CIM-E电网物理模型描述与交换规范(试行)
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竭诚为您提供优质文档/双击可除cim11,规范,电网篇一：电网通用模型描述规范(cim-e语言)-国标-mwm icsgbgb/txxx—20xx中华人民共和国国家标准电网通用模型描述规范(cim/e语言)gridcommonmodeldescriptionspecification(cim/elangua ge)(征求意见稿)20xx-xx-xx发布20xx-xx-xx实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布中国国家标准化管理委员会dl/t286—20xx目次1范围.................................................................................i2引用标准................................................. ............................i3符号定义................................................. ............................i4cim_e文件结构................................................. (ii)4.1基本结构................................................. . (ii)4.2横向表结构................................................. . (ii)4.3纵向表结构................................................. .....................iii5类定义模版................................................. ........................iii6最少的类和属性................................................. (iV)iiigb/txxx—20xx1范围本标准规定了一种简单高效的电网通用模型描述规范（简称cim/e）。
电力系统数据标记语言-E语言格式规范(CIM-E)
电力系统数据标记语言——E语言规范DataMarkupLanguageforElectricPowerSystem——ELanguage目录前言 (II)1范围 (1)2符号定义 (1)3基本语法 (1)4扩展语法 (4)附录A（参考性附录）E语言数据样例 (8)附录B（规范性附录）属性类型和量纲标准 (10)前言电力系统数据标记语言——E语言规范（以下简称“E语言”）是在IEC61970–301电力系统公用数据模型CIM（CommonInformationModel）的面向对象抽象基础上，针对CIM在以XML方式进行描述时的效率缺陷所制定的一种新型高效的电力系统数据标记语言。
E语言的命名源于Easy（简单）、Efficiency（高效）、Electric-power（电力）3个英文词头，它将电力系统传统的面向关系的数据描述方式与面向对象的CIM相结合，既保留了面向关系方法的高效率，继承了其长期的研究成果，又吸收了面向对象方法的优点（如类的继承性等），具有简洁、高效和适用于电力系统的特点。
E语言是一种标记语言，具有标记语言的基本特点和优点，其所形成的实例数据是一种标记化的纯文本数据。
E语言通过少量标记符号和描述语法，可以简洁高效地描述电力系统各种简单和复杂数据模型，数据量越大则效率越高，而且E语言比XML更符合人们使用的自然习惯，计算机处理也更简单。
E语言与XML均一致地遵循CIM基础对象类，以E语言描述的电力系统模型与以XML 语言描述的电力系统模型可进行双向转换。
本标准由国家电网公司国家电力调度通信中心提出并负责解释。
本标准由国家电网公司科技部归口。
本标准起草单位：国家电网公司国家电力调度通信中心，国网电力科学研究院，江苏电力调度通信中心本标准的主要起草人：辛耀中、林峰、陶洪铸、倪斌、彭清卿、李毅松、石俊杰、崔恒志、苏大威电力系统数据标记语言——E语言规范1范围本标准规定了电力系统数据标记语言——E语言的语法和语义。
电力系统数据标记语言E语言格式规范CIME
电力系统数据标记语言E语言格式规范C I M E Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-电力系统数据标记语言——E语言规范Data Markup Language for Electric Power System——E Language目录前言····································I I1 范围 (1)2 符号定义 (1)3 基本语法 (1)4 扩展语法 (4)附录A（参考性附录） E语言数据样例 (8)附录B（规范性附录）属性类型和量纲标准 (10)前言电力系统数据标记语言——E语言规范（以下简称“E语言”）是在IEC 61970–301电力系统公用数据模型CIM（Common Information Model）的面向对象抽象基础上，针对CIM在以XML方式进行描述时的效率缺陷所制定的一种新型高效的电力系统数据标记语言。
E语言的命名源于Easy（简单）、Efficiency（高效）、Electric-power（电力）3个英文词头，它将电力系统传统的面向关系的数据描述方式与面向对象的CIM相结合，既保留了面向关系方法的高效率，继承了其长期的研究成果，又吸收了面向对象方法的优点（如类的继承性等），具有简洁、高效和适用于电力系统的特点。
E语言是一种标记语言，具有标记语言的基本特点和优点，其所形成的实例数据是一种标记化的纯文本数据。
E语言通过少量标记符号和描述语法，可以简洁高效地描述电力系统各种简单和复杂数据模型，数据量越大则效率越高，而且E语言比XML更符合人们使用的自然习惯，计算机处理也更简单。
电力系统数据标记语言-E语言格式规范
E语言规范的研究始于2005年4月调度系统数据整合工作，作为《国家电网公司调度系统数据整合总体框架》的附件《调度系统报表数据交换格式》发各网、省调征求意见，同年该研究成果就应用于调度日报表的交换，实现了国、网、省三级调度机构调度日报的自动交换汇总，成为E语言规范的雏形；随后E语言规范在调度机构部分网、省调电网运行数据交换工作中得到进一步充实，补充了对象指针、属性继承、嵌套描述等内容，并于2006年5月以《电力系统数据模型描述语言E》发表于《电力系统自动化》杂志。
属性类型定义
在数据块头定义中，如果是横表式结构数据，可以为每个属性增加类型定义，此定义为可选。
类型定义行用百分号“%”引导，后面跟一空格及类型序列，与横表式结构属性序列一一对应，指明各属性的数据类型，数据类型长度不做限制。规定：i（int）表示整数类型，f（float）表示浮点数类型，s（string）表示字符串类型，p（pointer）表示指针类型，如图4所示。属性类型遵循附录B的规定。
E语言是一种标记语言，具有标记语言的基本特点和优点，其所形成的实例数据是一种标记化的纯文本数据。E语言通过少量标记符号和描述语法，可以简洁高效地描述电力系统各种简单和复杂数据模型，数据量越大则效率越高，而且E语言比XML更符合人们使用的自然习惯，计算机处理也更简单。
E语言与XML均一致地遵循CIM基础对象类，以E语言描述的电力系统模型与以XML语言描述的电力系统模型可进行双向转换。
图10属性别名使用举例
计算公式
E语言通过“FRAME”机制支持类似于Excel的公式计算。将整个E语言文本装载到FRAME中，其中每行用“行号”（阿拉伯数字1，2，…）标识，每个属性及对应的值用“列名”（大写英文字母A，B，C，…）标识。数据块中的数据项可以为公式的计算结果，用等号“=”引导，后跟数据项名及四则运算符号，必要时可用括号“（）”。例如图11中，“=H5×E5”表示该数据项等于第5行属性H的值与第5行属性E的值之积。公式描述的语法基本等同于Excel。
CIM-E电网物理模型描述与交换规范(试行)
CIM-E电网物理模型描述与交换规范(试行)附件2：CIM/E电网物理模型描述与交换规范（试行）1范围本方案适用于国家电网公司范围内调度机构，包括国调、各网调、省（市）调和地调。
电网模型数据拼接内容包括静态电网模型、设备参数、设备连接关系以及实时通信数据索引表。
2参考文件●DL/T 890.301-2004/IEC61970-301:2003 能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第301篇：公共信息模型(CIM)基础●Q/GDW 215-2008 电力系统数据标记语言―E语言规范●Q/GDW 216-2008 电网运行数据交换规范●Q/GDW 137－2006 电力系统分析计算用的电网设备参数和运行数据规范●电网设备通用模型命名规范（试行）3总体要求电网模型参数、运行数据原则上按照调度隶属关系进行源端维护，即省（市）调维护220kV电网模型参数，国调、网调维护500kV 以上电网模型参数，省（市）调以周期或变化传送方式，及时将最新220kV电网模型参数上传网调，网调结合500kV模型，进行模型拼接，形成完整的全网220kV以上电网模型，导入调度自动化系统，并下发省（市）调。
同时，国调和三华网调对各网调的导出模型文件进行拼接入库。
各电网调度中心同时维护本系统内电网设备模型对应的实时运行数据通信索引表，自动生成，减少维护工作量。
3.1电网模型拼接根据电网调度管辖权，具体边界可视情况确定。
边界设备一般定义为变压器或者交流线段3.2模型格式调度中心之间的模型交互采用CIM/E语言格式文件。
在交互过程中建议采用全模型，也可采用增量模型方式，如采用增量模型，需加强安全措施，确保每次增量模型正确，防止一次增量模型丢失造成模型混乱无法补救。
3.3设备命名各级调度中心需按《电网设备通用模型命名规范（试行）》，对各类设备进行规范化命名，老系统不支持规范命名的，导出模型时需进行名称转换，形成含路径的全名，设备全路径名为系统内唯一标识。
电力系统大数据标记语言-E语言格式要求规范(CIM-E)
电力系统数据标记语言——E语言规Data Markup Language for Electric Power System——E Language目录前言 (II)1 围 (1)2 符号定义 (1)3 基本语法 (1)4 扩展语法 (4)附录A（参考性附录）E语言数据样例 (8)附录B（规性附录）属性类型和量纲标准 (10)前言电力系统数据标记语言——E语言规（以下简称“E语言”）是在IEC 61970–301电力系统公用数据模型CIM（Common Information Model）的面向对象抽象基础上，针对CIM在以XML方式进行描述时的效率缺陷所制定的一种新型高效的电力系统数据标记语言。
E语言的命名源于Easy（简单）、Efficiency（高效）、Electric-power（电力）3个英文词头，它将电力系统传统的面向关系的数据描述方式与面向对象的CIM相结合，既保留了面向关系方法的高效率，继承了其长期的研究成果，又吸收了面向对象方法的优点（如类的继承性等），具有简洁、高效和适用于电力系统的特点。
E语言是一种标记语言，具有标记语言的基本特点和优点，其所形成的实例数据是一种标记化的纯文本数据。
E语言通过少量标记符号和描述语法，可以简洁高效地描述电力系统各种简单和复杂数据模型，数据量越大则效率越高，而且E语言比XML更符合人们使用的自然习惯，计算机处理也更简单。
E语言与XML均一致地遵循CIM基础对象类，以E语言描述的电力系统模型与以XML语言描述的电力系统模型可进行双向转换。
本标准由国家电网公司国家电力调度通信中心提出并负责解释。
本标准由国家电网公司科技部归口。
本标准起草单位：国家电网公司国家电力调度通信中心，国网电力科学研究院，电力调度通信中心本标准的主要起草人：辛耀中、林峰、洪铸、倪斌、清卿、毅松、石俊杰、恒志、大威电力系统数据标记语言——E语言规1围本标准规定了电力系统数据标记语言——E语言的语法和语义。
2023数字孪生电网规范第1部分：总体架构
数字季生电网规范第1部分：总体架构目录前言 ............................................................... 错误!未定义书签。
引 言 ........... ................................................... 错误!未定义书签。
数字学生电网规范第I 部分：总体架构 ....................................................... 1 1范围 ................................................................................... ]2规范性引用文件 (1)3术语和定义 ............................................................................. 1 4总体架构 . (I)4. 2物理电网层... . (2)5. 3挛生模型层 (2)4.4业务应用层 (2)5数字挛生电网主要功能要求 (2)6. 2挛生模型层 (3)1 .2.1数据感知 (3)5 .2.2挛生模型 ..................................................................... 3 -力用 层能应 用务务 ^v-n 又,一^l O^ 业&3. 3 55. 5 5 5数字挛生电网规范第1部分：总体架构1范围本标准规定了数字李生电网的总体架构，并具体规定了数字李生电网物理电网层、学生模型层、业务应用层的逻辑架构及主要功能要求。
本标准适用于输电、配电、用电等环节的数字学生体系架构设计与规划。
2规范性引用文件下列文件对于本标准的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本标准。
电力系统cim模型及其建模技术
鞋塑盥．电力系统C I M模型及其建模技术苏伟平(广东电网公司深圳供电局工程部，广东深圳518001)脯要】C I M模型有助于电力系统解决异构环境下的数据集成问题。
本文简述了C I M模型体系，并对其U M L建模语言和xM L实现方法进行了阐述和分析jD蝴】电力系统；CIM模型；U M L建摸；X M L异构环境下，电网公司往往使用不同格式存储数据，如资产管理和运行调度数据、电网拓扑和控制系统数据、仿真软件产生的静态文件等。
这需要在不同应用系统之间交换和共享数据。
当应用集成数量增加时，相应互操作复杂性呈现指数增长，因此需要采取电力系统各领域数据交换的有关技术简化这一复杂性，并实现系统间数据的交换和共享，最终支撑智能电网g-件-F电力系统应用的总体集成。
公共信息模型是I E C61970—302和I EC61968一”标准共同提供的，是由E PR I(美国电科院)研究提出的，与语言无关，定义了电力系统部件类及其关系，以简化软件应用之间的互操作性。
前者是侧重于从电力系统角度描述电力系统各组成部分及其相互关系的语义模型。
后者则在此基础上覆盖电力系统运行和管理等系统软件数据，如资产跟踪、运行调度和客户支持等。
它们共同构成电力系统C I M模型，并用于电力系统网络数据交换。
1电力系统的数据存储和访问传统E，EM S能量管理系统和资产管理系统等电力系统应用都采用数据库定义数据存储结构，并常采用定制方式反映实际数据管理需求。
而执行负荷潮流分析、容错分析t i5真的离线应用或实时应用系统则往往采用厂商自定义的文件格式。
—般，电力系统应用之间要实现共享和交换数据，可以采取以下方式：以多个格式维护统一数据的多个拷贝；以与各软件兼容的格式存储数据；以高度精细定义的格式存储数据，并开发软件将改格式转换为目标格式。
使用高度精细化的格式，与每一应用兼容，且标准格式包含了电力系统需要的基本数据，同时也支持不影响标准数据格式前提下的其它自定义数据。
电网设备通用模型命名规范（试行）
电⽹设备通⽤模型命名规范（试⾏）附件1：电⽹设备通⽤模型命名规范（试⾏）1 范围本规范是在电⽹⼀次设备调度命名的基础上，为⽅便电⽹设备模型数据在各级调度机构之间的交换和共享，对电⽹模型数据中⼀次设备的名称进⾏规范性命名。
主要内容包括：电⽹设备的全路径命名、电⽹及调度机构命名、⼚站和主要⼀次设备等的命名规则。
本规范适⽤于公司调度系统各类在线和离线应⽤的设备建模，也适⽤于其它电⼒设备管理和分析应⽤系统的设备命名。
2 规范性引⽤⽂件本规范引⽤下列标准⽂件构成本规范的条款，凡是不注⽇期的引⽤⽂件，其最新版本适⽤于本部分。
GB2260 国家⾏政区划代码DL/T 890.301-2004/IEC61970-301:2003 能量管理系统应⽤程序接⼝（EMS-API）第301篇：公共信息模型(CIM)基础DL/T 1040-2007《电⽹运⾏准则》DL/T 510－2008 全国电⽹名称代码SD 240-87电⼒系统部分设备统⼀编号准则Q/GDW 137－2006 电⼒系统分析计算⽤的电⽹设备参数和运⾏数据规范Q/GDW 216-2008 电⽹运⾏数据交换规范Q/GDW 215-2008 电⼒系统数据标记语⾔―E语⾔规范国家电⽹公司电⼒通信⽹络资源命名规范调度⽣产管理系统基础数据规范电⼒系统特⾼压部分设备统⼀编号准则3 术语电⽹设备的基本名称：直接采⽤调度系统的统⼀命名体系，按调度发⽂所确定的调度关系和设备命名、编号。
设备的路径名称：按照组合规则对设备所属的电⽹、⼚站和电压等级等属性的描述。
设备的全路径名称：⽤于交换和访问的电⽹⼀次设备的完整名称，即设备的路径名和设备的基本名称的组合，确保其在系统范围内的唯⼀性。
CIM：Common Information Model公共信息模型。
4 电⽹设备全路径名称电⼒系统各应⽤系统和功能之间、各级调度之间和电⼒公司之间需要交互⼤量的电⽹模型、参数、图形、实时数据等，数据的有效交换和共享，很⼤程度上依赖于其设备名称的唯⼀性和稳定性。
CIM+电网模型
版本介绍 iec61970cim14v12 iec61968cim10v25
内容：
电网简介 CIM标准 CIM的表达方式 CIM核心模型 CIM拓扑模型 CIM线路模型 CIM量测模型 讨论时间
CIM的表达方式
包于包的关系在CIM中只使用了依赖关系。
CIM 电网相关模型
by 郑灶贤
内容：
电网简介 CIM标准 CIM的表达方式 CIM核心模型 CIM拓扑模型 CIM线路模型 CIM量测模型 讨论时间
电网简介
发电 输电
用电
内容：
电网简介 CIM标准 CIM的表达方式 CIM核心模型 CIM拓扑模型 CIM线路模型 CIM量测模型 讨论时间
– 标准类，枚举类，关联类 关联关系（6种）
标准关联，递归关联，约束关联，复合集合关联，基 本泛化关联
了解更多请阅读：《如何解读CIM类图》
内容：
电网简介 CIM标准 CIM的表达方式 CIM核心模型 CIM拓扑模型 CIM线路模型 CIM量测模型 讨论时间
CIM模型
CIM核心模型 在EA中展现
CIM标准
国际电工技术委员会（International Electro Technical Commission（IEC）） IEC61970 标准 关于电网运行的，如：电网模型，停电 IEC61968 标准 其他电力相关，工程客户，表计，资产等
CIM标准
公共信息模型(Common Information Model, CIM)
CIM模型
CIM线路模型
– 一次设备 电气属性（功能位置） 在EA中展示
– 线路模型 线路在模型如何表示（功能位置） 在EA中展示
CIM-E电网物理模型描述与交换规范(试行)
附件2：CIM/E电网物理模型描述与交换规范（试行）1范围本方案适用于国家电网公司范围内调度机构，包括国调、各网调、省（市）调和地调。
电网模型数据拼接内容包括静态电网模型、设备参数、设备连接关系以及实时通信数据索引表。
2参考文件DL/T 890.301-2004/IEC61970-301:2003 能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第301篇：公共信息模型(CIM)基础Q/GDW 215-2008 电力系统数据标记语言―E语言规范Q/GDW 216-2008 电网运行数据交换规范Q/GDW 137－2006 电力系统分析计算用的电网设备参数和运行数据规范电网设备通用模型命名规范（试行）3总体要求电网模型参数、运行数据原则上按照调度隶属关系进行源端维护，即省（市）调维护220kV电网模型参数，国调、网调维护500kV 以上电网模型参数，省（市）调以周期或变化传送方式，及时将最新220kV电网模型参数上传网调，网调结合500kV模型，进行模型拼接，形成完整的全网220kV以上电网模型，导入调度自动化系统，并下发省（市）调。
同时，国调和三华网调对各网调的导出模型文件进行拼接入库。
各电网调度中心同时维护本系统内电网设备模型对应的实时运行数据通信索引表，自动生成，减少维护工作量。
3.1电网模型拼接根据电网调度管辖权，具体边界可视情况确定。
边界设备一般定义为变压器或者交流线段3.2模型格式调度中心之间的模型交互采用CIM/E语言格式文件。
在交互过程中建议采用全模型，也可采用增量模型方式，如采用增量模型，需加强安全措施，确保每次增量模型正确，防止一次增量模型丢失造成模型混乱无法补救。
3.3设备命名各级调度中心需按《电网设备通用模型命名规范（试行）》，对各类设备进行规范化命名，老系统不支持规范命名的，导出模型时需进行名称转换，形成含路径的全名，设备全路径名为系统内唯一标识。
3.4模型的拆分与拼接接收地调模型后，应可根据边界定义规则对地调模型进行裁剪，如110kV以下、地刀等，具体规则根据省（市）上传模型情况以及应用需求讨论决定。
电网通用模型描述规范(CIM-E语言) 征求意见稿
BaseVoltage,ControlArea,Substation,VoltageLevel,Node, Island,SynchronousMachine, ACLineSegment,ACLineDot, Load,PowerTransformer,TransformerWinding,TapChangerType,ShuntCompensator。
Fig.1CIM_E文件基本结构
在CIM_E标签之内，包括CIM_E版本和电网名称或项目名称。CIM_E现在的版本为1.0。
CIM_E对于英文字母的大小写敏感。CIM_E文件通过规范文本中每行第一个或前两个有效字符，提高描述和处理的效率。
CIM_E有两种方式定义类块，一种是横向表结构，另一种是纵向表结构。
IEC 61970-1, EMSAPI – Part 1: Guidelines and General Requirements
IEC 61970-2, EMSAPI – Part 2: Glossary
IEC 61970-301, EMSAPI – Part301:Common Information Model (CIM) - Base
IEC 61970-452, EMSAPI – Part452:CIM Static Transmission network model profile
IEC 61970-456, EMSAPI – Part456:SolvedPowerSystemStateInterface
IEC 61970-552, EMSAPI – Part552:CIMXMLModel Exchange Format
3
序号
符号
公共信息模型CIM
内容概要
1
CIM的研究背景 CIM基础介绍
基于CIM的数据库建库
2 3
CIM基础介绍
• 1.CIM概念定义 • 2.CIM规范简介
CIM包 CIM类和关系 模型转化简例 CIM模型特点
• 3.CIM/XML语言
可扩展标记语言（XML） 资源描述框架（RDF Schema) CIM/XML文档
导电设备类 设备类 设备容器类 电力系统资源类 子控制区类 变电站类 端点类 电压等级类
CIM包中的常用包
拓扑包（topology）
ConnectivityNode TopologicalIsland. TopologicalNode 连接节点类 拓扑岛类 拓扑节点类
连接节点类 ConnectivityNode
专有数据库造成的问题
• 专有数据库限制了第三方的访问，使其很难在现有系 统上开发新的应用，或是将第三方软件集成进已有的 系统。 • 如果要在已有的系统上作较大的升级或改动，只能由 原来的开发商进行，或是用户自己完成。这给用户造 成升级和移植的不便，极大地增加了开发和维护的费 用，甚至会导致系统重新设计开发的灾难性后果。通 常情况下，只能由用户来承担所有的成本
• 3.CIM/XML语言
可扩展标记语言（XML） 资源描述框架（RDF Schema) CIM/XML文档
发电包 财务报 包 生产包
能量计 划包
CIM
发电动 态包
负荷预 测包
量测包
核心包 域包 拓扑包
电线包
CIM
负荷模 型包
停运包
量测包
2.CIM规范简介
CIM包
完整的CIM模型包括以下包，分别在几个不同的标准 中定义： 1、IEC 61970 Part 30I ●核心包(Core) ●域包(Domain) ●发电包(Generation) ●负荷模型包(LoadModel) ●量测包(Meas) ●停运包(Outage) ●保护包(Protection) ●拓扑包(Topology) ●电线包(Wires)
电网设备通用模型命名要求规范(试行)
附件1：电网设备通用模型命名规（试行）1 围本规是在电网一次设备调度命名的基础上，为方便电网设备模型数据在各级调度机构之间的交换和共享，对电网模型数据中一次设备的名称进行规性命名。
主要容包括：电网设备的全路径命名、电网及调度机构命名、厂站和主要一次设备等的命名规则。
本规适用于公司调度系统各类在线和离线应用的设备建模，也适用于其它电力设备管理和分析应用系统的设备命名。
2 规性引用文件本规引用下列标准文件构成本规的条款，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB2260 国家行政区划代码DL/T 890.301-2004/IEC61970-301:2003 能量管理系统应用程序接口（EMS-API）第301篇：公共信息模型(CIM)基础DL/T 1040-2007《电网运行准则》DL/T 510－2008 全国电网名称代码SD 240-87电力系统部分设备统一编号准则Q/GDW 137－2006 电力系统分析计算用的电网设备参数和运行数据规Q/GDW 216-2008 电网运行数据交换规Q/GDW 215-2008 电力系统数据标记语言―E语言规国家电网公司电力通信网络资源命名规调度生产管理系统基础数据规电力系统特高压部分设备统一编号准则3 术语电网设备的基本名称：直接采用调度系统的统一命名体系，按调度发文所确定的调度关系和设备命名、编号。
设备的路径名称：按照组合规则对设备所属的电网、厂站和电压等级等属性的描述。
设备的全路径名称：用于交换和访问的电网一次设备的完整名称，即设备的路径名和设备的基本名称的组合，确保其在系统围的唯一性。
CIM：Common Information Model公共信息模型。
4 电网设备全路径名称电力系统各应用系统和功能之间、各级调度之间和电力公司之间需要交互大量的电网模型、参数、图形、实时数据等，数据的有效交换和共享，很大程度上依赖于其设备名称的唯一性和稳定性。
电网设备全路径命名结构如下：电网.厂站线/电压.间隔.设备/部件.属性其中：●带下划线的部分为名称项，小数点“.”和正斜线“/”为分隔符。
变电站模型的CIME表达
变电站模型的CIM/E表达摘要：变电站模型是电力系统自动化技术应用的重要基础。
IEC 61850对变电站模型的描述全面、详细，但处理效率不高，且在调度环节得不到应用。
CIM对变电站模型的描述则较为简约，且CIM/XML处理效率不高。
CIM/E克服了CIM/XML效率上的问题，但模型不够全面。
本文从一次设备模型、二次设备模型、通信模型、控制模型、采集模型、保护模型6个方面对CIM/E规范进行了全面扩充，使之如IEC 61850一般能够全面描述变电站模型，并通过原型系统进行了有效验证。
这样扩充后的CIM/E模型有望成为变电站和调度端公用的模型描述方式。
关键词：公共信息模型；IEC 61850；IEC 61970；变电站配置描述文件；变电站配置描述文件；CIM/E；智能电子设备；可扩展标记语言；统一建模语言0引言变电站模型是电力系统自动化技术应用的重要基础[1]，从变电站当地的监控和高级应用，到集控站自动化系统，以及调度端的EMS系统各类应用的实现，都有赖于变电站模型的准确、高效和实时的表达。
随着变电站自动化技术从传统变电站到综合自动化站，再到数字化变电站，直到目前的智能变电站[2~4]，变电站模型的表达也从面向点表的“四遥”信号表表达方式发展到包含网络拓扑模型的图模库一体化系统表达，再到目前数字化和智能变电站广泛采用的IEC 6185 0模型表达方式[5]。
在调度端的变电站模型表达也经历了与变电站当地类似的发展过程，但没有采用IEC 61850模型而是采用IEC 61970标准规定的CIM模型[6]。
随着调度和变电环节智能化研究和建设的进展，可以预见变电站模型的IEC 61850表达和CIM表达方式将在相当长时期内并存，但存在2方面的问题：1）两种模型表达方式本身的不足，IEC 61850变电站模型全面而复杂，且SCL表达格式处理效率较低，CIM对变电站模型描述的不够全面，仅给出了一次设备和部分采集、通信、保护模型，且其CIM X ML表达格式处理效率较低；2）两种模型表达方式相互不一致，造成了调度和变电站端重复建模，各种自动化、智能化应用缺乏统一的模型基础等问题[7]。
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。
电力系统数据标记语言E语言格式规范(CIME)
电力系统数据标记语言——E语言规范Data Markup Language for Electric Power System——E Language目录前言 (II)1 范围 (1)2 符号定义 (1)3 基本语法 (1)4 扩展语法 (4)附录A（参考性附录）E语言数据样例 (8)附录B（规范性附录）属性类型和量纲标准 (10)前言电力系统数据标记语言——E语言规范（以下简称“E语言”）是在IEC 61970–301电力系统公用数据模型CIM（Common Information Model）的面向对象抽象基础上，针对CIM在以XML方式进行描述时的效率缺陷所制定的一种新型高效的电力系统数据标记语言。
E语言的命名源于Easy（简单）、Efficiency（高效）、Electric-power（电力）3个英文词头，它将电力系统传统的面向关系的数据描述方式与面向对象的CIM相结合，既保留了面向关系方法的高效率，继承了其长期的研究成果，又吸收了面向对象方法的优点（如类的继承性等），具有简洁、高效和适用于电力系统的特点。
E语言是一种标记语言，具有标记语言的基本特点和优点，其所形成的实例数据是一种标记化的纯文本数据。
E语言通过少量标记符号和描述语法，可以简洁高效地描述电力系统各种简单和复杂数据模型，数据量越大则效率越高，而且E语言比XML更符合人们使用的自然习惯，计算机处理也更简单。
E语言与XML均一致地遵循CIM基础对象类，以E语言描述的电力系统模型与以XML语言描述的电力系统模型可进行双向转换。
本标准由国家电网公司国家电力调度通信中心提出并负责解释。
本标准由国家电网公司科技部归口。
本标准起草单位：国家电网公司国家电力调度通信中心，国网电力科学研究院，江苏电力调度通信中心本标准的主要起草人：辛耀中、林峰、陶洪铸、倪斌、彭清卿、李毅松、石俊杰、崔恒志、苏大威电力系统数据标记语言——E语言规范1范围本标准规定了电力系统数据标记语言——E语言的语法和语义。
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附件2：
CIM/E电网物理模型描述与交换规范
（试行）
1范围
本方案适用于国家电网公司范围内省级及以上调度机构，包括国调、各网调和省（市）调。
电网模型数据拼接内容包括220kV以上静态电网模型、设备参数、设备连接关系以及实时通信数据索引表。
2参考文件
●DL/T 890.301-2004/IEC61970-301:2003 能量管理系统
应用程序接口（EMS-API）第301篇：公共信息模型(CIM)
基础
●Q/GDW 215-2008 电力系统数据标记语言―E语言规范
●Q/GDW 216-2008 电网运行数据交换规范
●Q/GDW 137－2006 电力系统分析计算用的电网设备参数
和运行数据规范
●电网设备通用模型命名规范（试行）
3总体要求
电网模型参数、运行数据原则上按照调度隶属关系进行源端维护，即省（市）调维护220kV电网模型参数，国调、网调维护500kV 以上电网模型参数，省（市）调以周期或变化传送方式，及时将最新220kV电网模型参数上传网调，网调结合500kV模型，进行模型拼接，形成完整的全网220kV以上电网模型，导入调度自动化系统，并下发省（市）调。
同时，国调和三华网调对各网调的导出模型文件进行拼接入库。
各电网调度中心同时维护本系统内电网设备模型对应的实时运行数据通信索引表，自动生成，减少维护工作量。
3.1电网模型拼接
500kV以上部分采用网调模型，220kV采用省（市）调上送模型。
由500kV联变实现500kV、220kV联络的，边界确定为联变220kV侧，500kV联变本身采用网调模型；部分通过220kV上网的直调机组（如姚孟）边界确定为升压变高压侧；部分通过500kV上网的委托电厂边界确定为500kV线路对侧，线路采用省调模型，如绿城、峪宝泉等电厂。
具体边界可视情况确定。
3.2模型格式
省（市）调上传及网调下发模型采用CIM/E语言格式文件。
可采用全模型，也可采用增量模型方式，如采用增量模型，需加强安全措施，防止增量模型丢失造成模型混乱。
3.3设备命名
网调、省（市）调需按《电网设备通用模型命名规范（试行）》，对各类设备进行规范化命名，老系统不支持规范命名的，导出模型时需进行名称转换，形成含路径的全名，设备全路径名为系统内唯一标识。
具体见第八大条电网模型要求。
3.4模型的拆分与拼接
接收省（市）调模型后，应可根据规则对省（市）调模型进行裁剪，如110kV以下、地刀等，具体规则根据省（市）上传模型情况以及应用需求讨论决定。
根据确定的边界，将（省）市裁剪优化模型与网调模型进行拼接，形成全网220kV以上模型，含500kV厂站内的35kV补偿设备。
拼接时部分单位模型不全时可使用相应单位最新版本的模型文件，不影响模型拼接流程的正常运转。
3.5模型的校验与导入
模型文件在导出和导入时，应结合量测信息进行校验，包括拓扑连接关系校验，状态估计计算校验。
拼接形成的220kV以上全网模型通过语法语义和简单逻辑校验后，可以导入（或生成）离线数据库，生成画面，生成通信索引表；可在孤立的工作站上进行潮流、静态安全分析、暂稳仿真等测试；验证测试通过后，该模型及其对应的数据库、画面、索引表等方可投入在线运行。
3.6 模型与通信索引表
在完成模型拼接的同时，自动生成最新通信索引表，发给通信对端单位，分别根据数据名称形成各自的数据库标识索引。
为减少点号更新对已有数据通信带来的影响，建议原有量测点号保持不变，新增量测在尾部增加，或按顺序使用中间的空点。
3.7 模型与图形文件
网、省（市）调上传的220kV以上相关厂站的接线图均应在模型导入时自动触发相关厂站图形的生成。
各级调度中心应支持导入和导出G格式的厂站接线图和潮流图，以便于相互校验。
4电网物理模型描述
为满足电网调度自动化系统运行要求，电网模型应为物理连接模型，包含区域、基准电压、厂站、电压等级、间隔、断路器、刀闸、
母线段、同步发电机、交流线段、负荷、变压器、变压器绕组、变压器分接头类型、并联补偿器、串联补偿器、遥测、遥信等22类对象，各类对象包含的属性项及相关要求如下,其中各参数单位采用有名值，电压、有功、无功的单位分别为kV、MW、MVar。
为了便于进行模型的验证测试，模型中应包括基本量测数据（如：线路潮流、母线电压、机组出力等SCADA实测数据）和基本参数（如：线路、变压器的阻抗、电抗等）。
4.1区域类（ControlArea）
表1 区域类（ControlArea）
说明：
（1）区域细化到地区，通过父区域标识关联建立区域间的隶属关系。
（2）字段类型：s表示字符串，f表示浮点数，i表示整数，下同。
4.2基准电压类（BaseVoltage）
表2 基准电压类（BaseVoltage）
4.3厂站类(Substation)
表3 厂站类 (Substation)
4.4电压等级类(VoltageLevel)
表4 电压等级类(VoltageLevel)
4.5断路器类(Breaker)
表5 断路器类(Breaker)
4.6刀闸类（Disconnector)
表6 刀闸类（Disconnector)
4.7母线段类(BusbarSection)
表7 母线类（BusbarSection)
4.8同步发电机类(SynchronousMachine)
表8 同步发电机类（SynchronousMachine)
4.9交流线类(ACLineSegment)
表9 交流线类(ACLineSegment)
4.10交流线端点类（ACLineDot）
表10 交流线端点类(ACLineDot)
4.11直流线类(DCLineSegment)
表11 直流线类(DCLineSegment)
4.12直流线端点类（DCLineDot）
表12 直流线端点类(DCLineDot)
4.13换流器类（RectifierInverter）
表13 直流线端点类(RectifierInverter)
4.14负荷类(Load)
表11 负荷类(Load)
4.15变压器类(PowerTransformer)
表12 变压器类 (PowerTransformer)
说明：
（1）空载损耗、空载电流百分比为CIM绕组测试类属性，本处代表从高压侧充电得到的空载损耗和空载电流百分比。
4.16变压器绕组类（TransformerWinding）
表13 变压器绕组类 (TransformerWinding)
说明：
短路损耗、短路电压百分比为CIM绕组测试类属性，本处含义如下：高压绕组：高－中；中压绕组：高－低；低压绕组：中－低。
4.17变压器分接头类型类（TapChangerType）
表13 变压器分接头类型类 (TapChangerType)
4.18并联补偿器类（ShuntCompensator）
表15 补偿器类 (ShuntCompensator)
4.19串联补偿器类（SeriesCompensator）
表16 补偿器类 (SeriesCompensator)
4.20间隔类（Bay）
表20 间隔类（Bay）
4.21遥测类（Analog）
表21 遥测类 (Analog)
4.22遥信类（Discrete）
表22 遥信类 (Discrete)
说明：
（1）为方便自动传送实时数据，定义本类，方便自动生成双边点表；
（2）应生成有实际量测的量测点，虚拟量测限于电厂有功总加等。
（3）关于电压、电流的量测，只导出线电压、线电流。
（4）开关、刀闸等设备分别只能对应一个遥信。
5CIM/E文件名称与文件示例
1.文件名格式
文件名格式为：区域_日期_时间.CIME,如湖北_20100108_080000.CIME
2.文件示例
CIM/E文件应按照E格式规范对第4节所列相关设备类属性进行组织，示例文件如下：
<!Entity=湖北type=电网模型time=’2010-01-08 08:00:00’!>
<SubControlArea::湖北>
@ Num Id Name ParentName
// 序号标识区域名称父区域标识
# 1 …. 武汉…..
# 2 …宜昌…..
……
</SubControlArea::湖北>
……
<Substation::湖北>
@ Num Id Name Type SubControlAreaId
// 序号标识厂站名称厂站类型所属区域标识# 1 …双河变电站….
……
</Substation::湖北>
……。