IEC61970、61968标准及应用

IEC61970、61968标准及应用内容IEC61970、61968标准体系基于标准构建平台及应用系统标准符合性验证标准应用的问题及讨论IEC61970、61968标准体系——愿景愿景整个电力系统管理信息系统（包括自动化系统）实现无缝隙缝的企业应用集成和企业间应用集成要保证信息安全各个功能/子功能都是分布的，相互间实现互操作各个功能/子功能从其它功能/子功能获得所需要的信息各个功能/子功能对外提供自己产生的信息各个功能/子功能协同完成共同的功能各个功能/子功能之间以标准的方式进行互操作互操作：正确地交换数据和正确地使用所交换的数据逐步实现这个愿景IEC61970/61968：控制中心内外（EMS,DMS,…）应用集成IEC61850：变电站自动化功能自由地分布在各个IEDIEC61970、61968标准体系——构成IEC61970系列标准构成1.应用集成框架2.公共信息模型CIM(30x)3.组件接口规范CIS通用服务(40x)4.应用类别特定的信息交换模型IEM(45x)5.CIS到特定实现技术的映射(5xx)IEC61968类似1、应用集成框架：IEC61970-1/61968-161968特别强调应用间基于XML消息的松耦合机制2、公共信息模型IECTC57CIM以61970CIM为基础，增加61968-11DMSCIM3、组件接口通用服务采用IEC61970-40xCIS通用服务IEC61970-11.4阐述61970/61968关系4、信息交换模型IEM61970-450~499应用类别特定IEM61968-3~10业务功能特定IEM5、CIS到特定实现技术的映射61970-5xx61968强调基于XML的松耦合IEC61970、61968标准体系——应用集成框架IEC61970、61968标准体系——应用集成框架IEC61970、61968标准体系——核心内容应用集成框架——系统架构公共信息模型——所交换的数据的结构（语义）UML方式描述IECTC57CIM（61970+61968+61850?+62325?)ECIM组件接口规范——访问信息的途径（语法）CIS松耦合CIM/XML，Web服务，（61968消息）紧耦合GDA、HSDA、TSDA、GESIEC61970、61968标准体系——公共信息模型公共：共同遵守面向对象方式描述，与传统的数据字典有差异扩展IEC61970、61968标准体系——公共信息模型资源、资产、量测IEC61970、61968标准体系——公共信息模型描述方式CIMRDFSchema（61970-501）IEC61970、61968标准体系——组件接口规范OMGIEC61970、61968标准体系——组件接口规范IEC61970CIS通用服务－基本服务IEC61970、61968标准体系——组件接口规范GDA接口资源查询接口GDAResourceQueryGDAFilteredQuery更新接口GDAUpdateInterface事件接口GDAEventsInterface组件接口规范——模型数据访问示意clientqueryservice:ResourceQueryServiceidservice:ResourceIDServiceget_resource_ids(URISequence)get_extent_values(PropertySequence,ClassID)get_related_values(PropertySequence,Association,ResourceID)翻译类和属性的URI到其ResourceID获取给定类的所有实例的给定属性的取值获取一个与指定对象存在给定的关系的所有对象的表述。客户从CIM模式描述获取CIM模式的URIIEC61970、61968标准体系——组件接口规范HSDA高速数据访问会话机制浏览接口简单读写数据订阅对象树可基于GDA提供的电网模型建立IEC61970、61968标准体系——组件接口规范HSDA数据浏览Type数据浏览Property数据浏览Node数据浏览Item数据浏览数据访问同步与异步读同步与异步写订阅IEC61970、61968标准体系——组件接口规范其他时序数据访问通用事件与订阅与紧耦合CIS对应的Web服务CIM/XML61968messageCIS接口效率如何？以下指标在设计良好的紧耦合服务器易于实现：GDA接口：查询同类对象及属性取值，每秒读取对象数≥4,000。HSDA接口：简单读写接口读取实时数据，每秒读取数据点数≥20,000。HSDA接口：订单方式读取实时数据，每秒读取数据点数≥25,000。TSDA接口：读取历史数据，每秒读取数据点数≥12,000。IEC61970、61968标准体系——信息交换与互操作（智能电网）互操作层级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CIMXML互操作测试创建IEEE14节点测试数据模型第四次进行了CISGDA读访问互操作测试第五次进行了CISGDA写访问和事件通知互操作测试第六次互操作测试主要进行CISHSDA服务的互操作第七次互操作测试主要进行了SVG图形互操作测试（网络方式）通过测试验证不同厂家系统对标准的支持程度互操作测试方案——基于CIM/XML61970-503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IEC61970、61968标准体系基于标准构建平台及应用系统标准符合性验证标准应用的问题及讨论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C系统F系统E系统D系统A系统B系统C系统F系统E系统D平台平台构建基础达成共识的信息模型：CIM或ECIM提供符合标准的组件接口对象标识规范化，建立与平台相关系统的交叉映射主标识（MasterResourceIdentifier）MRID与URI的关系？对同一个对象而言，只有一个MRID，但在不同系统中建立该对象对应的信息对象时，可以有多个URI——不同视图下的标识可以不同对象标识标准化的基础信息模型标准化集中的标识分配（不易实现）元数据管理数据管理（模式驱动）平台结构示意主数据空间数据海量实时历史数据元数据主数据变更历史TSDAHSDA/TSDAGDA/E/CIMXML数据存储环境事件历史GES对象访问中间件层非结构化数据数据服务器层HTTP/FTP应用层架构及元数据管理平台数据层级元模式模式实例化模式对象数据应用O-R映射规则存储数据实例化应用O-R映射规则存储对象数据数据应用其他规则数据访问接口构建“原生式”标准支持的系统数据存储体系与信息模型完全对应（意味着可能需要重新设计系统架构）整体映射，选择符合性能和扩展要求的O-R映射方案，无信息损失表-类记录-对象字段-属性正确处理继承关系关联处理：一对一、一对多、多对多建立恰当的依赖层级（电网）模型基于模型构建数据访问视图（DAIS、HDAIS、GES）基于数据访问视图支持数据访问（实时、历史、事件）基于标准构建应用系统IEM定义识别应用系统公共数据需求裁制出应用特定信息模型（定义子集，Profile）补充（E）CIM不足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在标准服务器基础上开发应用功能，单独建立应用模块或直接在标准服务器上开发应用系统与平台的关系互为备份交叉升级促进标准化程度平台交换公共数据；应用系统分析公共及专有数据、实现应用功能通过适配使已有系统符合标准适配内容信息适配接口适配原系统中数据建模与CIM的差异决定适配的最后效果：如果差异很大，可能仅能做到有限的单向适配——数据可以经过转换读出，但无法更新适配过程需要进行接口开发，有一定的工作量内容IEC61970、61968标准体系基于标准构建平台及应用系统标准符合性验证标准应用的问题及讨论标准符合性验证信息模型正确性通过GDA模式查询访问被测服务器，校核模型服务器的模式正确性对象数据正确性基于对象关联（典型的如拓扑）的数据分析检查接口正确性能够导出正确的CIM/XML文件接口连通性测试可连接性服务方法签名正确性标准语法测试方法使用测试软件扫描、分析互操作测试声明符合标准，如何验证？对一个系统而言，声明符合标准，必须：1、公开所支持的模式；检验其模式是否符合（E）CIM；2、公开其接口支持程度；检验通过接口获取数据的能力内容IEC61970、61968标准体系基于标准构建平台及应用系统标准符合性验证标准应用的问题及讨论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CIM/XML和GDA访问处理方式CIS是否够用？是否需要/可以定义专有接口？是否需要将已采用旧版CIM建模的系统更改为最新的CIM版本？（如变压器模型在新版V15CIM中已发生变化）CIM版本的推出策略？与正式发布标准的关系？信息模型升版后，能否针对当前存储体系实现自动平滑升级？如何同时支持多个版本的CIM（动态支持）？信息模型不足以支撑功能时，按什么原则如何扩展？如：微网标准应用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