāo)準(zhǔn)化在90年代中期，標(biāo)準(zhǔn)化的概念已經(jīng)被業(yè)界廣泛認(rèn)可，在操作系統(tǒng)層面有

6、POSIX標(biāo)準(zhǔn)，在通訊層面有Ethemet、TCP／IP、ICCP標(biāo)準(zhǔn)，在用戶(hù)接口方面有Motif／XWindows等標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)方面有SQL2。對(duì)于電力系統(tǒng)而言，急需制定應(yīng)用系統(tǒng)接口層面的標(biāo)準(zhǔn)CIM發(fā)展歷程1993年，美國(guó)電力科學(xué)研究院（EPRI）啟動(dòng)了“控制中心應(yīng)用接口”（ControlCenterApplicationProgramInterface，CCAPI）研究項(xiàng)目。1995年3月第一份CIM規(guī)范被提出，CIM模型技術(shù)規(guī)范的制定由來(lái)自EMS廠商和EMS軟件開(kāi)發(fā)商的專(zhuān)家完成，采用了E

7、PRI的操作員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)(OTS)為基礎(chǔ)。發(fā)展歷程1996年國(guó)際電工委員會(huì)第57技術(shù)委員會(huì)EMS-API工作組，開(kāi)始與EPRI緊密合作，在CCAPI項(xiàng)目基礎(chǔ)上啟動(dòng)IEC-EMS-API項(xiàng)目，使CCAPI項(xiàng)目的研究成果符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范。1995年6月，經(jīng)過(guò)IncrementalSystems公司、PowerData公司、Macro公司和SouthernCompanyServices公司的共同努力，一個(gè)新版本的CIM模型正式發(fā)布。發(fā)展歷程1999年IECTC57大會(huì)上，中國(guó)代表和德國(guó)代表提議TC57

8、應(yīng)該開(kāi)發(fā)一套電力系統(tǒng)統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，篩選現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)系列，在同一領(lǐng)域只保留一套標(biāo)準(zhǔn)。IEC61970系列標(biāo)準(zhǔn)IEC61970-301，定義了CIM的基本包集，提供了能量管理系統(tǒng)信息的物理方面的邏輯視圖。IEC國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)是一個(gè)全球性的標(biāo)準(zhǔn)化組織，由各國(guó)電工委員會(huì)（IEC國(guó)家委員會(huì)）組成。IEC的目標(biāo)是就電工與電子領(lǐng)域內(nèi)有關(guān)的各種標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題促成國(guó)際間的合作。為了這個(gè)目的及其它目的，IEC發(fā)布國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)規(guī)范，技術(shù)報(bào)告和導(dǎo)則（統(tǒng)稱(chēng)為IEC出版物）。其準(zhǔn)備工作被委