應(yīng)用CIM模型進(jìn)行系統(tǒng)集成
摘 要 隨著電力企業(yè)信息系統(tǒng)應(yīng)用的深入和廣泛,企業(yè)內(nèi)各應(yīng)用系統(tǒng)之間進(jìn)行整合已經(jīng)成為信息化建設(shè)的主要任務(wù)。作為電力企業(yè)的重要的SCADA與生產(chǎn)管理系統(tǒng),具有準(zhǔn)確的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)信息和電網(wǎng)的實(shí)時(shí)和管理信息,可以為
(1)全網(wǎng)模型
CIM/XML模型導(dǎo)出器的功能為:將SCADA的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為CIM格式,將經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換的電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)導(dǎo)出為XML文件。
輸入:數(shù)據(jù)庫訪問接口得到的電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)及CIM模式文件。
輸出:基于CIM XML的電網(wǎng)模型描述文件。
(2) 拆分模型
有時(shí)可能不需要完整的電網(wǎng)信息,而使用“Where is”類型的邏輯得出感興趣的部分電網(wǎng)信息,如某個(gè)變電站,某個(gè)電壓等級(jí)之上的網(wǎng)絡(luò)等。部分電網(wǎng)模型的例子有:電壓斷面(如高于某電壓等級(jí)的變電站設(shè)備),某個(gè)變電站(變電站中所有的設(shè)備,包括連接到目的變電站的線路),地理斷面(需要有網(wǎng)絡(luò)模型的地理信息)。
(3) 增量模型
一個(gè)完整的電網(wǎng)模型包括了非常詳盡的信息,對(duì)它的解析也會(huì)花費(fèi)比較多的時(shí)間和占用較大的資源。而且使用CIM XML模型文件的系統(tǒng)往往只想得到模型的變化信息,因此系統(tǒng)將周期或按需地傳送自上次更新后或經(jīng)過一段時(shí)間后電力系統(tǒng)模型的所有變化。
2、SVG文件的導(dǎo)出
SCADA系統(tǒng)圖形部分按其他應(yīng)用系統(tǒng)需要導(dǎo)出為符合CIM SVG的格式的SCADA接線圖,以便其繪圖包將圖形展現(xiàn)出來SCADA系統(tǒng)的圖形以SVG格式數(shù)據(jù)導(dǎo)出。實(shí)現(xiàn)了SCADA系統(tǒng)圖形導(dǎo)出,其他應(yīng)用系統(tǒng)則需要導(dǎo)入CIM SVG的格式,具體體現(xiàn)為:
u 圖形文件的接收方負(fù)責(zé)將圖形文件轉(zhuǎn)換到自己的圖形環(huán)境中。圖形文件提供的關(guān)鍵信息是設(shè)備類型、地點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)等。接收方根據(jù)這些信息用自己的繪圖包來畫出圖形。
u 底層的CIM數(shù)據(jù)庫與圖形表現(xiàn)一致,連接關(guān)系不需要交換,因?yàn)檫B接關(guān)系已保存在底層的CIM數(shù)據(jù)庫中。
u 菜單往往針對(duì)特定應(yīng)用,因此菜單不作為圖形的一部分交換。
u 交換是分層次的,例如大視圖、連接關(guān)系、動(dòng)態(tài)對(duì)象、注釋/符號(hào)以及減少混亂的方法。
SVG圖形轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)以圖形為中心,有從圖元到CIM對(duì)象的引用。瀏覽SVG圖形需要IE瀏覽器安裝必需的插件,如Adobe SVG Viewer。以圖形為中心的方法圖 1所示:
圖 1 以圖形為中心的方法
3、CIS服務(wù)器的建立
基于CORBA的客戶/服務(wù)器提供在線的方式下接入標(biāo)準(zhǔn)的和帶CORBA中間件平臺(tái)的系統(tǒng),提供比較靈活的數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)IEC 61970 CIS部分中的通用數(shù)據(jù)查詢(GDA)和高速數(shù)據(jù)訪問(HSDA)服務(wù)器,支持緊耦合集成方式;客戶端可使用GDA接口以準(zhǔn)實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)的方式獲得電網(wǎng)模型數(shù)據(jù),可以通過HSDA接口獲得電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息。
它具有以下優(yōu)點(diǎn):
Ø 使用IEC 61970 CIS定義的標(biāo)準(zhǔn)接口,提供標(biāo)準(zhǔn)的訪問接口;
Ø 提供基于CIM模型的數(shù)據(jù)模式文件,具有很好的通用性;
Ø 提供推、拉兩種訪問模式;
其具有的主要服務(wù)包含以下內(nèi)容:
(1)Base Services(基本服務(wù))
最基本的服務(wù)幾乎所有組件都會(huì)用到,這些基本服務(wù)一體化了現(xiàn)有的各種工業(yè)事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)Request and Reply(請(qǐng)求與應(yīng)答)
請(qǐng)求和應(yīng)答包含了API服務(wù)用來存取公共數(shù)據(jù)基于CIM的信息層次組織。換另外一句話說,一個(gè)客戶端能夠存取被另外一個(gè)組件或系統(tǒng)維護(hù)的數(shù)據(jù)而不需要知道數(shù)據(jù)的內(nèi)在存儲(chǔ)知識(shí). CIM的知識(shí)就足夠了。
(3)High Speed Data Access(高速的數(shù)據(jù)存取)
提供高速存取簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的API服務(wù),往往使用多進(jìn)程將一組數(shù)據(jù)存取然后高效的映射到客戶端內(nèi)存空間的變量上。如一組數(shù)據(jù)被預(yù)定義然后在一定周期后或有變化后發(fā)布,同時(shí)也可以通過請(qǐng)求和應(yīng)答的API 來得到相同的結(jié)果,這只是一個(gè)機(jī)制和效率的問題。
CIM/XML模型導(dǎo)出器的功能為:將SCADA的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為CIM格式,將經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換的電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)導(dǎo)出為XML文件。
輸入:數(shù)據(jù)庫訪問接口得到的電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)及CIM模式文件。
輸出:基于CIM XML的電網(wǎng)模型描述文件。
(2) 拆分模型
有時(shí)可能不需要完整的電網(wǎng)信息,而使用“Where is”類型的邏輯得出感興趣的部分電網(wǎng)信息,如某個(gè)變電站,某個(gè)電壓等級(jí)之上的網(wǎng)絡(luò)等。部分電網(wǎng)模型的例子有:電壓斷面(如高于某電壓等級(jí)的變電站設(shè)備),某個(gè)變電站(變電站中所有的設(shè)備,包括連接到目的變電站的線路),地理斷面(需要有網(wǎng)絡(luò)模型的地理信息)。
(3) 增量模型
一個(gè)完整的電網(wǎng)模型包括了非常詳盡的信息,對(duì)它的解析也會(huì)花費(fèi)比較多的時(shí)間和占用較大的資源。而且使用CIM XML模型文件的系統(tǒng)往往只想得到模型的變化信息,因此系統(tǒng)將周期或按需地傳送自上次更新后或經(jīng)過一段時(shí)間后電力系統(tǒng)模型的所有變化。
2、SVG文件的導(dǎo)出
SCADA系統(tǒng)圖形部分按其他應(yīng)用系統(tǒng)需要導(dǎo)出為符合CIM SVG的格式的SCADA接線圖,以便其繪圖包將圖形展現(xiàn)出來SCADA系統(tǒng)的圖形以SVG格式數(shù)據(jù)導(dǎo)出。實(shí)現(xiàn)了SCADA系統(tǒng)圖形導(dǎo)出,其他應(yīng)用系統(tǒng)則需要導(dǎo)入CIM SVG的格式,具體體現(xiàn)為:
u 圖形文件的接收方負(fù)責(zé)將圖形文件轉(zhuǎn)換到自己的圖形環(huán)境中。圖形文件提供的關(guān)鍵信息是設(shè)備類型、地點(diǎn)、旋轉(zhuǎn)等。接收方根據(jù)這些信息用自己的繪圖包來畫出圖形。
u 底層的CIM數(shù)據(jù)庫與圖形表現(xiàn)一致,連接關(guān)系不需要交換,因?yàn)檫B接關(guān)系已保存在底層的CIM數(shù)據(jù)庫中。
u 菜單往往針對(duì)特定應(yīng)用,因此菜單不作為圖形的一部分交換。
u 交換是分層次的,例如大視圖、連接關(guān)系、動(dòng)態(tài)對(duì)象、注釋/符號(hào)以及減少混亂的方法。
SVG圖形轉(zhuǎn)換的設(shè)計(jì)以圖形為中心,有從圖元到CIM對(duì)象的引用。瀏覽SVG圖形需要IE瀏覽器安裝必需的插件,如Adobe SVG Viewer。以圖形為中心的方法圖 1所示:

3、CIS服務(wù)器的建立
基于CORBA的客戶/服務(wù)器提供在線的方式下接入標(biāo)準(zhǔn)的和帶CORBA中間件平臺(tái)的系統(tǒng),提供比較靈活的數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)IEC 61970 CIS部分中的通用數(shù)據(jù)查詢(GDA)和高速數(shù)據(jù)訪問(HSDA)服務(wù)器,支持緊耦合集成方式;客戶端可使用GDA接口以準(zhǔn)實(shí)時(shí)或近實(shí)時(shí)的方式獲得電網(wǎng)模型數(shù)據(jù),可以通過HSDA接口獲得電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息。
它具有以下優(yōu)點(diǎn):
Ø 使用IEC 61970 CIS定義的標(biāo)準(zhǔn)接口,提供標(biāo)準(zhǔn)的訪問接口;
Ø 提供基于CIM模型的數(shù)據(jù)模式文件,具有很好的通用性;
Ø 提供推、拉兩種訪問模式;
其具有的主要服務(wù)包含以下內(nèi)容:
(1)Base Services(基本服務(wù))
最基本的服務(wù)幾乎所有組件都會(huì)用到,這些基本服務(wù)一體化了現(xiàn)有的各種工業(yè)事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)Request and Reply(請(qǐng)求與應(yīng)答)
請(qǐng)求和應(yīng)答包含了API服務(wù)用來存取公共數(shù)據(jù)基于CIM的信息層次組織。換另外一句話說,一個(gè)客戶端能夠存取被另外一個(gè)組件或系統(tǒng)維護(hù)的數(shù)據(jù)而不需要知道數(shù)據(jù)的內(nèi)在存儲(chǔ)知識(shí). CIM的知識(shí)就足夠了。
(3)High Speed Data Access(高速的數(shù)據(jù)存取)
提供高速存取簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的API服務(wù),往往使用多進(jìn)程將一組數(shù)據(jù)存取然后高效的映射到客戶端內(nèi)存空間的變量上。如一組數(shù)據(jù)被預(yù)定義然后在一定周期后或有變化后發(fā)布,同時(shí)也可以通過請(qǐng)求和應(yīng)答的API 來得到相同的結(jié)果,這只是一個(gè)機(jī)制和效率的問題。

責(zé)任編輯:和碩涵
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