61970系列标准CIS部分介绍
IEC61970CIM电网模型地研究
IEC 61970/61968 CIM 模型研究——核心电网模型IEC 61970 / 61968 等系列标准是国际电工委员会制定的电网应用系统的技术标准，其中的CIM〔公共信息模型〕建立了所有的电网信息模型，是所有电网应用的根底，其重要性不言而喻。
为了更好的理解CIM模型，我在学习和研究过程中也尝试写一些文档，供对CIM模型感兴趣的朋友们参考和讨论。
由于个人水平有限，且CIM模型包括的X围很广，疏漏谬误之处恐在所难免，敬请各位朋友指正，在此先行感谢。
CIM模型包括的内容非常多，这里首先讨论一下核心电网模型。
一、传统EMS电网模型CIM模型的核心就是电网的信息模型，要能够准确表达电网的组成、结构和特性。
而这些电网信息模型其实一直都在电力自动化控制系统〔也就是能量管理系统〕中制定，经过长达几十年的运行和使用，这套模型已相当的成熟和稳定，CIM模型正是在此根底上演化和完善形成的。
传统EMS电网信息模型主要是由公司、区域、变电站、电压等级等模型构成的层次结构，见如下图：一个电网公司一般由几个地区电网构成。
例如某某电网公司就可以分为某某电网、某某电网等假如干个区域电网。
区域电网中主要包括变电站和线路。
变电站下一般有两到三个不同的电压等级区和变压器。
电压等级区包括了该电压等级下的所有设备，包括断路器、刀闸、互感器、继电保护、馈线等，其中馈线是负责向负荷供电的线路，也是由各种设备构成的。
变压器下通常有两、到三组绕组，分别对应变电站的电压等级区。
线路实现电能的传输，将不同的节点连接成电网，同时为了线路运行维护管理方便，线路一般会分为假如干个线路段。
二、IEC 61970 CIM电网信息模型在CIM模型中，电网的层次结构与传统EMS电网模型根本保持一致，使用了地理区域、变电站、设备等模型对电网进展建模，其中地理区域〔GeographicalRegion〕、子地理区域〔SubGeographicalRegion〕对应区域〔DV〕，变电站〔Substation〕对应变电站〔ST〕，电压等级区〔VoltageLevel〕对应电压等级〔KV〕，设备〔Equipment〕表示各类电力设备。
适合国际标准IEC 61970和IEC 61968的智能楼宇能源管理系统设计
Intel丨igent Building 眷能建筑适合国际标准IEC61970和IEC61968的智能楼宇能 源管理系统设计Smart Building Energy Management System Design under International Standard of IEC 61970 and IEC 61968袁心怡，邵峥达，陈博，曾真，高非池，赵艳敏（国网上海市电力公司，上海200051)摘要：国际电力标准IEC61970、61968系列提出了应用集成框架、信息模型和接口规范，是电力系统管理及其信息交换领域的重要标准，应 及时跟踪、分析、研究和应用。
对电力行业“信息孤岛”现象进行了分析，介绍了 IEC61970、61968系列标准的应用情况，特別是为该标准 在智能楼宇能源管理中的应用提供了系统构架及案例。
研究结果可供相关行业参考。
关键词：电力标准；IEC61970 ;IEC61968 ;智能楼宇中图分类号：TU18 文献标识码：A文章编号：1674-814X(2021) 02-051-031背景概述1.1智能楼宇能源管理系统现状在我国经济高速发展的趋势下，公共建筑（大型商场、酒店、办公楼、宾馆等）的能源消耗问题曰益显现。
公共建 筑中暖通空调系统和照明系统的用能占据了建筑整体能耗的 绝大部分。
智能楼宇能源管理系统的建设目的是实现新建公共建筑 的节能降耗，其主要功能是通过建筑能耗模型的建立，对建 筑楼宇、用能系统设备的能耗数据进行监测和分析，挖掘建 筑节能潜力，实现建筑用能系统高效运行。
1.2 IEC61970 和 61968 应用情况随着计算机通信技术的发展，国际电工技术委员会(IEC)的第57技术委员会（IE C T C57)为了解决建筑电 力系统对数据信息的集成共享问题，制定了一系列标准，包 括电力标准IEC 61970和IEC 61968。
通过电力系统信息模 型进行数据的共享，实现能源数据的获取、分析和动态调控 管理。
IEC61968、61970简介
第503部分：CIM XML模型交换格式
7
CIM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。
8
CIM包
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
3
编制单位
IEC 61970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）。
4
内容和意义
IEC 61970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。
9
CIM 301 部分的包图
10
CIM包
IEC 61970-302 — 能量计划包（Energy Scheduling） — 财务包（Financial） — 预定包（Reservation） IEC 61970-303 — SCADA包 IEC 61968 —资产包（Asset） —用户包（Consumer） —核心2包（Core2） —配电包（Distribution） —文件包（Documentation）
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。
5
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
IEC标准及应用
标准应用
标准——规则
应用标准——根据企业【适当的范围、可检验】情况 定义实施细则
遵守是关键！ 发布版本、升级系统 是持续的过程
问题、讨论
1、公开所支持的模式；
检验其模式是否符合 （E）CIM；
可连接性
2、公开其接口支持程
服务方法签名正确性
标准语法测试
度；检验通过接口获取 数据的能力
方法
使用测试软件扫描、分析
内容
标准应用的若干问题
对象标识要怎样管理？是否需要集中式的管理机构？ 信息模型中用<<Compound>>类型表示的属性的
智能电网是一个由诸多 可互操作系统构成的复 杂系统，互操作的关键 在于信息交换和被交换 信息的正确利用。互操 作从层次上可分为技术 层、信息层和组织层
互操作测试情况
中国EMS-API工作组进行组织，到目前共举行了七 次
第一到三次进行的是CIM XML互操作测试
创建IEEE 14节点测试数据模型
61970-503描述的基 于CIM/XML的互操作
互操作测试方案 ——GDA接口
事件测试
互操作测试方案 ——HSDA接口
内容
基于标准的平台系统构建
标准化 维护整体模型和数据的正确性
——核心：对象层级、关联、属性的正确性
系统A
系统B
系统F 系统E
系统C 系统D
系统A
系统B
系统F
平台
系统C
系统E
接口支持
建立支撑IEM的标准服务器；实现标准接口，为其他应用和 平台提供数据访问支持
应用系统功能
IEC61970
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(marking procedure)，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IEC 61970-2由IEC第57技术委员会（电力系统控制和有关通信）准备。
IEC 61970为能量管理系统(EMS)定义了一种应用程序接口(API)。
它的基础是EPRI控制中心API (CCAPI)研究计划(RP_3654-1)。
EPRI CCAPI计划的原则目标是：减少为EMS 添加新应用程序所花费的代价和时间。
保护对EMS 现有的能有效工作的应用的投资。
CCAPI 计划的主要任务是建立一套指导原则或规范，使得在控制中心环境中可以开发插件式的应用程序。
61970系列标准CIS部分介绍详解
Part 5xx: CIS Level 2: 将4xx规范映射到具体实现技术的规范
(4) CIS目前的状态
Part 401~449:通用服务
– Part 401,402,403,404,405,407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
Part 451~499:IEM
– Part 450-499： WHAT:交换什么
3.2 CIS Level 1
由于许多组件接口服务为多个应用类型 所共需，通用服务的定义与使用它们的 应用之间应保持独立。
– 通用服务组织在一个系列中 401~449 – 使用这些服务的特定应用及其交换的信息内
容则组织在另一个系列中 450~499
数据访问示意图
测试举例
测试举例
测试举例
GDAFilteredQuery
由于和DAFQUERY大部分功能相似，不同之处增 加了筛选条件，如： ResourceDescriptionIterator get_filtered_extent_values( in PropertySequence properties, in ClassID class_id, in CSPropFilters propertyFilters ) 功能：读取某一类中按照某些域（非关联域）筛选后 得到的所有记录的相关属性列的信息。 输入：欲读取记录的类ResourceID（class_id）,欲读取 的相关列的信息PropertySequence，筛选条件 propertyFilters。关于CSPropFilters主要内容如后图。 输出：该类所有记录相关列的信息的一个指针。 异常：UnknownResource, QueryError。
智能电网核心标准IEC61970最新进展_曹阳
附 录 Ａ 中表 Ａ１展示了２０１１年６月ＩＥＣ ６１９７０ 各 部 分 的 研 究 状 态。 在 欧 洲 输 电 运 营 商 联 盟 （ＥＮＴＳＯ－Ｅ）的 支 持 下 ，基 于ＩＥＣ ６１９７０ 的 电 力 系 统 模型交换已经在欧洲主要电网运营机构内部实现， 并 在 ２０１０ 年 ７ 月 进 行 了 第 １ 次 互 操 作 实 验 ，为 ＩＥＣ ６１９７０ 在 智 能 电 网 的 应 用 提 供 了 有 益 借 鉴 。
为了在三相平衡和不平衡情况下采用统一的变 压 器 模 型，支 撑 配 电 领 域 三 相 不 平 衡 建 模，在 ＣＩＭ１５中对变压器模型进 行 了 较 大 修 改，如 附 录 Ａ 中图 Ａ４ 所 示。 在 ＩＥＣ ＴＣ５７ ＣＩＭ 的 变 压 器 模 型 中， 原 模 型 中 的 变 压 器 绕 组 类 （ＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＷｉｎｄｉｎｇ）被 ＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＥｎｄ 以 及 它 的具体类———变压 器 侧 类 （ＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＥｎｄ） 所 取 代。 通 过 端 子 类 （Ｔｅｒｍｉｎａｌ）中 序 号 属 性 （Ｔｅｒｍｉｎａｌ．ｓｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒ）及 变 压 器 侧 与 端 子 间 的关联关系，来区分 变 压 器 端 子 所 连 接 的 变 压 器 侧 是 高 压 、中 压 、低 压 中 的 哪 一 侧 。 为 细 化 三 相 不 平 衡 情况下 的 变 压 器 建 模，ＩＥＣ ＴＣ５７ＣＩＭ 中 增 加 了 用 于油箱细节建模的变压器油箱侧类 （ＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＴａｎｋＥｎｄ），增 加 了 变 压 器 三 角 形 接 线 阻 抗 类 （ＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＭｅｓｈＩｍｐｅｄａｎｃｅ）和 星 形 接 线 阻 抗 类 （ＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＳｔａｒＩｍｐｅｄａｎｃｅ）。
电力系统管理及其信息交换标准部分
IEC/TS
62351—3：2007
Powersystemsmanagementandassociatedinformationexchange-Dataandcommunicationssecurity-Part3：Communicationnetworkandsystemsecurity—ProfilesincludingTCP/IP
Powersystemsmanagementandassociatedinformationexchange—Dataandcommunicationssecurity-Part6：SecurityforIEC61850
43.
IEC/TR
62357:2003
Powersystemcontrolandassociatedcommunications-Refereneearchitectureforobjectmodels，servicesandprotocols
IEC
62056—42
:2002,IDT
12.
GB/T
19882.31
-2007
自动抄表系统第3—1部分：应用层数据交换协议对象标识系统
IEC62056—
61
:2002,IDT
13.
GB/T19882。
32
-2007
自动抄表系统第3—2部分：应用层数据交换协议接口类
IEC
62056—62:2002,IDT
32.
IEC61970—407
:2007
Energymanagementsystemapplicationprograminterface
（EMS—API）-Part407:TimeSeriesDataAccess（TSDA）
基于IEC61970的实时理论线损计算与分析系统
基于IEC61970的实时理论线损计算与分析系统摘要线损率是电力企业的一项重要综合性技术经济指标，本文从系统概述、计算模型、自适应算法、仿真决策等几个方面，针对基于IEC61970的线损实时计算与分析系统进行了阐述。
关键词IEC61970CIM/CIS；自适应算法；仿真决策在全球能源趋紧的背景下，国家提出建设节约型社会的战略目标，南方电网及其下属电力企业也日益加强对线损的监测和管理。
线损率是电力企业的一项重要综合性技术经济指标，它反映了一个电力网的规划设计、生产技术和运行管理水平，因此有必要对线损指标像电压一样进行在线监测、实时跟踪、自动计算分析，及时发现线损管理的薄弱环节，及时采取降损措施实现降损节能。
1 系统概述线损实时计算与分析系统是一套基于IEC61970标准基础之上的自动化、智能化的新集成式高级应用型软件系统。
系统依据电网静态模型和实时运行数据，周期性自动进行网络建模与数据处理，生成电网实时计算模型并启动线损自适应算法计算模块，计算完毕后自动进行统计，生成在线监视曲线，同时将计算结果保存到历史库，以便进行与线损相关的曲线、棒图、饼图、报表和报告的查询和分析。
系统同时将仿真分析技术应用到线损分析过程中，通过智能化的导航操作模式，可以进行电网线损的仿真模拟操作，辅助决策电网运行方式的优化和电网改造措施的制定。
2 IEC61970 CIM/CIS计算模型包括电网静态台账参数和实时运行态数据。
电网静态模型是指IEC61970 CIM电网公共信息模型，这是一个抽象模型，它表示了在电力企业中为企业运行各个方面建立模型通常所需的所有主要对象。
CIM模型包含这些对象的公有类和属性，以及它们之间的关系。
静态模型解析就是对第三方系统（如EMS系统）提供的CIM模型文件进行读取和解析。
CIM模型文件一般采用可扩展的标记语言XML，XML是一种不同系统之间的数据接口标准，是所有信息的中间层表示，可解决信息表示、关联的统一，实现跨平台、跨操作系统的信息交互。
IEC_61970系列标准介绍
1.2 关于IEC TC57 WG13
• IEC是The International Electrotechnical Commission— —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IEC 61970标准
Dis tribution M anage m e nt Sys te m s
Public Data Programs
ICCP
2、CIM介绍
• • • • • • 2.1 CIM是什么 2.2 CIM的组成和使用范围 2.3 CIM的表示法 2.4 CIM包 2.5 CIM类和关系 2.6 CIM XML文件
•名称 •电压等级 •连接关系 •通常状态 •遮断容量
Wires 电线包
Swtich 开关刀闸类
Breaker 断路器类
2.5 CIM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。
IEC 61970系列标准培训资料
IEC 61970系列标准介绍
国电南瑞科技股份有限公司
61970系列标准CIS部分介绍详解
Part 401~449：指定组件接口所支持的通 用服务。这些规范定义了任何一个应用 与其它应用交换信息或访问公共数据所 使用的通用服务
(1)通用服务的目标
使企业应用集成所需工作最小化 将应用与底层中间件技术分离开来 充分利用CIM 限制创建粒度过小的API 防止不兼容的CC API成为标准
3.2 CIS Level 1文档结构
–
Part 401 ：CIS架构
本文档提供了CIS系列标准的总概，并说明了在一个系统实 现和系统集成项目中如何使用这些标准。
–
Part 402-449 ：详细说明组件接口所支持的通用服 务。
这些规范定义了一个应用与其它应用进行信息交换和访问 公共数据的通用服务。
(3) CIS各部分之间的关系
Part 401~449: 通用服务(HOW) Part 501: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。 技术映射 Part 450~499: 应用相关的信息交 换模型(WHAT) Part 4xx: CIS Level 1: 与具体实现技术无关的规范 Part 503 用于交换基于CIM 的模型信息所需的格式和规则
– Part 450-499： WHAT:交换什么
3.2 CIS Level 1
由于许多组件接口服务为多个应用类型 所共需，通用服务的定义与使用它们的 应用之间应保持独立。
– 通用服务组织在一个系列中 401~449 – 使用这些服务的特定应用及其交换的信息内
容则组织在另一个系列中 450~499
Identifiers（标识服务）
电力系统通信规约及系列标准介绍
IEC61850之前的所有协议都是面向点的。采用 IEC61850的系统只需在信息源进行数据定义，其他节点 可以通过报文交换建立相关数据库。 困惑：和IEC61970 CIM的数据模型不一致
IEC61850标准特点
开放性
全部通信协议集将基于已有的IEC/IEEE/ISO/OSI可用的通信 标准的基础上；不考虑具体实现
IEC60870-5系列
• IEC TC57 WG03（远动规约） • 基本标准（共分5篇）
第 第 第 第 第 一篇 二篇 三篇 四篇 五篇 60870-5-1 60870-5-2 60870-5-3 60870-5-4 60870-5-5 传输帧格式 链路传输规约 应用数据的一般结构 应用信息元素定义和编码 基本应用功能
配置 6.变电站自动化系统配置描述 语言 测试 10.一致性测试
映射到实际通信网络 8－1 映射到MMS和ISO/IEC8802-3 9－1 通过单向多路点对点串行通信链路采样 9－2 ISO 8802-3 上的采样值
数据通信协议适用范围
• 远动通信协议、计算机数据通信协议、变
电站数据通信协议各有其适应范围，也可 以交叉使用。控制中心之间一般用IEC 60870-6 系列；发电厂与控制中心之间一 般采用IEC 60870-5系列；也可采用IEC 60870-6 系列；变电站与控制中心之间一 般采用IEC 61850-7系列；也可采用 IEC60870-6 系列或IEC 60870-5系列。
•
表1
远动通信规约IEC60870-5系列体系结构
应用层 表示层 会话层
-5-101体系 102 ,103体系 -5-104体系 60870-5-101 102、103 60870-5-104
基于IEC61970 CIM模型的
0引言针对电力系统物理特性而建立的电力系统数学模型，是我们对电力系统进行分析的基础。
同样对电力系统监控的自动化系统及对其进行管理的信息系统也需要从电力系统现实模型进行抽象，从而建立系统的信息模型。
国际电工委员会IEC TC57在面向对象分析方法的基础上，通过面积对象的工具提出了电力系统公共信息模型CIM ，使得电力应用的信息交换与共享有了公共参考的模型，使能量管理系统(EMS)的应用软件组件化及开放化，能互联互通与即插即用，保护用户资源和降低系统集成成本。
1公共信息模型CIM国际电工技术委员会定义的两个标准IEC61968和IEC61970分别描述了配电管理系统和能量管理系统的应用程序接口。
两个系列标准共同定义了一种电力系统通用信息模型CIM 。
CIM 是IEC61970系列标准的一个重要组成部分[2-3]，它是一个抽象模型，覆盖了电力企业运行中通常涉及的所有主要对象。
通过提供的一种用对象类和属性及他们之间的关系来表示电力系统资源的标准方法。
1.1CIM 的类以及类之间的关系类是对现实世界中对象的描述，类具有一定的属性，每一属性用类型来加以识别。
CIM 类之间具有下列三种关系：（1）一般化/具体化：较普遍的类与一个较具体的类之间的一种关系，较具体的类只需包含附加的信息。
（2）简单关联：关联是层次相当的类与类之间的一种概念上的联系。
每一种关联都有两个角色，每一个角色表示了关联中的一种方向，表示目标类和源类的关系。
每个角色还带有基数，用来表示有多少对象可以参加到给定的关系中。
（3）聚集关系：表明类与类之间的关系是一种整体-部分关系，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”。
CIM 是用UML 文档化了的一系列类图，这种定义CIM 的方法，使得实现者不必限制在某种技术的范围之内。
1.2CIM 的UML 描述UML 是OMG 提出的标准对象建模语言，它通过定义多种图形模型元素来描述系统分析和设计的结果，它主要针对大型的、复杂的系统建模。
CIM模型介绍
系统集成框架方案1引言电网自动化系统发展迄今已经经历三代：20世纪70年代基于专用计算机和专用操作系统的SCADA系统可以称为第一代，80年代基于通用计算机的EMS系统称为第二代，90年代基于RISC/UNIX的开放式分布式EMS/DMS系统称为第三代，第三代系统已经发展了近10年。
形成了EMS、调度生产管理、电费计量、配电网自动化、电力市场技术支持等，这些系统是根据实际生产和管理的需要而提出来的。
随着自动化技术的发展，有关生产厂家推出了各种与用户需求相适应的系统，这些系统已经和正在电力生产和管理中发挥作用。
实际情况是在同一个电力局，往往并存好几个由不同厂家生产的计算机系统。
这些系统可能采用不同的计算机平台、不同的数据库技术、不同的通信规约和不同的信息表达界面支持工具，完成各自定义的功能，然而系统与系统之间不能很好的互联，离真正的开放系统还有相当大的距离，主要表现在：•网络协议互不兼容由于各个电力应用程序往往是由不同的开发商分别研制开发的，大多数采用各自的通讯协议，互不兼容。
这样使得各个系统通信问题复杂化，下一级系统要无条件地满足上一级系统要求，就要做大量而频繁地协议转换工作，很难实现各个子系统地相互通信。
•管理信息不能互通在同一级的系统中，这些分离的子系统分别负责系统中的不同的功能内容，它们互相之间几乎没有信息交换，这给全系统综合应用造成了很大的局限性。
例如，前置机线路出现故障时，只能通过前置机画面监视，很难将信息反映到一些电力的高级应用上，从而使之发生错误，影响生产。
•缺乏对整个网络的综合管理各个子系统在物理上互相连接，在功能上相互依赖。
但目前缺乏对整个电力应用的综合管理系统，不能实现在较高的层次上的电力系统综合应用，从而使电力应用的水平受到制约。
例如，数据库格式不统一，各个子系统按照自己的数据格式进行数据处理，造成数据库资源浪费。
•管理内容庞杂、操作界面多样不同时期建立、不同厂商开发、未遵循统一标准的各种各样的子系统必然拥有形式多种多样的操作界面、具有千差万别的管理功能。
IEC61970 CIS接口CORBA与WebServices实现的对比分析
IEC61970 CIS接口CORBA与WebServices技术实现的对比分析1、标准符合性方面IEC61970 CIS接口的标准实现方式是CORBA，而对于WebServices实现则没有相关标准，因此，国际国内在CIS接口方面的互操作试验以及标准符合性测试基本上都是针对CORBA的。
2、技术可行性方面由于WebServices技术特性的限制，IEC61970 CIS接口规范的部分接口无法通过WebServices实现，例如：WebServices无法支持回调接口。
某些查询接口需要返回迭代器对象，利用迭代器对象分批获取数据，通过WebServices也难以实现。
因此，通过WebServices技术只能实现IEC61970CIS有限的子集，无法完全符合规范要求。
3、当前的实现情况积成电子在IEC61970 CIS接口方面，有基于CORBA技术的完全符合标准的实现。
为了满足有些客户端通过WebServices访问的要求，对IEC61970 CIS接口规范进行了裁剪，自定义了一套CIS接口WebServices规范，仅包含IEC61970CIS接口规范的部分简单方法（基本的查询接口，不包括复杂的过滤查询和联合查询），采用轻量级代理的方式实现，即接受客户端通过WebSerivces接口发送的请求，底层调用CIS接口的CORBA服务获取数据，再通过WebServices接口返回给客户端。
这套WebServices代理服务无法脱离CORBA 服务独立运行。
4、实现难度与工期要求CIS接口的技术实现难度比较大，GDA接口CORBA服务实现投入了3个人半年多的时间开发，若要完全抛开CORBA，直接采用WebServices开发，估计也需要半年多的时间，难以满足本项目的工期要求。
电力系统常用通信规约简介
电力系统常用通信规约简介1.电力系统通信规约产生的背景为了满足经济社会发展的新需求和实现电网的升级换代，以欧美为代表的各个国家和组织提出了“智能电网”概念，各国政府部门、电网企业、装备制造商也纷纷响应。
智能电网被认为是当今世界电力系统发展变革的新的制高点，也是未来电网发展的大趋势。
2.研究智能电网标准体系的国际主要标准组织与机构（1）国际电工委员会(IEC)，IEC的标准化管理委员会（SMB）组织成立了“智能电网国际战略工作组（SG3）”，由该工作组牵头开展智能电网技术标准体系的研究；（2）美国国家标准及技术研究所(NIST)，研究智能电网的标准体系和制定智能电网标准。
NIST的前身是美国国家标准（National Bureau of Standards，NBS），隶属美国商务部，负责美国全国计量、标准的研究、开发和管理工作。
（3）电气和电子工程师协会(IEEE)，于2009年发布了“P2030指南”，标志着IEEE正式启动了智能电网标准化工作。
3.IEC对智能电网标准的认识IEC认为智能电网包括电力系统从发电、输变电到用户的所有领域，要求在电网的各个建设阶段以及在系统的各个组成单元之间以及子系统间实现高度的信息共享，因而标准化工作对于智能电网的成功建设非常关键。
1.应该对必要的接口和产品标准化，并避免对具体应用和商业案例进行标准化，否则将严重阻碍智能电网的创新和发展。
应为智能电网的进一步提升提供先决条件。
2.描述通用需求，避免对细节标准化4.IEC相关标准体系工作组织IEC组织成立了第三战略工作组—智能电网国际战略工作组（IECSG3）1.对涉及智能电网的标准进行系统性分析，建立智能电网标准体系框架2.提出原有标准修订、新标准制定、设备和系统互操作的规约和模型等方面的标准化建议,逐步提供一套更加完整、一致的支持智能电网需求的全球标准。
5.三项主要任务1. 系统描述标准体系整体框架：描述电网及电力系统的专业概念和关联模型，相关标准全面综述,定义IEC标准整体框架，是智能电网协调的基础2. 确定核心标准：选择在智能电网实际应用中的重要标准,对这些标准的提升和改进是IEC为智能电网解决方案提供技术支持的关键，是IEC智能电网标准化路线图中的核心部分。
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IEC61970 CIS标准介绍
2013-7-5
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CIS概述
CIS是Component Interface Specification 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：
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Part 450 ：CIS信息交换模型IEM
本文档提供了定义信息内容的用例过程（步骤）的总概以 及使用CIS标准进行系统集成的例子。
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Part 451-499:描述了特定应用类型的特定信息交换 需求
这些规范定义了应用间标准信息交换的信息内容。每一个 应用类型的信息内容以IEM的形式描述。
3.2.1 通用服务
测试举例
DAFIdentifiers
URISequence get_uris(in ResourceIDSequence ids ) 功能：通过传入的ID序列返回对应的URI序列。 输入：ResourceIDSequence类型的ID序列，不可更改。 输出：URI序列。 根据输入的ID返回不同的字符串. 输入类的ID：返回的字符串为名字空间＋标准类名 输入属性的ID：返回的字符串为名字空间＋标准属性名 输入对象的ID：返回的字符串为内部自定义的对象URI 异常：抛出LookupError异常。
(2)通用服务使用已存在的标准
通用服务基于已存在的国际或工业标准， 以最大可能进行扩展。这些服务一般基 于以下标准：
– OPC – OMG
公共服务（402）
公共服务是CIS通用服务部分的基础，它 规定了组件用标准的方式访问公共数据 所必须实现的一套接口并且还描述了独 立于任何组件技术的事件类型和消息内 容。 公共服务分为Identifiers（标识服务）、 Description（描述服务）、Namespace （名空间）和可选的组件服务四个方面
– Part 450-499： WHAT:交换什么
3.2 CIS Level 1
由于许多组件接口服务为多个应用类型 所共需，通用服务的定义与使用它们的 应用之间应保持独立。
– 通用服务组织在一个系列中 401~449 – 使用这些服务的特定应用及其交换的信息内
容则组织在另一个系列中 450~499
3.2 CIS Level 1
Part 4xx CIS Level 1按照以下2部分进行组织：
– Part 401-449： HOW:如何交换
指定组件接口所支持的通用服务。 这些规范定义了任何一个应用与其它应用交换信息或访问 公共数据所使用的通用服务 以IEM的形式为特定应用类型描述特定信息交换需求。这 些规范定义了应用间标准信息交换的信息内容。 它们被定义为事件，但可以用多种方式进行交换。目的是 在中间件的选择上尽可能提供更大的灵活性，以实际完成 信息的交换，同时保证互操作 以应用为单位进行组织
主要接口说明： ResourceIDSequence get_resource_ids( in URISequence uris ) 功能：通过传入的URI(Uniform Resources Identifier)序 列返回内部对应的ID序列。对于类和属性，拥有统一 的URI，即标准名空间加类名或者属性名称；对于对象， URI在不同的系统中会有不同的表示。 输入类的字符串：返回的是关于类的ID信息. 输入属性的字符串：返回关于属性的ID信息. 输入对象的字符串：返回的关于记录的ID信息. 异常：抛出LookupError异常。
ResourceDescriptionIterator get_related_values(in PropertySequence properties, in Association association, in ResourceID source ) 功能：读取某一类中符合某种关联条件的所有记录的相关属性列的 信息。如取出所有属于某一变电站的所有变压器记录。
Part 5xx: CIS Level 2: 将4xx规范映射到具体实现技术的规范
(4) CIS目前的状态
Part 401~449:通用服务
– Part 401,402,403,404,405,407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
Part 451~499:IEM
Part 401~449：指定组件接口所支持的通 用服务。这些规范定义了任何一个应用 与其它应用交换信息或访问公共数据所 使用的通用服务
(1)通用服务的目标
使企业应用集成所需工作最小化 将应用与底层中间件技术分离开来 充分利用CIM 限制创建粒度过小的API 防止不兼容的CC API成为标准
测试举例
CSIdentifiers
URISequence get_uris(in string viewName, in ResourceIDSequence ids ) 功能：通过传入的视图名称、ID序列返回对应的URI序列。传入的视图 名称可以限定资源描述符的查询范围，提高接口的查询效率 输入：string类型的视图名称，ResourceIDSequence类型的ID序列，不可 更改。 输出：URI序列。 异常：抛出LookupError异常。 ResourceIDSequence create_resource_ids( in ResourceID prototype, in long how_many ) 功能：通过传入的类型ID及想要申请的ID个数,返回相应的对象IDs，这 里需要进一步说明的是，这里仅仅分配了一些对象IDS,在系统里面并没 有添加记录，当用户没有及时添加记录，系统会自动收回这些分配的ID 资源。 输入：ResourceID类型的ID，申请的个数n，不可更改。 输出：n个ResourceID类型的ID。 异常：抛出UnknownResource异常，即传入的prototype服务器无法识别。
escription（描述服务）
描述服务直接借鉴了DAF标准中的资源描述服务模块 。 DAFDescriptions的主要功能是当用户通过DAFQuery模块查询得 到记录的迭代指针以后，通过该模块可以根据需要完成具体数据 的操作。 unsigned long max_left() 功能：当前未读取的剩余纪录数 boolean next_n( in unsigned long n, out ResourceDescriptionSequence descriptions ); 功能：从服务器读取n条记录 void destroy() 功能：将当前容器销毁，客户方无法再读取相应数据，此项操作 服务器和客户方都可以调用。
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
CIS Level 1: Part 4xx
– Part 4xx CIS规范以独立于底层具体实现技术的形式
进行描述。
CIS Level 2: Part 5xx
– Part 5xx系列文档提供了如何将Part 4xx CIS规范映
3.2 CIS Level 1文档结构
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Part 401 ：CIS架构
本文档提供了CIS系列标准的总概，并说明了在一个系统实 现和系统集成项目中如何使用这些标准。
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Part 402-449 ：详细说明组件接口所支持的通用服 务。
这些规范定义了一个应用与其它应用进行信息交换和访问 公共数据的通用服务。
DAFQuery
DAFQuery提供了查询数据的主要方法。 ResourceDescription get_values( in ResourceID resource, in PropertySequence properties) 功能：读取一条记录的相关属性列的信息。 ResourceDescriptionIterator get_extent_values( in PropertySequence properties, in ClassID class_id ) 功能：读取某一类所有记录的相关属性列的信息。
数据访问示意图
测试举例
测试举例
测试举例
GDAFilteredQuery
由于和DAFQUERY大部分功能相似，不同之处增 加了筛选条件，如： ResourceDescriptionIterator get_filtered_extent_values( in PropertySequence properties, in ClassID class_id, in CSPropFilters propertyFilters ) 功能：读取某一类中按照某些域（非关联域）筛选后 得到的所有记录的相关属性列的信息。 输入：欲读取记录的类ResourceID（class_id）,欲读取 的相关列的信息PropertySequence，筛选条件 propertyFilters。关于CSPropFilters主要内容如后图。 输出：该类所有记录相关列的信息的一个指针。 异常：UnknownResource, QueryError。
(3) CIS各部分之间的关系
Part 401~449: 通用服务(HOW) Part 501: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。 技术映射 Part 450~499: 应用相关的信息交 换模型(WHAT) Part 4xx: CIS Level 1: 与具体实现技术无关的规范 Part 503 用于交换基于CIM 的模型信息所需的格式和规则
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: CDA CORBA Mapping)。 – 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。