IEC_61970系列标准介绍

IEC61970系列 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 培训资料IEC61970系列标准介绍国电南瑞科技股份有限公司曹阳caoy@naritech.cn目录1、IEC61970标准概述2、CIM介绍3、CIS介绍4、SVG介绍5、相关技术简介6、基于IEC61970标准的互操作试验7、IEC61970对EMS系统的深远影响8、数据整合和公共信息平台1、IEC61970标准概述 1.1IEC61970标准是什么？ 1.2关于IECTC57WG13 1.3为什么需要IEC61970？ 1.461970的文档结构 1.561970目前的进展情况 1.661970参考模型1.1IEC61970标准是什么？ IEC61970是由IECTC57WG13负责制定的用于定义能量管理系统（EMS）应用程序接口（API）的系列标准，又称为EMSAPI标准 本标准基于EPRI控制中心API(CCAPI)研究项目（RP-3654-1)的工作扩展而成。该项目的主要目标是： —减少向EMS中增加新应用所需要的费用和时间； —保护对EMS中正在有效工作的现有应用的投资。1.2关于IECTC57WG13 IEC是TheInternationalElectrotechnicalCommission——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 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 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IEC61970标准1.3为什么需要IEC61970？ IEC61970目的就是推动： 由不同厂商开发的EMS应用的集成； 独立开发的完整EMS系统之间的集成； EMS系统与有关电力系统运行的其他系统之间的集成，例如发电或配电管理系统。 IEC61970使EMS的应用软件组件化和开放化： 能即插即用和互联互通，使系统集成和信息共享更加容易。 对电力系统中的三个最主要的涉众——最终用户、开发商和行业管理者——都具有重要的意义标准的意义：节省时间和金钱 标准化的目标之一就是使设计和生产更简单、更清晰、更可靠 使用标准，你可以不必每次重复开发，而是将精力专著于改进质量，促进技术进步 通过以下几个方面使应用和系统间的互操作所花精力最小 语义 语法 服务 标准化的知识将帮助研究和发明正确的技术 IEC工作组的工作，会让人们了解到很多新的、有价值的想法，从而避免犯大的错误1.461970的文档结构 完整的标准文档包括以下五部分： 61970-1:导则 61970-2:术语 61970-3xx:CIM(CommonInformationModel) 61970-4xx:CIS(ComponentInterfaceSpecifications) 61970-5xx:CIS技术映射1.561970目前的进展情况 IEC标准的状态流程如下： WD(工作组草案) CD(委员会草案) CDV(委员会投票草案) DIS(IEC标准草案) FDIS(最终IEC标准草案) IS(IEC标准)1.661970参考模型(CIM)组件适配器组件容器API信息模型应用信息交换和数据访问API应用和组件IEC61970标准组件执行系统组件适配器应用1应用2原来应用组件A组件B原来应用封套共用信息模型组件接口规范（CIS）组件接口规范（CIS）组件容器中间件服务命名事件……组件服务：一个参考模型的例子上图说明了一个遵从EMSAPI参考模型的EMS系统。每一个单独的应用组件通过组件执行系统和组件适配器互联在一起。组件执行系统和组件适配器提供了组件彼此发现和通信以及与其它存储于各类EMS环境中的公用数据通信所需的基础设施服务。本例中CORBA组件执行系统直接支持CORBA组件。实时运行的SCADA数据从（1）经过组件化包装的已有SCADA系统（2）连接到其它CC或厂站的ICCP（CC间通信协议）数据服务器来获取数据。这两个SCADA数据源使用同一组件接口发布更新的数据，需要这些实时更新数据的应用订阅并接受更新数据，而与哪个数据源提供的数据无关。位于CC外部的DMS系统也可以采用订阅机制接收到SCADA数据更新。许多其它的应用交互也同样支持。已有SCADA系统的供货商需要对其进行CORBA组件化的包装，这样该SCADA系统就可以作为一个可插拔的应用与CORBA容器系统进行交互。已有的SCADA应用有一个私有的API，已存在多年，已得到充分的证明，并安装了很多。将其CORBA组件化包装只需花费很少的精力。包装的封套负责将已存在的私有的API映射成为组件指定的API。这个映射需要非常精心地生成。现在，一个客户购买了经过组件化的SCADA应用，将其集成到他的企业中。大多数与SCADA应用集成的应用不一定都遵从统一个标准的组件模型。该客户选择了一个集成中间件产品去完成全部的集成工作。企业购买集成中间件产品的主要原因之一就是促使各种应用接口、组件等与集成中间件产品所提供的公共服务和信息交换模型相适应。企业集成中间件产品可以不直接支持SCADA组件使用的组件模型，或者根本不支持任何一个组件模型。因此，中间件供货商或系统集成商需要引入组件适配器。因此，封套是SCADA供应商的责任，而适配器是中间件供应商的责任。中间件供应商的适配器可以被标准化。实际上，集成中间件供应商往往提供标准的适配器，典型的如RDBMS（如，Oracle的SQL服务器），流行的标准的应用（如，SAP，Peoplesoft等）和其他公共资源（如MQSeries等）2、CIM介绍 2.1CIM是什么 2.2CIM的组成和使用范围 2.3CIM的表示法 2.4CIM包 2.5CIM类和关系 2.6CIMXML文件2.1CIM是什么 CIM是CommonInformationModel（公共信息模型）的缩写，它一个抽象模型，表示包含在企业运行中的电力企业所有主要对象 CIM通过提供一种公用对象类和属性及它们之间的关系来表示电力系统资源 CIM方便了实现不同供应商独立开发的EMS应用的集成，多个独立开发的完整EMS系统之间的集成，以及EMS系统和其他涉及电力系统运行的不同方面的系统，例如发电或配电管理系统之间的集成 这是通过定义一种基于CIM的公共语言(即语法和语义)，使得这些应用或系统能够不依赖于信息的内部表示而访问公共数据和交换信息来实现的。2.2CIM的组成 61970301：基本部分 涵盖了EMS绝大部分应用所需的信息模型 目前已基本成熟（FDIS） 61970302：能量计划、检修和财务 初稿，目前尚未完善 61968： 是对61970中CIM的配网扩展。除了对已存在的类进行特化外，也增加了配网领域中发现的全新的类。 目前尚未完善2.2CIM的适用范围 CIM中描述的对象本质上是抽象的，可以用于各种应用。 CIM的使用远远超出了它在EMS中应用的范围。 应当把本标准理解为一种能够在任何一个领域实行集成的工具，只要该领域需要一种公共电力系统模型来帮助在几种应用和系统之间实现互操作和插入兼容性，而与任何具体实现无关2.3CIM的表示法 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 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，它将CIM定义成一组包。 CIM中的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。然后根据类的属性及与其它类的关系，用文字形式定义各个类。 完整的CIM规模较大，所以将包含在CIM中的对象类分成了若个个逻辑包，每个逻辑包代表整个电力系统模型的某个部分。 由于整个CIM很大，为了便于管理，CIM的开发者把CIM中的类和类图组织为几个逻辑包（Package） 一个包表示要建模的整个电力系统的一个特定部分 往往对应某些应用范围 Cim10_030501包含13个逻辑包 257个类 Domain包118个类 其余12个包139个类2.4CIM包2.4CIM包Naming名称类PowerSystemResource电力系统资源类Equipment设备类ConductingEquipment导电设备类Swtich开关刀闸类Breaker断路器类Core核心包Wires电线包Terminal终端类EquipmentContainer设备容器类 名称 电压等级 连接关系 通常状态 遮断容量2021T1_2021Name…CIM示例2.5CIM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。 属性类型 -每一个属性都具有一个类型，它识别该属性是哪一种类型的属性。 -许多类型被定义为CIM规范的一部分。2.5CIM类和关系 CIM类间关系 揭示了它们相互之间是怎样构造的。CIM的类以种种方式相互关联。 普遍化关系 即继承关系 简单关联关系 关联是类之间的一种概念上的联系。 聚集关系 是关联的一种特殊情况。 聚集表明类与类之间的关系是一种“整体-部分”的关系。 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”。 部分类的对象不能独立于整体类的对象而存在。CIM关系的例子1、普遍化关系2、简单关联关系3、聚合关系2.6CIMXML文件 CIMXML文件有两种类型： CIM模式文件 CIM的RDF模式文件，描述的是元数据。 如cim10_030501.rdf CIM网络模型文件 实际网络的实例化文件，描述的是整个网络的模型，包括所有网络设备的描述和它们的电气连接关系 可以由系统提供者通过专用的导出工具生成，然后由其他系统通过相似的导入工具导入，从而形成一个本地的网络工程数据库。可用于CIMXML互操作试验。 如Siemens100母线模型文件siemens100_pti_11-06-02.rdf，Alstom60母线模型文件60bus.xml，ABB40母线模型ABB_40.9b.xml等。3、CIS介绍 3.1CIS概述 3.2CISLevel1 3.3CISLevel23.1CIS概述 CIS是ComponentInterfaceSpecification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： CIS描述的接口是标准的、通用的 CIS描述的接口最终由组件/应用负责实现 接口的用途： 信息交换 访问公共数据(1)CIS的2个组成部分 接口：一个组件/应用应实现的能够以标准的方式与其它组件/应用交换信息和/或访问公共可用数据的接口。组件接口描述了为达到此目的而使用的特定的事件、方法和属性。 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 CISLevel1:Part4xx Part4xxCIS规范以独立于底层具体实现技术的形式进行描述。 CISLevel2:Part5xx Part5xx系列文档提供了如何将Part4xxCIS规范映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:CDACORBAMapping)。 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。(3)CIS各部分之间的关系Part401~449:通用服务(HOW)Part450~499:应用相关的信息交换模型(WHAT)Part4xx:CISLevel1:与具体实现技术无关的规范Part5xx:CISLevel2:将4xx规范映射到具体实现技术的规范Part501: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。Part503用于交换基于CIM的模型信息所需的格式和规则技术映射(4)CIS目前的状态 Part401~449:通用服务 Part401,402,403,404,405,407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 Part451~499:IEM 目前只有IEM总则Part450(451),452 各个应用相关的信息交换内容标准尚未形成 Part5xx:具体实现技术映射 目前只有CIMRDF模式(Part501)和CIMXML模型交换模式(Part503)标准 各类具体技术映射(如CORBA映射、EJB映射等)标准尚未形成3.2CISLevel1 Part4xxCISLevel1按照以下2部分进行组织： Part401-449：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 Part450-499：WHAT:交换什么 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3.2CISLevel1 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450~499CISLevel1文档结构 Part401：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。 Part402-449：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。 Part450：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。 Part451-499: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。3.3CISLevel2 Part5xxCISLevel2系列文档描述了如何将Part4xxCIS规范映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。 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。 目前，CISLevel2只包含2个文档：Part501和Part5034、SVG介绍 SVG(ScalableVectorGraphics，可缩放矢量图形)是一种基于XML的开放的矢量图形描述语言 SVG是一种使用XML来描述二维图形的语言。它允许3种形式的图形对象存在，分别是矢量图形、点阵图像和文本 SVG提供了丰富的图形对象，包括直线(line)、路径(path)、圆(circle)、图标(symbol)文字(text)、图像(image)等以图形为中心的交换模式RenderingRules:描绘规则SVG的优点 基于XML标准 XML是公认的下一代网络标记语言，拥有无穷的生命力 高质量的图像 由于基于矢量，使得SVG图像的质量得到大大的提高 灵活易用的文件格式 SVG文件以XML文本的形式存放，更改起来非常方便 支持交互和动画 SVG支持SMIL，使得用户可以自由的同SVG中的元素完成一些交互的动作，如鼠标单击、双击以及键盘输入等等。 SVG提供了丰富的消息触发及事件响应函数，获取用户消息 支持字符查找 查找“图片”中的字符，在SVG中成为可能SVG图形－IE浏览SVG图形－图形包浏览5、相关技术简介 5.1统一建模语言UML 5.2可扩展标记语言XML 5.3组件技术与CORBA中间件统一建模语言(UnifiedModelingLanguage)是使用面向对象概念进行系统建模的一组表示法(主要是图形化的表示法)。一种用于描述、构造软件系统以及商业建模的语言，综合了在大型、复杂系统的建模领域得到认可的优秀的软件工程方法。UML是大多数公司采用的标准，是ANSI和OMG等部门采用的标准。5.1统一建模语言UML可扩展的标记语言(XML)也是(SGML)的子集。XML文档使用了自描述的和简单的语法，这使信息提供者可以根据需要，自行定义标记以及属性，结构化地描述信息内容。良好的数据存储格式、可扩展性、高度结构化、便于网络传输是XML主要的四大特点。XML是被设计用来存储数据、携带数据和交换数据的，不是为了显示数据而设计的。XML的主要作用交换数据－可以在不兼容的系统之间交换数据存储数据－纯文本文件可以用来存储数据共享数据－提供与软件和硬件无关的共享数据方法数据显示的多样性－数据与显示方式分离，XML定义的数据以不同的方式被显示5.2可扩展标记语言XML组件是具有一定功能的、能够独立工作或可以同其他组件组合起来协调工作的程序体,专门用于完成特定的预定工作。1组件可以一次编写，到处使用2一旦实现与具体的编程语言无关3强调与环境和其他组件的分离，因此组件的实现是严格封装的，外界不必知道组件内部的实现细节4功能的改变只需更新这个组件，而不用影响其他系统进程的运行或者功能的实现5组件具有跨平台性和互操作的特性5.3组件技术与CORBA中间件 组件执行环境由CORBA中间件提供 CORBA（CommonObjectRequestBrokerArchitecture）–通用对象请求代理体系结构，开放式的对象总线，规定了分布式对象间通信的完整体系结构，扩展了应用跨网络、跨语言、跨组件边界和跨操作系统的使用范围。 CORBA是集成框架，是组件容器，ORB是核心。 CORBA是OMG制定的规范，适合于分布式对象环境 CORBA中间件有专业的开发商，如IONA等 CORBA具有平台、位置和语言等无关性 DCOM和EJB也是组件模型，偏重桌面和JAVA CORBA是IEC61970标准首推的组件产品5.3组件技术与CORBA中间件6、基于IEC61970标准的互操作试验 目前已存在的标准尚不完善 许多标准尚未形成 要完善和形成这些标准，涉及到多方面的技术问题，需要通过试验才能确定。因此，IECTC57WG13的策略是：边做互操作试验，边完善标准6.1国外互操作试验简介 非官方的，自愿参与原则 在每一次正式的互操作之前，会组织很多电话会议，作充分的前期准备 目前已经举行过六次互操作试验，正在准备进行第七次互操作实验6.2国内互操作试验简介 密切跟踪国外最新动态，特别是互操作试验的进展情况和标准的最新发展，积极组织国内主要EMS厂商进行互操作试验。 目前，国调中心已经成功推动和组织了五次互操作试验，正在准备进行第六次国内互操作实验。 第六次互操作试验中将进行IEC61970CIS部分HSDA标准的测试。国内互操作试验概况 第一次：2002.1.23~24北京国调国外模型CIMXML导入/导出7家 第二次：网上的互操作实验 第三次：2002.8.2~3北京国调国内模型CIMXML5家 第四次：2004.1.12~15北京国调GDA/CIS6家 第五次：2004.9.14~16北京国调GDA/CIS6家 第六次：2006.10.26~27北京国调HSDA/CIS6家7、IEC61970对EMS的深远影响 IEC61970标准的推出，对EMS系统产生了深远的影响IEC61970带来的新变化 应用开发模式将发生变化： 模型驱动（一个个CIM子集代表的模型） OOT：完全面向对象 应用组件化趋势将更加明显 应用之间、应用与系统之间的交互关系将发生变化，从而使得系统集成方式发生变化 以CIM和CIS作为交互和集成的标准依据 系统体系结构将发生变化 基于UIB、更易于扩展的体系结构 系统运行环境将发生变化： EMS应提供组件运行环境8、数据整合和公共信息平台 8.1数据整合的背景 8.2数据整合的方式 8.3公共信息平台8.1数据整合的背景 控制中心内各系统实现互联互通的要求 解决调度控制中心信息孤岛问题 保护用户资源的要求 减少用户维护系统的重复性劳动 新技术的推动 组件技术、XML、UML、面向对象技术等8.2数据整合 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 方式一：无实体方式8.2数据整合方案依托EMS系统建设PMOS系统TMR系统8.2数据整合方案实施要求：EMS应具备良好的标准化基础优缺点 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ：◆优点：资金投入较低◆缺点：可能会影响EMS的稳定运行；扩展性差8.2数据整合方案方式二：公共信息平台方式8.2数据整合方案8.2数据整合方案数据集成总线EMSWAMSTMRPMOSHMSDTSRFS动态安全分析与预决策系统　公共数据模型、历史、报表、图形EMS专用数据WAMS专用数据TMR专用数据PMOS专用数据HMS专用数据DTS专用数据8.2数据整合方案优缺点分析：◆优点：扩展性好，对调度中心内各系统的影响较小，建设时间较短，所属的费用也较少◆缺点：可能会产生数据的不一致性8.2数据整合方案方式三：一体化生产控制数据应用平台数据集成总线EMSWAMSTMRPMOSHMSDTSRFS动态安全分析与预决策系统　公共数据模型、历史、报表、图形EMS专用数据WAMS专用数据TMR专用数据PMOS专用数据HMS专用数据DTS专用数据纵向通讯平台纵向通讯平台8.2数据整合方案优缺点分析：◆优点：有利于实现规范化和标准化有利于规范开发商的系统开发工作有利于减少设备的数量及系统的运行维护、备份和管理◆缺点：项目投入较大，建设周期较长，技术难度也较大8.3公共信息平台在II、III区分别建设一个以IEC61970系列标准为基础，采用分布式公用对象请求代理体系结构中间件CORBA作为系统的通信和集成框架，以实时数据库为核心构筑基于CIM/CIS/UIB的开放式分布式信息集成系统的一体化支撑平台系统配置图公共信息平台配置结构示意图MMI工作站备份服务器打印机数据服务器磁盘阵列公共信息平台（内网）网关ＥＭＳ维护工作站报表工作站……网关ＯＴＳ…网关电量计量…网关调度生产管理系统………网关电力市场…交换机WEＢ／备份服务器数据服务器交换机维护工作站公共信息平台（外网）安全Ｉ区安全II区安全III区物理隔离装置防火墙数据采集服务器连接数据采集装置公共信息平台与OTS间的信息交换获取对象标识和描述获取静态模型、增量模型获取实时数据获取图形公共信息平台提供的标准服务上图说明了一个遵从EMSAPI参考模型的EMS系统。每一个单独的应用组件通过组件执行系统和组件适配器互联在一起。组件执行系统和组件适配器提供了组件彼此发现和通信以及与其它存储于各类EMS环境中的公用数据通信所需的基础设施服务。本例中CORBA组件执行系统直接支持CORBA组件。实时运行的SCADA数据从（1）经过组件化包装的已有SCADA系统（2）连接到其它CC或厂站的ICCP（CC间通信协议）数据服务器来获取数据。这两个SCADA数据源使用同一组件接口发布更新的数据，需要这些实时更新数据的应用订阅并接受更新数据，而与哪个数据源提供的数据无关。位于CC外部的DMS系统也可以采用订阅机制接收到SCADA数据更新。许多其它的应用交互也同样支持。已有SCADA系统的供货商需要对其进行CORBA组件化的包装，这样该SCADA系统就可以作为一个可插拔的应用与CORBA容器系统进行交互。已有的SCADA应用有一个私有的API，已存在多年，已得到充分的证明，并安装了很多。将其CORBA组件化包装只需花费很少的精力。包装的封套负责将已存在的私有的API映射成为组件指定的API。这个映射需要非常精心地生成。现在，一个客户购买了经过组件化的SCADA应用，将其集成到他的企业中。大多数与SCADA应用集成的应用不一定都遵从统一个标准的组件模型。该客户选择了一个集成中间件产品去完成全部的集成工作。企业购买集成中间件产品的主要原因之一就是促使各种应用接口、组件等与集成中间件产品所提供的公共服务和信息交换模型相适应。企业集成中间件产品可以不直接支持SCADA组件使用的组件模型，或者根本不支持任何一个组件模型。因此，中间件供货商或系统集成商需要引入组件适配器。因此，封套是SCADA供应商的责任，而适配器是中间件供应商的责任。中间件供应商的适配器可以被标准化。实际上，集成中间件供应商往往提供标准的适配器，典型的如RDBMS（如，Oracle的SQL服务器），流行的标准的应用（如，SAP，Peoplesoft等）和其他公共资源（如MQSeries等）RenderingRules:描绘规则