公用信息模型

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公用信息模型(Common Information Model; CIM)

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什麼是公用信息模型

  公用信息模型是指電腦工業中用來定義設備和應用方式的一種標準,以便於系統管理員和管理程式可以用相同的方式控制來自不同廠商和來源的設備和應用程式。例如,一個購買來自不同公司不同種類存儲設備的公司可以看到每台設備同種信息(例如:設備名稱和型號、序列號、容量、網路地址以及和其他設備或應用程式的關係)或者可以從一個程式獲取信息

  CIM利用XML。硬體和軟體製造商選擇XML信息結構中的一種來支持他們產品的CIM信息。CIM由一個叫DMTF的工業小組發明,是基於網路的企業管理的一部分。CIM希望比現在應用的早期模型——簡單網路管理協議SNMP)和桌面管理介面(DMI)更具綜合性。利用CIM,可以探索問題的來源和狀況。

公用信息模型的建立及發展

  公用信息模型(CIM)定義了電力系統模型的基本數據結構,描繪典型情況下EMS信息模型中所包含的電力系統中所有的主要對象。該模型包含這些對象的公用類及其屬性,以及它們之間的關係。

  CIM用面向對象的建模技術定義,CIM規範使用UML(統一建模語言)來表達。由於UML易於使用、可視化、可擴展性強等,用它來描述的CIM很容易進行更新升級和編製相應的規範文檔,為進一步設計系統提供了方便,提高了效率

  在CIM的概念提出後,逐漸得到各供貨商的認同。但仍存在一個問題,即CIM是個抽象的模型,它既不是一個模型資料庫規範,也不是一種交換形式。在此期間,XML(可擴展標記語言)蓬勃發展起來。

公用信息模型中的拓撲模型[1]

  網路的拓撲模型是所有網路分析應用的基礎,包括靜態模型和動態模型,靜態拓撲模型就是所謂的節點一開關模型,描述了網路中的節點和連接節點的實際狀況;動態模型是考慮了開關的開閉動作後形成的母線一支路模型,是將開關兩端的節點合併後形成的。實際上,在網路分析應用中,完全將開關的兩端進行合併會造成一些信息丟失(如動態分析中可能需要考慮保護的動作,將斷路器去掉後這部分動態就無法表示),但若採用完整的靜態模型又太過複雜,因此更好的模型是保留那些在運行期問可能開斷的開關設備,如斷路器(breaker)、熔斷器(fuse)和負荷開關(load break switch)等,而合併那些不能帶電操作的設備,如隔離開關(disconnectox)、跨接線(jumper)等。CIM中拓撲模型涉及的類如圖所示。

  1、端子類(Terminal):代表物理的導電設備連接到電力系統中的1個連接端子,1個端子一定屬於1個具體的導電設備。同時,由於端子屬於連接到運行系統中的設備,因此原則上它應連接到1個連接節點上(標準規定1個端子可以不連接到任何連接節點,而連接節點也可以不包含任何端子,這都意味著這個端子或連接節點沒有存在的價值)。

  2、連接節點類(Connectivity Node):代表-組端子的聚合,實際上就是節點一開關模型中的節點,標準規定它可以包含0或多個端子。

  3、導電設備類(Conducting Equipment):是對所有導電設備的抽象,可通過端子連接到電力系統中。按照標準的說明,導電設備具有0到n個端子,但標準中給出的導電設備只有3種可能:0(代表設備沒有接入系統)、2(交流線段、直流線段、跨接線、熔斷器、斷路器、隔離開關、負荷開關,實際上整流逆變器也應該是兩端子的導電設備)、1(除含有0和2端子的導電設備和補償器以外的所有其它導電設備)。其中補償器是一個特例,其端子數可以是1(處於並聯補償模式時)或2(處於串聯補償模式時),由於補償器本身有一個屬性(compensator Type)對其補償模式進行了規範,因此不會給分析過程帶來麻煩。由於導電設備是抽象類,因此在網路分析中不直接使用該類,而是使用它的子類。

  4、拓撲節點類(Topological Node):是對連接節點整合後產生的動態節點,實際上對應於母線一支路模型中的母線(如果沒有忽略所有開關,也可能對應一些匯流端)。原則上1個拓撲節點至少應該包含1個連接節點(標準中規定1個拓撲節點可以不包含連接節點,但卻沒有給出其對應情況的說明),而在動態拓撲模型中,1個連接節點則一定屬於1個拓撲節點。

  5、拓撲島類(To pologicallsland):對應於實際運行的電氣島,由1組具有電氣連接的拓撲節點構成,在網路分析中不使用該類也不會帶來大的問題。

參考文獻

  1. 柳明;何光宇;盧強.《網路分析應用中的公用信息模型》.[J].電網技術.2006年9月
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