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DLT890.301-2016 能量管理系统应用程序接口(EMS-API) 第301部分：公共信息模型(CIM)基础DL/T890.3012016
IEC60050和DL/Z890.2以及下文中界定的术语和定义适用于本部分。 3.1 能量管理系统energymanagementsystem；EMS 一种计算机系统，包括提供基本支持服务的软件平台，以及提供使发电设备和输电设备有效运行所 需功能的一套应用，以便用最小成本保证适当的供电安全性。 3.2 应用程序接口applicationprograminterface；API 由可执行应用组件提供的公用函数集，供其他可执行应用组件使用。 3.3 统一建模语言unifiedmodelinglanguage；UMIL 使用图示技术来表示软件系统从需求分析到设计和实现，再到文档编制的形式化和全面的描述性 语言。 注：UML已经由不同实践者所贡献方法的集合发展成为一个国际标准。CIM使用UML来定义模型，自动化工具生 成文档、模式和其他直接由UML得到的制品。要理解CIM，有必要对UMIL有一个基本的理解。 3.4 子集 满足一个特定类型接口所需的CIM类、关联和属性的子集。 注：它可以用XSD、RDF和/或OWL文件表达。一个子集可以在应用之间进行测试。想要“使用”CIM)子集文件 是必须的。子集在DL890系列标准中的其他部分进行了定义。
GB/T 10264-2014 个人和环境监测用热释光剂量测量系统4.1CIM建模表示法
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）表示法， 已 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 类的属性及与其他类的关系，用文字形式定义各个类。 UML表示法在对象管理组织（ObjectManagementGroup，OMG）的文档和某些已出版的教科书中 描述。
1）此处原文为DCIM，但结合上下文应是CIM。
CIM划分为一组包。包是一种将相关模型元件分组的通用方法。包的选择是为了使模型更易于设计、 理解与查看。公共信息模型由完整的一组包组成。实体可以具有越过许多包边界的关联。每一个应用将 使用多个包中所表示的信息。 为了方便管理和维护，将整个CIM划分为若干组包。包含在本部分中的包是包含在IEC61970包中 的。IEC61970包不依赖于其他任何包。如图1所示，IEC61970包及其子包作为核心或其他CIM包的 基础模型。虚线表示依赖关系，箭头由依赖包指向其所依赖的包。IEC61968包描述了CIM的附加部分， 这部分CIM处理电力企业运行的其他逻辑视图，包括资产、位置、活动、用户、文档、工作管理和计 量。IEC62325包描述了电力市场。
图1工作组包的依赖性示例
注意：包的边界并不意味着应用的边界。一个应用可能使用来自几个包的CIM实体。这也期 标准之外的CIM包与本标准中所描述的某些包有依赖关系，特别是域（Domain）和核心（Core） 过也可以存在其他的依赖关系， 图2展示了DL/T890.301中定义的CIM基本包及它们之间的依赖关系。
图2CIM301部分的包图
第6章包含了每个CIM基本包的规范。 注：在本部分中规定的CIM内容是从CIMUML模型电子发布版IEC61970CIM15v33自动生成的，该电子版可从 CIM用户组织（CIMUsersGroup）获得
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还应该注意到，定义CIM是为了方便数据交换。正如在本部分中定义的那样，CIM实体没有任何 行为。对于一个特定的接口，定义一个由部分CIM类、属性和关联的集合构成的子集（profile）。子集 定义了一个接口的消息有效载荷。 类具有描述对象特性的属性。CIM中的每一个类包含描述和识别该类的具体实例的属性。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。 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。典型的属性类型有整型（CIM类 Integer）、浮点型（CIM类Float）、布尔型（CIM类Boolean）、字符串型（CIM类String）、日期类型（CIM 类Date）、十进制型（CIM类Decimal），它们称为原始类型。然而，许多其他类型也被定义为CIM规范 的一部分。例如，并联补偿器（ShuntCompensator）有一个类型为电压（CIM类Voltage）的maxU属性。 共享的数据类型的定义包含在6.3节所描述的Domain包中。Primitive（原始类型）、enumeration（枚 举）、CIMDatatype（CIM数据类型）和Compound（复合类）等UML版型被添加到作为类型的类中。 CIMDatatype版型结合特定的CIM语义提供三元属性（值，单位，乘子)，这意味着可以自定义映射 到序列化制品，如RDFS、OWL和XSD。有这样版型的类不参与泛化也没有关联关系，只是作为属 性的类型。enumeration版型用于描述有枚举选项列表的属性。Compound版型用于描述通常会复用的 相关属性的集合。复合类可能是由原始类型、枚举类型、CIM数据类型或者其他不递归的复合类组成。 因为所有的CIM属性都是可选的，所以在某种意义上使用CIM的子集可以剔除任何属性。 类之间的关系揭示了它们相互 式租关联
泛化是一个较一般的类与一个较具体的类之间的一种关系。较具体的类只能包含附加信息。泛化使 具体的类可以从它上层的所有更一般化的类继承属性和关系。 图3是泛化的一个例子。此例取自电线包（Wires），断路器（Breaker）是保护开关（ProtectedSwitch） 的更为具体的类型，保护开关又是开关（Switch）的更为具体类型，而开关则是导电设备 （ConductingEquipment）的更具体类型等。电力变压器（PowerTransformer）是导电设备（ConductingEquipment） 的另一个更具体类型。注意，电力系统资源（PowerSystemResource）是从标识对象（IdentifiedObject）类继 承的，而IdentifiedObject类并不在图中，所以IdentifiedObject类在电力系统资源类的右上角用斜体表示。
关联是类之间的一种概念上的联系。每一种关联都有两个“关联端”。“关联端”在UML2.0之前 的规范中称为“作用”。每个关联端描述了目标类（即，关联端指向的类）与源类（即关联端出发的类） 关系中的作用。关联端常常给定为目标类的名字，可以带或者不带动词词组。每个关联端还有重数/基数 （multiplicity/cardinality），用来表示有多少对象可以参与到给定的关系中。在CIM中，关联是没有命名 的，只有关联端是命名的。例如，如图4所示，在CIM中，BaseVoltage类和VoltageLevel类有关联。 重数在关联的两端都有显示。在这个例子中，一个VoltageLevel对象可以引用1个BaseVoltage，而一个 BaseVoltage可被0个或者多个VoltageLevel对象引用。
聚集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与部分的关系，这里，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”。部分类不像泛化那样从整体类 继承。图5说明了EquipmentContainer类与Equipment类之间的聚集关系，它取自Core包。如图5所示， 一个Equipment可以是0或1个EquipmentContainer对象的一个成员，但是一个EquipmentContainer对 象却能包括任意个Equipment对象。在使用CIM作为信息模型的环境中，聚集并没有一个确切或正式的 超出简单关联的解释，其目的是为表达标准用法提供视觉辅助。
4.4CIM模型的概念和例子
CIM类、属性、类型和关系在第5章和第6章中详细说明。第6章包括了DL/T890.301CIM基
的完整描述。为了帮助对CIM的理解，以下章节介绍并描述了在CIM中用到的一些重要模型概 4.2容器、设备层次结构和命名
4.4.2.1容器结构
图6描述了CIM中在层次结构上建立设备容器模型的概念。设备容器描述了一种组织和命名设备 的方法，典型的如变电站。正如可以看到的那样，容器为CIM的特定应用提供了一些灵活性，以便适 应不同的国际惯例以及典型的如输电变电站和配电变电站之间的差异。Bay、VoltageLevel、Substation、 Line和Plant都是EquipmentContainers的类型。一般情况下，Bay被包含在一个特定的VoltageLevel中， 进而又被包含在Substation中。Substations和Lines可能包含在SubGeographicRegions和 GeographicRegions中。
在Wires包中的NamingHierarchyPart1和NamingHierarchyPart2两个类图显示了功能性命名层次结 构（具体参见6.8中的Wires包文档）。 通过IdentifiedObject类的一个容器层次结构创建层次命名来供人使用。这个层次结构是根据设备在 电力系统中的功能来命名设备的。这是功能性命名层次结构。功能性名称之外的其他常见标识是资产序 列号。功能性名称不同于序列号，因为它与一个特定设备在电力系统中的位置或地点相关。无论具体是 什么物理设备被放置在一个地点上，该功能性名称一定相同；但序列号取决于当前使用的物理设备。
4.4.2.2标识对象（IdentifiedObject）类
包含在Core包中的IdentifiedObject类被PowerSystemResource和很多其他的类所继承。该类具有可 于所有CIM对象命名的属性和关联。IdentifiedObject类的mRID属性为CIM对象提供了一个直接和 格的标识。 以下是命名PowerSystemResource对象时如何使用IdentifiedObject属性的定义和规则（更多详情请 阅第6章中IdentifiedObject及其属性的文档)： 一mRID（主资源ID）：一个对象实例的全局唯一机器可读标识符。 name（名字）：给对象命名的人可读并可能是非唯一的任意文字。 aliasName：这个属性已经废弃，并且4.4.3中的名称（Name）类提供了一个更好的选择。 aliasName是对象的自由可读名称，可代替IdentifiedObject.name。它可能是不唯一的，也可能 与命名层次结构无关。aliasName这个属性之所以保留是因为CIM各发布版间的向后兼容性问 题。不过，建议用Name类来代替aliasName，因为aliasName计划在未来某个时间停用。
表1名字类型（NameType）的命名规则
表1描述了名字类型的不同命名规则。表1中，列所代表的意义如下 名字: name 的属性值。
描述：名字类型的作用。 注意：表1不是一个可用于NameType2)类中name属性取值的详尽列表
4.4.4.1连接描述
ngEquipment之间的连接模型。此图 量测复样与导电设备相关联
为了建模连接关系，定义了Terminal和ConnectivityNode类。一个Terminal属于 onductingEquipment，但ConductingEquipment可能有任意数目的Terminal。每个Terminal可以连 个ConnectivityNode，ConnectivityNode是导电设备的端点通过零阻抗连接在一起的点。 2)此处原文为Name，但结合上下文应是NameTvpe
建模连接关系，定义了Terminal和ConnectivityNode类。一个Terminal属于一个 ngEquipment，但ConductingEquipment可能有任意数目的Terminal。每个Terminal可以连接于 onnectivityNode，ConnectivityNode是导电设备的端点通过零阻抗连接在一起的点。一个 处原文为Name，但结合上下文应是NameType
2）此处原文为Name，但结合上下文应是NameType
为Name，但结合上下文应是
4.4.4.2连接和包容的例子
为了阐述连接模型和包容模型是怎样表示成对象的，图9给出了一个小例子。这个例子展示了 越两个变电站的T型连接的输电线路，其中一个变电站含有通过变压器连接的两个电压等级。输 包括两条不同的电缆。其中一个电压等级有一个母线段，该母线段包含一条单一母线和连接到该 两个非常简单的开关间隔设备，
图10显示了在CIM中怎样建立连接关系模型，以及在图10中建立包容关系模型的一种方法（但 不是唯一的方法）。阴影框代表EquipmentContainers，白框代表ConductingEquipment。阴影颜色越深表 示EquipmentContainer在包容层次结构中处于较高层（也就是说，Substation在最上层，接下来是 VoltageLevel等），白圈表示ConnectivityNodes，黑色的小圈表示Terminals。一个Terminal属于一个 ConductingEquipment，一个ConnectivityNode属于一个EquipmentContainer。这就意味着 ConductingEquipment之间的边界（或者说接触点）是它们通过ConnectivityNodes相互连接的 Terminals。
图10基于CIM拓扑的简单网络的连接模型
4.4.5继承的层次结构
图11描述了CIM中建立继承层次模型的概况。此概况图被包含在Wires包的一张类图中，内 了CIM的几个包。
图13在一个类图中展示Wires包建模PowerTransformer设备的部分。 变压器模型在以往版本的基础上进行了修订，使得它可以在平衡与非平衡模型中使用相同的实例模 型。此外，一个PowerTransformer是一个可能有多个端点的ConductingEquipment，可以更加直接地对 具有一个、两个、三个或者更多端点的变压器建模。作为典型的ConductingEquipment，当它运行时， PowerTransformer将电能从它的一个端点传输到另一个端点。
图11设备的继承层次
如图12所示，PowerTransformer也可以根据需要对变压器箱体细节进行建模，用于详细描述变 压器内部绕组的相别连接和不平衡。在任何情况下，一个PowerTransformer建模了在同一物理位置上 的一组物理设备，它们共同实现端点之间的电能变换。对于输电系统，三个物理单相设备通常通过一 个PowerTransformer实例来表示。若需描述单个单相设备的细节，应对TransformerTank对象进行额 外建模。
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图12变压器与油箱模型
通过使用可选的TransformerMeshImpedance类，PowerTransformer与TransformerTank在隐含中心连 接的星型连接或是三角形连接下都可以有阻抗描述。三角形连接的阻抗是用来对超过三个端点的变压器 进行精确建模。如果使用三角形连接阻抗形式，你可以为每个可能的端点到端点的连接指定一个 TransformerMeshImpedance类，这样对2端点的变压器有1个实例，对3端点的有3个实例，对4端点 的有6个实例，依次类推。如果采用星型连接，阻抗参数可以直接指定为PowerTransformerEnd类，或 者使用TransformerStarlmpedance类在变压器间共享。 如图13所示，PowerTransformer是ConductingEquipment的特化类，ConductingEquipment是 Equipment的特化类。这是用泛化类型的关系来显示的，它用一个箭头指向泛化类。通过右上角的斜体 “Equipment”类名来表示ConductingEquipment是Equipment的特化类。继承允许PowerTransformer从 ConductingEquipment、Equipment和所有图中未显示的Equipment的泛化关系来继承属性。 一个PowerTransformer也与PowerTransformerEnd和TransformerTank有关联关系，这建模为关联 类型关系。如图13所示，一个PowerTransformer可以关联0个或多个PowerTransformerEnd，但是一 个PowerTransformerEnd仅关联o个或者一个PowerTransformer。同样，一个PowerTransformer可以关 联0个或多个TransformerTank对象，但是一个TransformerTank仅关联0个或者一个PowerTransformer 对象。 PowerTransformerEnd是TransformerEnd类的特化，TransformerEnd类还有其他的关系： 与IdentifiedObject的泛化关系； 与TransformerMeshImpedance类的两个关联关系，因此一个TransformerEnd对象可以从0、1 或多个TransformerMeshlmpedance对象“源自（From）”以及到（To）0、1或多个 TransformerMeshlmpedance对象; 与PhaseTapChanger类和RatioTapChanger类的聚集关系，因此一个TransformerEnd3)对象可以 有0或1个PhaseTapChanger对象以及0或1个RatioTapChanger对象与其关联。 第6章包含了图13中每个类的完整描述，以及每个类所支持的所有属性及关系的定义
）此处原文为TransformerWinding，但结合上下文应是TransfomerEnd。
4.4.7变压器分接头建模
4.4.7.1泛化的分接头建模
CIM模型支持多种变压器分接头模型。根据物理结构，分接头动作效果将通过使用RatioTapCha 或者是PhaseTapChanger类及其特化来定义。PhaseTapChanger可以被特化为一些不同的物理结构 对应的行为。TapChanger的属性适用于所有PhaseTapChanger的特化。图14显示了变压器分接 模型。
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图14变压器分接头模型
一个电力变压器可以有多个分接头，但是对于任一给定的端点只会建模1个移相分接头和一个调压 分接头。我们记录它相对于其他端点的变比或移相变化，并假设那些端点处于额定（1PU）变比和额定 0）移相角。在一个端点上同时有一个移相分接头和一个调压分接头是允许的，但是若需要使用非对称 变压器模型时则不提倡这样做。 当现在使用的CIM模型不能恰当地反映出调压和移相变压器的物理行为时，可使用表格说明。表 格模型可以根据需要添加到其他CIM分接头模型中。当添加表格模型时，推荐使用线性模型。在分接 头范围内，表格模型可用于描述非线性的移相器或者调压分接头设备的阻抗变化
4.4.7.2调压变压器建模
RatioTapChanger类是用来定义 不改变变压器相角的情况下电压的变化比 atioTapChanger可以用于有固定相移的变压器，如星型一三角形绕组连接。
4.4.7.3调压变压器表格建模
一个RatioTapChangerTabular可以根据需要与任何RatioTapChanger相关联，这表示了分接头位 头变比与阻抗的非线性关系。通常，如果有此关联，优先采用表格变比模型。
4.4.7.4线性移相变压器建模
如果一个移相变压器在分接头变化范围内的每一挡变化，其相移都是一样的，那么这个移相变 性的。线性移相器用PhaseTapChangerLinear类来建模。
4.4.7.5对称移相器的建模
一个对称移相器结构是用一个PhaseTapChangerSymmetrical类来建模的，图15显示了 分接头在调节范围内电压幅值和相位的变化。对称移相器改变相位角，但是不改变电压比。
在p=1的情况下，移相角可以表示为
对称移相器分接头在调节范围内电压幅值和相
AU =2arctan n'SU α=2arctan 2U 2U.
4.4.7.6非对称移相器的建模
一个非对称移相器结构会引起电压变比随相移的变化而变化。一个非对称移相器在其分接头云 内的电压幅值和相位的变化如图16所示。
DB43T 1493-2018 贵铅中银量的测定 火试金重量法和氯化钠电位滴定法DL/T890.301—2016
图16非对称移相器在其分接头动作范围内的电压幅值和相位的变化图
n'sUsine α=arctan (U,+nsUcose) U (n'8Usin)? +(U, + n'SUcos?)
4.4.7.7移相变压器的表格建模
一个PhaseTapChangerTabular可以根据需要与任何PhaseTapChanger相关联，表示分接头位置、移 相与阻抗的非线性关系。一个PhaseTapChangerTabular可用来描述其分接头变化范围内的阻抗变化。在 这些情况下，移相属性为空或者略去。通常，如果有此关联，表格移相模型优先。
CIM模型提供了一种方法来给出平衡三相网络的单线等效表示或者额外可选地给出单相细节。在单 相网络中，端点（Terminal）对象与物理导线的连接直接对应。在用平衡三相网络中的单线表示时DB37T 1192-2009 黑鲪(许氏平鲉)苗种培育技术规程，我 门用一个端点（Terminal）来表示一组协调的相别连接。因此，一个端点（Terminal）可以用Terminai.phases 属性（枚举类型PhaseCode）来指定一个或多个协调的相别连接。PhaseCode可能有的相别连接组合形 式包括ABC、AB、BC、CA、A、B、C等。每个端点上的相别允许对连接不同相别的跨接线或规范中