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公共信息模型CIM
2010.04.09
内容概要
1
CIM的研究背景
2
CIM基础介绍
3 基于CIM的数据库建库
1.CIM的研究背景
必要性
➢ 信息共享和集成的需 求
应用系统 千差万别
供应商 不同
数据模型不同 应用接口不同 开发平台不同
公共 信息 模型
实现
发展历程
应用功能 即插即用
EMS系统
• EMS系统是为电力系统控制中心提供数据采集、监视、控 制和优化，以及为电力市场提供交易计划安全分析服务的 计算机软硬件系统的总称。
发展历程
1999年IEC TC57大会上，中国代表和德国代表提议 TC57应该开发一套电力系统统一的国际标准，筛选现 有标准系列，在同一领域只保留一套标准。IEC 61970 系列标准 IEC 61970-301，定义了CIM 的基本包集， 提供了能量管理系统信息的物理方面的逻辑视图。
IEC
• 国际电工委员会(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。
数据建模
• 在软件系统开发设计时，需要对电力系统在应用中建 模，如何描述电力系统取决于各个不同的应用。
• 目前EMS／DMS／TMS／TMR等软件系统通常包括许 多不同的模块，各个模块仅分析电力系统运行的一个 方面，可能需要不同格式的数据输入。
• 当应用要求发展时，所设计的数据结构可能要做频繁 的更改，一些基础的修改可能会扩散到所有开发的模 块。
内容概要
1
CIM的研究背景
2
CIM基础介绍
3 基于CIM的数据库建库
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
• 它包括为上层电力应用提供服务的支撑软件平台和为发电 和输电设备安全监视和控制、经济运行提供支持的电力应 用软件，其目的是用最小成本保证电网的供电安全性
信息集成的必要性
• 尽管目前绝大多数能量管理系统(EMS)，配网网管理系统 (DMS)等运行在通用的计算机硬件平台上，基于标准的通用 操作系统．但是这些系统仍然基于专有的数据库。
发展历程
1995年6月，经过Incremental Systems公司、Power Data公 司、Macro公司和Southern CompanyServices公司的共同努 力，一个新版本的CIM模型正式发布。
1996年国际电工委员会第57技术委员会EMS-API工作 组，开始与EPRI紧密合作，在CCAPI项目基础上启动 IEC-EMS-API项目，使CCAPI项目的研究成果符合国 际标准的规范。
• 在没有通用的数据接口的情况下，N个应用所需要的数据接 口转换程序数量为N·(N-1)／2。
• 随着应用系统数量的增加，这样做的成本很高，管理维护 困难，不能灵活地实现各个应用问的互操作，不能充分有 效地保护在各个应用中已有的投资。
解决方案
• 建立一个标准的、开放的电力系统信息 模型，并提供通用的数据接口，支持应 用功能的“即插即用”。
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
• 对于大型软件系统这种建模方法会导致灾难性的后果 ，系统变得难以管理和维护．必须重新设计。
Biblioteka Baidu
数据接口
• 为了满足特殊的需要，不同的功能由许多不同类型的计算 机系统和应用软件来执行，而这些系统和应用软件很少有 被设计成能够彼此交换信息的。
• 通常每个系统的数据格式／应用接口都是不同的，每个应 用需要针对其他应用开发专门的数据接口转换程序以实现 信息共享。
• 对于电力系统而言，急需制定应用系统接口层 面的标准
CIM发展历程
1993年，美国电力科学研究院（EPRI）启动了“控制 中心应用接口”（Control Center Application Program Interface， CCAPI）研究项目。
1995年3月第一份CIM规范被提出，CIM模型技术规 范的制定由来自EMS厂商和EMS软件开发商的专家 完成，采用了EPRI的操作员培训模拟系统(OTS)为 基础。
IEC
• IEC 就技术方面的正式决定或协议尽可能地表达了相关主 题的国际一致观点， 因为每个技术委员会都有来自所有感 兴趣的IEC 国家委员会的代表。
IEC61970标准
• 国际电工委员会（IEC）第57 分会（电力系统控制与相关通信）
第13 工作组制定了IEC61970 系列标准，这是一套能量管理系统应 用程序接口（EMS API）的国际标准。
• “即插即用”应用定义为以最小代价和无任何 代码改动就可以安装在系统中的一套软件。
标准化
• 在90年代中期，标准化的概念已经被业界广泛 认可，在操作系统层面有POSIX标准，在通讯 层面有Ethemet、TCP／IP、ICCP标准，在用 户接口方面有Motif／X Windows等标准，在数 据库访问方面有SQL2。
• 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。为了这个目的及其它目的，IEC 发布 国际标准， 技术规范，技术报告和导则（统称为IEC 出版 物）。其准备工作被委托给各技术委员会。任何对相关问 题感兴趣的IEC 国家委员会都可以参与此项准备工作。与 IEC 有联系的国际的、政府的和非政府的组织也可参与此 项准备工作。IEC 依照与国际标准化组织（ISO）之间达成 协议的条款，与ISO 紧密合作。
• 各厂商的数据库定义格式和数据字典被视为商业机密，每 一家都采用了不同的数据库格式，但实际上它们表达的是 基本相同的信息。应用系统的专有数据库大都仅仅针对各 自系统的功能和特性要求进行设计和开发，用户只能按照 开发者预先定义的数据模式和结构输入数据。系统厂商有 时可以提供从其他系统输入数据的功能，但是很少为其他 系统提供深入的、完整的信息。
2010.04.09
内容概要
1
CIM的研究背景
2
CIM基础介绍
3 基于CIM的数据库建库
1.CIM的研究背景
必要性
➢ 信息共享和集成的需 求
应用系统 千差万别
供应商 不同
数据模型不同 应用接口不同 开发平台不同
公共 信息 模型
实现
发展历程
应用功能 即插即用
EMS系统
• EMS系统是为电力系统控制中心提供数据采集、监视、控 制和优化，以及为电力市场提供交易计划安全分析服务的 计算机软硬件系统的总称。
发展历程
1999年IEC TC57大会上，中国代表和德国代表提议 TC57应该开发一套电力系统统一的国际标准，筛选现 有标准系列，在同一领域只保留一套标准。IEC 61970 系列标准 IEC 61970-301，定义了CIM 的基本包集， 提供了能量管理系统信息的物理方面的逻辑视图。
IEC
• 国际电工委员会(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。
数据建模
• 在软件系统开发设计时，需要对电力系统在应用中建 模，如何描述电力系统取决于各个不同的应用。
• 目前EMS／DMS／TMS／TMR等软件系统通常包括许 多不同的模块，各个模块仅分析电力系统运行的一个 方面，可能需要不同格式的数据输入。
• 当应用要求发展时，所设计的数据结构可能要做频繁 的更改，一些基础的修改可能会扩散到所有开发的模 块。
内容概要
1
CIM的研究背景
2
CIM基础介绍
3 基于CIM的数据库建库
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
• 它包括为上层电力应用提供服务的支撑软件平台和为发电 和输电设备安全监视和控制、经济运行提供支持的电力应 用软件，其目的是用最小成本保证电网的供电安全性
信息集成的必要性
• 尽管目前绝大多数能量管理系统(EMS)，配网网管理系统 (DMS)等运行在通用的计算机硬件平台上，基于标准的通用 操作系统．但是这些系统仍然基于专有的数据库。
发展历程
1995年6月，经过Incremental Systems公司、Power Data公 司、Macro公司和Southern CompanyServices公司的共同努 力，一个新版本的CIM模型正式发布。
1996年国际电工委员会第57技术委员会EMS-API工作 组，开始与EPRI紧密合作，在CCAPI项目基础上启动 IEC-EMS-API项目，使CCAPI项目的研究成果符合国 际标准的规范。
• 在没有通用的数据接口的情况下，N个应用所需要的数据接 口转换程序数量为N·(N-1)／2。
• 随着应用系统数量的增加，这样做的成本很高，管理维护 困难，不能灵活地实现各个应用问的互操作，不能充分有 效地保护在各个应用中已有的投资。
解决方案
• 建立一个标准的、开放的电力系统信息 模型，并提供通用的数据接口，支持应 用功能的“即插即用”。
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
• 对于大型软件系统这种建模方法会导致灾难性的后果 ，系统变得难以管理和维护．必须重新设计。
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数据接口
• 为了满足特殊的需要，不同的功能由许多不同类型的计算 机系统和应用软件来执行，而这些系统和应用软件很少有 被设计成能够彼此交换信息的。
• 通常每个系统的数据格式／应用接口都是不同的，每个应 用需要针对其他应用开发专门的数据接口转换程序以实现 信息共享。
• 对于电力系统而言，急需制定应用系统接口层 面的标准
CIM发展历程
1993年，美国电力科学研究院（EPRI）启动了“控制 中心应用接口”（Control Center Application Program Interface， CCAPI）研究项目。
1995年3月第一份CIM规范被提出，CIM模型技术规 范的制定由来自EMS厂商和EMS软件开发商的专家 完成，采用了EPRI的操作员培训模拟系统(OTS)为 基础。
IEC
• IEC 就技术方面的正式决定或协议尽可能地表达了相关主 题的国际一致观点， 因为每个技术委员会都有来自所有感 兴趣的IEC 国家委员会的代表。
IEC61970标准
• 国际电工委员会（IEC）第57 分会（电力系统控制与相关通信）
第13 工作组制定了IEC61970 系列标准，这是一套能量管理系统应 用程序接口（EMS API）的国际标准。
• “即插即用”应用定义为以最小代价和无任何 代码改动就可以安装在系统中的一套软件。
标准化
• 在90年代中期，标准化的概念已经被业界广泛 认可，在操作系统层面有POSIX标准，在通讯 层面有Ethemet、TCP／IP、ICCP标准，在用 户接口方面有Motif／X Windows等标准，在数 据库访问方面有SQL2。
• 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。为了这个目的及其它目的，IEC 发布 国际标准， 技术规范，技术报告和导则（统称为IEC 出版 物）。其准备工作被委托给各技术委员会。任何对相关问 题感兴趣的IEC 国家委员会都可以参与此项准备工作。与 IEC 有联系的国际的、政府的和非政府的组织也可参与此 项准备工作。IEC 依照与国际标准化组织（ISO）之间达成 协议的条款，与ISO 紧密合作。
• 各厂商的数据库定义格式和数据字典被视为商业机密，每 一家都采用了不同的数据库格式，但实际上它们表达的是 基本相同的信息。应用系统的专有数据库大都仅仅针对各 自系统的功能和特性要求进行设计和开发，用户只能按照 开发者预先定义的数据模式和结构输入数据。系统厂商有 时可以提供从其他系统输入数据的功能，但是很少为其他 系统提供深入的、完整的信息。