團(tuán)標(biāo)-征求意見(jiàn)稿-《綜合能源系統(tǒng) 泛能網(wǎng)公共信息模型 總體要求》

ICS27.010

Y49

T/CECA

中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CECA-GXXXXX—202X

綜合能源系統(tǒng)泛能網(wǎng)公共信息模型

總體要求

IntegratedenergysystemUEIcommoninformationmodelgeneralrequirements

點(diǎn)擊此處添加與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)一致性程度的標(biāo)識(shí)

（征求意見(jiàn)稿）

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施

中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)發(fā)布

T/CECA-GXXXXX—202X

目次

前言................................................................................IV

引言.................................................................................V

1范圍..............................................................................1

2規(guī)范性引用文件....................................................................1

3術(shù)語(yǔ)及定義........................................................................1

4建模原則..........................................................................2

4.1模型表示法....................................................................2

4.2模型構(gòu)成......................................................................3

4.3模型組織方式..................................................................4

4.4可裁剪性......................................................................4

4.5可擴(kuò)展性......................................................................4

4.6可兼容性......................................................................5

5應(yīng)用原則..........................................................................5

5.1CIM上下文和時(shí)間...............................................................5

5.2關(guān)系和屬性的一致性............................................................5

5.3模型和信息頭..................................................................5

5.4可維護(hù)性......................................................................5

5.5可互聯(lián)性......................................................................6

6系統(tǒng)集成..........................................................................6

6.1集成場(chǎng)景......................................................................6

6.2基礎(chǔ)設(shè)施能力..................................................................6

6.3典型應(yīng)用......................................................................7

6.4與數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系................................................................7

7運(yùn)行環(huán)境..........................................................................8

7.1組件..........................................................................8

7.2組件適配器....................................................................8

7.3接口規(guī)范......................................................................8

7.4中間件適配器..................................................................8

7.5中間件服務(wù)....................................................................9

7.6通信服務(wù)......................................................................9

7.7平臺(tái)環(huán)境......................................................................9

I

T/CECA-GXXXXX—202X

前言

本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起

草。

本文件由新奧數(shù)能科技有限公司提出。

本文件由中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)歸口。

本文件起草單位:

本文件主要起草人：

本文件為首次發(fā)布。

II

T/CECA-GXXXXX—202X

引言

公共信息模型(CIM)是一個(gè)抽象模型，IECTC57工作組開(kāi)發(fā)的CIM作為IECTC57核心標(biāo)準(zhǔn)（簡(jiǎn)稱：

IECCIM標(biāo)準(zhǔn)），在電力通信、變電站、配電管理等領(lǐng)域具有無(wú)可替代的影響力。該系列標(biāo)準(zhǔn)主要以

IEC61970描述的電力系統(tǒng)運(yùn)行所需要的所有公共對(duì)象模型為基礎(chǔ)，由IEC61968擴(kuò)展用于配電領(lǐng)域，

并由IEC62325擴(kuò)展用于電力市場(chǎng)領(lǐng)域，共同構(gòu)成一個(gè)綜合的電力系統(tǒng)信息模型，可以滿足電力系統(tǒng)大

部分應(yīng)用的需要。

泛能網(wǎng)是綜合能源系統(tǒng)在用戶側(cè)的應(yīng)用場(chǎng)景，利用數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源設(shè)施的互聯(lián)互通，為能源生態(tài)

各參與方提供智慧支持，為用戶提供價(jià)值服務(wù)，實(shí)現(xiàn)信息引導(dǎo)能量有序流動(dòng)的能源生態(tài)操作系統(tǒng)。泛能

網(wǎng)需要定義基于CIM的語(yǔ)義和語(yǔ)法，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)方法建立公共信息模型描述綜合能源系統(tǒng)中的主要對(duì)象，

并包含這些對(duì)象的公共類和屬性，以及他們之間的關(guān)系。應(yīng)用程序和系統(tǒng)可以使用CIM訪問(wèn)公共數(shù)據(jù)

和交換信息，而不管這些信息在內(nèi)部是如何表示的。

對(duì)綜合能源系統(tǒng)進(jìn)行建模、描述，首先要抽象出主題域中的實(shí)體的類型、類型的性質(zhì)。這些抽象的

描述就是所謂的“元數(shù)據(jù)”。元數(shù)據(jù)最基本的用途就是管理數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)查詢、交換和共享。公共信

息模型就是綜合能源系統(tǒng)元數(shù)據(jù)的模式，可以用來(lái)描繪具體的綜合能源系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型。公共信息模型作

為一種包括量測(cè)、網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系、設(shè)備特性等的精細(xì)模型，描述所有對(duì)象的邏輯結(jié)構(gòu)和關(guān)系，支持應(yīng)用

組件間交互操作、互聯(lián)互通，為綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行提供一個(gè)綜合邏輯視圖。通過(guò)提供一種把綜合能源

系統(tǒng)資源表示為對(duì)象類和屬性，以及對(duì)象之間關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)方法，CIM成為綜合能源系統(tǒng)中數(shù)字化框架

的一部分，并促進(jìn)了不同廠商獨(dú)立開(kāi)發(fā)的各個(gè)應(yīng)用的集成，獨(dú)立開(kāi)發(fā)的各個(gè)系統(tǒng)的集成，或不同運(yùn)行區(qū)

域邊界之間，如企業(yè)級(jí)和運(yùn)營(yíng)商級(jí)管理有關(guān)的其他系統(tǒng)的集成。

現(xiàn)實(shí)世界是由真實(shí)存在的物理設(shè)備所組成的，采用面向?qū)ο蠼５姆椒?，將現(xiàn)實(shí)世界中某種類型的

設(shè)備抽象為類。真實(shí)存在的具有唯一身份的一個(gè)具體對(duì)象則被建模成它所屬類的一個(gè)實(shí)例。能源設(shè)備被

定義為由固有屬性、量測(cè)屬性、端點(diǎn)和連接所構(gòu)成。本標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)如何設(shè)計(jì)泛能網(wǎng)的公共信息模型提出總

體要求，規(guī)定了建模的一般性原則。同時(shí)，本標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了應(yīng)用CIM進(jìn)行信息交換的指導(dǎo)性原則、與

外部系統(tǒng)之間的相關(guān)性，典型的集成場(chǎng)景、基礎(chǔ)設(shè)施能力、應(yīng)用類別，以及CIM的應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境描述。

III

T/CECA-GXXXXX—202X

綜合能源系統(tǒng)泛能網(wǎng)公共信息模型總體要求

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了綜合能源系統(tǒng)的泛能網(wǎng)中公共信息模型的建模原則、應(yīng)用原則、系統(tǒng)集成和運(yùn)行環(huán)境。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于綜合能源系統(tǒng)的泛能網(wǎng)中，不同廠商提供的各種產(chǎn)品間，定義公共信息模型描述綜合

能源系統(tǒng)資源的標(biāo)準(zhǔn)方法的總體要求。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T39120-2020綜合能源泛能網(wǎng)術(shù)語(yǔ)

DL/T890.2-2010能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序接口(EMS-API)第2部分：術(shù)語(yǔ)

DL/T890.301-2016能量管理系統(tǒng)應(yīng)用程序接口(EMS-API)第301部分：公共信息模型(CIM)基礎(chǔ)

IEC61970Energymanagementsystemapplicationprograminterface(EMS-API)

IEC61968Applicationintegrationatelectricutilities-Systeminterfacesfor

distributionmanagement

IEC62325Frameworkforenergymarketcommunications

3術(shù)語(yǔ)及定義

DL/T890.2-2010、DL/T1080.2-2007、GB/T39120-2020界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

泛能網(wǎng)ubiquitousenergyinternet,UEI

以需求為主導(dǎo)搭建一次能源與二次能源一體化的物理能源網(wǎng)絡(luò)及與其匹配的數(shù)字能源網(wǎng)絡(luò)形成能

源物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)用供一體、多能協(xié)同、多網(wǎng)融合的智慧優(yōu)化，釋放能源的綜合價(jià)值。

[來(lái)源：GB/T39120-2020，2.1]

3.2

應(yīng)用application

由一個(gè)或多個(gè)組件構(gòu)成的、在給定的領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)某種業(yè)務(wù)功能的軟件。定義中的要點(diǎn)是所實(shí)現(xiàn)的功

能，而不是軟件的打包。例如文字處理器，它的功能非常容易理解，但實(shí)際安裝的組件會(huì)隨供應(yīng)商的不

同而有很大差異。

[來(lái)源：DL/T890.2-2010，3.2]

3.3

1

T/CECA-GXXXXX—202X

公共信息模型commoninformationmodel,CIM

描述綜合能源系統(tǒng)中所有主要對(duì)象的抽象模型，通過(guò)提供一種用對(duì)象類和屬性及其關(guān)系來(lái)表示綜合

能源系統(tǒng)資源的標(biāo)準(zhǔn)方法，形成統(tǒng)一的綜合能源系統(tǒng)邏輯視圖。在綜合能源系統(tǒng)的數(shù)字化平臺(tái)上，不同

廠商提供的各種產(chǎn)品間，CIM方便了實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用的集成和信息交換。

3.4

CIM上下文CIMcontext

一個(gè)運(yùn)行時(shí)環(huán)境，所有應(yīng)用實(shí)例在這個(gè)運(yùn)行時(shí)環(huán)境中運(yùn)行以達(dá)到共同的目的。

[來(lái)源：DL/T890.2-2010，3.9]

3.5

包package

一種將相關(guān)的模型元素組合起來(lái)的通用方法。

[來(lái)源：DL/T890.2-2010，3.40]

3.6

類class

對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中對(duì)象的描述，該對(duì)象需要被表示成整個(gè)綜合能源系統(tǒng)模型的一部分，或者是適用一組

給定特性的一個(gè)資源集。

[來(lái)源：DL/T890.2-2010，3.10]

3.7

特性property

用于描述資源具體方面、特點(diǎn)、屬性或關(guān)系。

[來(lái)源：DL/T890.2-2010，3.42]

3.8

統(tǒng)一建模語(yǔ)言UnifiedModelingLanguage,UML

一種建模語(yǔ)言和方法論，用于規(guī)范化、可視化、結(jié)構(gòu)化和文檔化一個(gè)系統(tǒng)集成過(guò)程的方法。

[來(lái)源：DL/T890.2-2010，3.52]

4建模原則

4.1模型表示法

4.1.1建模語(yǔ)言

基于面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，CIM定義成一組包，每一個(gè)包包含一個(gè)或多個(gè)類、以及類之間的關(guān)系，

每一個(gè)類包含一個(gè)或多個(gè)屬性，并根據(jù)類的屬性及與其他類的關(guān)系定義各個(gè)類。

CIM宜使用統(tǒng)一建模語(yǔ)言(UML)表示法進(jìn)行類圖關(guān)系展示。UML是一種以面向?qū)ο蠓绞蕉x、展示以

及描述系統(tǒng)的語(yǔ)言，是一種分析和設(shè)計(jì)語(yǔ)言而不是編程語(yǔ)言。

2

T/CECA-GXXXXX—202X

4.1.2模型交換

綜合能源系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用過(guò)程中，以文件傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行模型交換，實(shí)現(xiàn)CIM的多種用途。CIM模型

交換格式定義數(shù)據(jù)的序列化格式，宜采用機(jī)器可讀的XML或JSON格式文件。但是為解決特定的交換需求，

還需要確定CIM特定的描述子集。子集為交換模型設(shè)定上下文的需求。

軟件程序使用CIM之前要先將UML轉(zhuǎn)化為一種能支持可編程接口的模式。來(lái)自不同廠商獨(dú)立開(kāi)發(fā)的不

同應(yīng)用間交換以CIM為基礎(chǔ)的系統(tǒng)建模信息時(shí)，為了保證互操作性，必須有標(biāo)準(zhǔn)的映射表示CIM的邏輯模

型和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)模式的特定技術(shù)之間的關(guān)系。宜采用XMLSchema定義的方式，對(duì)模型交換模式進(jìn)行規(guī)范化。

整個(gè)綜合能源系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型文件，包括所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的描述和連接關(guān)系，可以由系統(tǒng)提供者通過(guò)

專用的工具導(dǎo)出，然后由其他系統(tǒng)通過(guò)相似的導(dǎo)入工具導(dǎo)入，從而形成一個(gè)本地網(wǎng)絡(luò)工程數(shù)據(jù)庫(kù)。

4.1.3命名空間

命名空間(namespace)是把上下文中一個(gè)詞的特定用法和特定的字典（模式）聯(lián)系起來(lái)的一種方

式，在該字典中可以找到該詞的預(yù)期定義。使用規(guī)范語(yǔ)言描述資源時(shí)采用命名空間精確地將每個(gè)性質(zhì)和

定義該性質(zhì)的模式關(guān)聯(lián)起來(lái)。

4.2模型構(gòu)成

4.2.1包

公共信息模型由一組包組成。包的選擇是為了使模型更易于設(shè)計(jì)理解與査看。實(shí)體可以具有越過(guò)許

多包邊界的關(guān)聯(lián)。每一個(gè)應(yīng)用將使用多個(gè)包中所表示的信息，并允許與綜合能源系統(tǒng)之外的CIM包存在

有依賴關(guān)系。

包的邊界并不意味著應(yīng)用的邊界。一個(gè)應(yīng)用可能使用來(lái)自幾個(gè)包的CIM實(shí)體。

4.2.2類

CIM包包含類、類之間的關(guān)系，以及與其他包中的類存在的關(guān)系。

類是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中一種對(duì)象的表示。在綜合能源系統(tǒng)中具有唯一身份的一個(gè)具體對(duì)象則被建模成所

屬類的一個(gè)實(shí)例。

類具有描述對(duì)象特性的屬性。CIM中的每一個(gè)類包含描述和識(shí)別該類的具體實(shí)例的屬性。只有各個(gè)

應(yīng)用共同感興趣的那些屬性才包括在類的描述中，并且CIM屬性具有可選性。

每一個(gè)屬性都具有一個(gè)類型，典型的屬性類型有整型、浮點(diǎn)型、布爾型、字符串型、日期類型等原

始類型，以及電壓、電流等許多其他具有應(yīng)用含義的類型。

CIM類以各種方式相互聯(lián)系，類之間的關(guān)系揭示了它們相互之間的構(gòu)造方法。

4.2.3類之間的關(guān)系

泛化

根據(jù)DL/T890.301-2016的定義，泛化是一個(gè)較一般的類與ー個(gè)較具體的類之間的一種關(guān)系。較具體

的類只能包含附加信息。泛化使具體的類可以從它上層的所有更一般化的類繼承屬性和關(guān)系。

泛化關(guān)系用一個(gè)三角形指向超類。

關(guān)聯(lián)

3

T/CECA-GXXXXX—202X

根據(jù)DL/T890.301-2016的定義，關(guān)聯(lián)是類之間的一種概念上的聯(lián)系。每一種關(guān)聯(lián)都有兩個(gè)“關(guān)聯(lián)端”。

每個(gè)關(guān)聯(lián)端描述了目標(biāo)類(即，關(guān)聯(lián)端指向的類)與源類（即關(guān)聯(lián)端出發(fā)的類）關(guān)系中的作用。在CIM中，

關(guān)聯(lián)沒(méi)有命名，只有關(guān)聯(lián)端有命名。關(guān)聯(lián)端常給定為目標(biāo)類的名字。

關(guān)聯(lián)用兩個(gè)類之間的連線表示。

每個(gè)關(guān)聯(lián)端設(shè)有重?cái)?shù)(multiplicity),表示有多少對(duì)象可以參與到給定的關(guān)系中。重?cái)?shù)在關(guān)聯(lián)的兩

端都有顯示，示例如下：

a)0..1表示0或1個(gè)實(shí)例，n..m符合表示有n到m個(gè)實(shí)例；

b)0..*表示實(shí)例數(shù)沒(méi)有限制，且可以為零；

c)1表示只有一個(gè)實(shí)例；

d)1..*表示至少一個(gè)實(shí)例。

聚集

根據(jù)DL/T890.301-2016的定義，聚集是關(guān)聯(lián)的一種特殊情況。聚集表明類與類之間一種整體與部分

的關(guān)系，與繼承無(wú)關(guān)。整體類由部分類“構(gòu)成”或“包含”部分類，而部分類是整體類的“一部分”。

聚合用一個(gè)帶菱形的連線，菱形指向具有整體性質(zhì)的類。

4.3模型組織方式

CIM中各類和屬性的組織方式遵循如下原則：

a)每一個(gè)類先列出類的固有屬性，然后按繼承深度列出其繼承的屬性。屬性包含名字、類型和描

述信息。固有屬性的描述包含其實(shí)際說(shuō)明；繼承屬性描述其基類，該屬性的完整注解在其基類

的固有屬性中描述。

b)如果屬性是一個(gè)常量，該屬性通常有一個(gè)初始值用個(gè)等號(hào)連接在屬性名字后。

c)每一個(gè)類先列出類的固有關(guān)聯(lián)，然后按繼承深度列出其繼承的關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)端在關(guān)聯(lián)各端的類中

列出，根據(jù)參與關(guān)聯(lián)的各個(gè)類的作用對(duì)關(guān)聯(lián)進(jìn)行描述。關(guān)聯(lián)的描述包含其實(shí)際說(shuō)明。

d)類的關(guān)聯(lián)包含關(guān)聯(lián)本端重?cái)?shù)、關(guān)聯(lián)對(duì)端重?cái)?shù)、關(guān)聯(lián)對(duì)端類名和關(guān)連端名字信息。關(guān)聯(lián)端的重?cái)?shù)

包含在中括號(hào)中，表示類如何參與到關(guān)聯(lián)。重?cái)?shù)“0”表示為一個(gè)可選關(guān)聯(lián)，重?cái)?shù)“*”表示允

許任意數(shù)目。例如，一個(gè)重?cái)?shù)[1.*]表示從1到任意大的數(shù)目范圍都是允許的。

e)表示枚舉的類包含枚舉量和描述。枚舉沒(méi)有類型，沒(méi)有繼承關(guān)系。

4.4可裁剪性

CIM的一個(gè)具體實(shí)施并不需要包括標(biāo)準(zhǔn)的CIM規(guī)范中所有的類、屬性或關(guān)聯(lián)。對(duì)于一個(gè)特定的數(shù)據(jù)交

換接口，可以定義一個(gè)子集（profile）作為信息的有效載荷，使公共信息模型具備應(yīng)用可裁剪性。子

集由部分CIM類、屬性和關(guān)聯(lián)的集合構(gòu)成。

在一個(gè)CIM的特殊應(yīng)用中，子集可以規(guī)定哪些元素必須包含（即強(qiáng)制性元素），而哪些元素是可選

的。使用CIM的子集可以剔除類的任何屬性。

4.5可擴(kuò)展性

對(duì)應(yīng)用之間通過(guò)公共接口交換的各種類和屬性建模時(shí)，CIM應(yīng)只包含通用的特性，詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)可以

從其中派生出來(lái)。CIM擴(kuò)展時(shí)應(yīng)遵循以下原則：

a)向已有的類中增加額外的屬性；

b)增加新的類，此類是已有類的特化；

c)通過(guò)建立與已有類的關(guān)聯(lián)來(lái)增加新的類。

4

T/CECA-GXXXXX—202X

4.6可兼容性

本標(biāo)準(zhǔn)描述的公共信息模型主要用于綜合能源系統(tǒng)，描述一定區(qū)域內(nèi)用戶側(cè)應(yīng)用相關(guān)的主要對(duì)象，

可能同時(shí)涉及多種能源信息的管理。與電力系統(tǒng)之間，一般以用戶角色接入電力系統(tǒng)的應(yīng)用（調(diào)度控制

中心、配電管理系統(tǒng)和電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)）等產(chǎn)生業(yè)務(wù)相關(guān)性。為提高跨領(lǐng)域間系統(tǒng)的信息交換能力，

綜合能源系統(tǒng)的CIM宜遵循以下原則進(jìn)行兼容性建模：

a)對(duì)于可映射到IECCIM標(biāo)準(zhǔn)且屬性完全相同或?qū)傩韵鄬?duì)較少的類，可直接采用IECCIM標(biāo)準(zhǔn)

的類定義；

b)對(duì)于可映射到IECCIM標(biāo)準(zhǔn)且屬性不完全相同的類，則在繼承自IECCIM類的基礎(chǔ)上，增加

新的屬性；

c)對(duì)于綜合能源系統(tǒng)中獨(dú)有的CIM類，直接新增。

5應(yīng)用原則

5.1CIM上下文和時(shí)間

所有實(shí)體的CIM定義隱含的允許多個(gè)對(duì)象實(shí)例在多個(gè)時(shí)刻存在。

為了區(qū)別在多個(gè)相同的應(yīng)用組件中實(shí)例化的各個(gè)CIM實(shí)體，組件之間交換的信息應(yīng)該包含一個(gè)上下

文或環(huán)境，例如實(shí)時(shí)（REALTIME）、離線（OFFLINE）來(lái)實(shí)現(xiàn)。組件本身無(wú)需知道它們所運(yùn)行的上下文。

兩個(gè)基于CIM的應(yīng)用之間所有的數(shù)據(jù)交換事件都必須包含一個(gè)時(shí)間概念。依據(jù)不同的應(yīng)用，時(shí)間信

息的表示方式可以是隱含的采用接收應(yīng)用程序的時(shí)間標(biāo)記；或是明確的在數(shù)據(jù)項(xiàng)中包含單個(gè)的或整個(gè)數(shù)

據(jù)塊的時(shí)間標(biāo)記。

5.2關(guān)系和屬性的一致性

應(yīng)用CIM可以描繪綜合能源系統(tǒng)在一個(gè)特定狀態(tài)下的一組實(shí)體、關(guān)系和屬性，但不規(guī)定應(yīng)用內(nèi)部如

何控制實(shí)例化的對(duì)象的關(guān)系和屬性的一致性。

5.3模型和信息頭

模型交換通常涉及一組文檔的交換，每個(gè)文檔都包含實(shí)例數(shù)據(jù)（稱作模型）和信息頭。每個(gè)模型的

結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義由一個(gè)不包含在交換數(shù)據(jù)里的子集來(lái)描述。整個(gè)交換受控于子集文檔(ProfileDocument)

中的一組子集。

信息頭描述了文檔中的模型內(nèi)容，比如模型創(chuàng)建的日期、描述等。信息頭也可以標(biāo)識(shí)其他模型以及

它們與現(xiàn)有模型的關(guān)系。

模型交換的文檔由一個(gè)信息頭描述，對(duì)應(yīng)一個(gè)子集。如果有多個(gè)可能相關(guān)的文檔需要放在一起，應(yīng)

將它們集合在類似zip的一個(gè)歸檔文件中。

5.4可維護(hù)性

維護(hù)是生命周期的一個(gè)重要部分，它開(kāi)始于很長(zhǎng)的周期(包括系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、使用)之后。維護(hù)

工作的頻度將反映不同來(lái)源的集成組件的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的質(zhì)量?？煽啃詼p低、可執(zhí)行文件容量增大、性能

下降都是不良實(shí)現(xiàn)可能的后果。其主要引起可測(cè)試性降低、可用性下降和可修改性低，其次引起連接時(shí)

間增加、可讀性差和編譯時(shí)間長(zhǎng)。

綜合能源系統(tǒng)中公共信息模型不限制每個(gè)組件內(nèi)部設(shè)計(jì)方法，但鼓勵(lì)組件設(shè)計(jì)模塊化，并且與其他

組件設(shè)計(jì)解耦。組件應(yīng)盡量自包含，并使組件間相互依賴程度最小。

5

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5.5可互聯(lián)性

本標(biāo)準(zhǔn)CIM主要描述綜合能源系統(tǒng)的用戶需求側(cè)資源，綜合能源系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)應(yīng)用共享和交換公共

信息的同時(shí)，基于CIM描述的對(duì)象信息存在與外部其他系統(tǒng)進(jìn)行交換的過(guò)程。應(yīng)用在接入上級(jí)、地區(qū)管

理系統(tǒng)時(shí)，需要滿足被接入系統(tǒng)的接口規(guī)范，將本標(biāo)準(zhǔn)描述的CIM進(jìn)行篩選和分類后映射到符合要求的

標(biāo)準(zhǔn)信息模型。

例如：以區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商接入公共電網(wǎng)的電力調(diào)度能量管理系統(tǒng)（EMS）時(shí)映射到符合IEC61970

標(biāo)準(zhǔn)的模型；以用能用戶接入配電管理系統(tǒng)（DMS）時(shí)映射到符合IEC61968標(biāo)準(zhǔn)的模型；以購(gòu)售電角色

接入電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)時(shí)映射到符合IEC62325標(biāo)準(zhǔn)的模型；以用戶負(fù)荷或負(fù)荷聚合商接入自動(dòng)需求響

應(yīng)系統(tǒng)（DRAS）時(shí)映射到符合OpenADR通信協(xié)議的模型。

6系統(tǒng)集成

6.1集成場(chǎng)景

典型綜合能源系統(tǒng)的泛能網(wǎng)能量管理平臺(tái)是各種軟件子系統(tǒng)的一個(gè)集合。具有獨(dú)特信息接口的現(xiàn)有

系統(tǒng)需要逐漸過(guò)渡到使用泛能網(wǎng)公共信息模型接口的系統(tǒng)。典型的集成場(chǎng)景如下：

a)不同供應(yīng)商開(kāi)發(fā)的應(yīng)用集成到一個(gè)同構(gòu)系統(tǒng)中：在這一場(chǎng)景中，獨(dú)立開(kāi)發(fā)的應(yīng)用組件都集成到

一個(gè)系統(tǒng)中（該系統(tǒng)包含支撐基礎(chǔ)設(shè)施）。這允許系統(tǒng)集成商更容易地將單個(gè)組件集成到任何

系統(tǒng)中，無(wú)論是已有系統(tǒng)或是新開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)。

b)獨(dú)立系統(tǒng)間的在線數(shù)據(jù)交換：控制中心需要與公司內(nèi)部或企業(yè)間的其他獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行通信。需

要用松耦合的集成方案來(lái)交換信息，例如公司結(jié)算系統(tǒng)與EMS之間的信息交換等。企業(yè)集成

場(chǎng)景通常屬于這一范疇。

c)共享某些工程數(shù)據(jù)的獨(dú)立系統(tǒng)的集成：這對(duì)應(yīng)于來(lái)自不同廠商的應(yīng)用包使用部分重疊的工程模

型數(shù)據(jù)的情況。

d)不同系統(tǒng)的相同應(yīng)用之間串行化數(shù)據(jù)的交換：使用文件傳輸技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)有限的集成，在這種

類型的導(dǎo)出/導(dǎo)入交換中使用約定的格式。這種場(chǎng)景的一個(gè)例子就是在綜合能源系統(tǒng)模型交換

時(shí)，使用文件傳輸協(xié)議(FTP)和基于可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(XML)格式的文件。

e)在一個(gè)同構(gòu)系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用：廠商或企業(yè)在開(kāi)發(fā)新應(yīng)用并集成入他們現(xiàn)有的系統(tǒng)（不同于

集成到其他系統(tǒng)）時(shí)在應(yīng)用接口使用這些公共信息模型實(shí)現(xiàn)信息交換。

6.2基礎(chǔ)設(shè)施能力

遵循公共信息模型的組件集成是基于服務(wù)和功能的集成，獨(dú)立于基礎(chǔ)設(shè)施所使用的底層技術(shù)。組件

執(zhí)行系統(tǒng)提供集成分布式組件所需要的基礎(chǔ)設(shè)施能力，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用間集成的實(shí)際需求選擇必須支持的能

力范圍，但不必須支持所有能力。組件執(zhí)行系統(tǒng)宜具備以下能力：

a)允許組件交換具有任意復(fù)雜性的信息；

b)能夠使用各種形式的分布式組件技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)；

c)能夠讓系統(tǒng)管理員獨(dú)立于其他組件的部署各個(gè)發(fā)布和/或訂閱的組件；

d)保證所發(fā)布的信息是完全可重用的，即一旦發(fā)布了一個(gè)給定類型的事件，任何一個(gè)新的經(jīng)授權(quán)

的實(shí)體就可以獲得該事件，無(wú)須在發(fā)布信息的組件中做任何的修改或補(bǔ)充；

e)把一個(gè)通用的事件歷史工具作為組件提供。這使得所有的或所選擇的信息交換可以保存在一個(gè)

永久的存儲(chǔ)器中；

f)支持基于信息交換元數(shù)據(jù)模型的事件歷史模式；

g)提供一個(gè)事件歷史組件來(lái)記錄發(fā)布組件發(fā)出每一個(gè)事件的時(shí)間；

6

T/CECA-GXXXXX—202X

h)有能力支持事件信息模型版本和組件版本，可以保存一個(gè)完全的核査跟蹤數(shù)據(jù)，能夠精確地恢

復(fù)歷史；

i)提供應(yīng)用間監(jiān)控組件，用來(lái)分析連接到專用服務(wù)的任何應(yīng)用組件接口的狀態(tài)。這一組件可以啟

用和停用，能夠提供性能監(jiān)視功能。這些要素有助于提供統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別瓶頸或?qū)?lái)需要改進(jìn)

的方面。管理員需要用這一信息來(lái)配置組件間的信息交換和保證可用性；

j)組件能夠發(fā)送或請(qǐng)求信息，而不需要知道接收組件的物理位置或當(dāng)前是否連接著。接收者可能

由于網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題而不能得到，或自然斷開(kāi)就像手機(jī)用戶那樣只是周期地接通，組件可能會(huì)由于

出故障或只是在某些時(shí)間運(yùn)行而不可用；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)可用時(shí)或接收應(yīng)用程序準(zhǔn)備好處理請(qǐng)求時(shí)，正

在等待的信息必須傳送出去。

6.3典型應(yīng)用

6.3.1實(shí)際應(yīng)用打包到綜合能源系統(tǒng)中的工作將由應(yīng)用提供商完成，任何試圖根據(jù)名字來(lái)定義一系列

單個(gè)應(yīng)用的做法，都會(huì)對(duì)提供商造成不必要的限制。綜合能源系統(tǒng)中應(yīng)用可分為供能、管網(wǎng)、用能、

服務(wù)、交易、診斷、治理和評(píng)價(jià)等方面。

6.3.2能源站管理應(yīng)用（例如：泛能站等）在能源站的日常管理工作中，為客戶構(gòu)建控制、管理、運(yùn)

維的一體化平臺(tái)，提供數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、策略優(yōu)化、策略下發(fā)、負(fù)荷預(yù)測(cè)、能源監(jiān)控、智能報(bào)

警、遠(yuǎn)程運(yùn)維等功能，全面提升能源的利用效率和能源系統(tǒng)的智能化水平，優(yōu)化設(shè)備可靠運(yùn)行時(shí)間，

實(shí)現(xiàn)站、設(shè)備到人的層級(jí)化、智能化管理。

6.3.3燃?xì)饩W(wǎng)運(yùn)營(yíng)應(yīng)用基于三維可視化技術(shù)，建立燃?xì)鈭?chǎng)站（門站、儲(chǔ)氣站、調(diào)壓站、管網(wǎng)等）模型，

深度融合場(chǎng)站SCADA、氣源調(diào)度、場(chǎng)站巡檢、能耗分析等功能，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景、人員、設(shè)備、成本和決策

等在線監(jiān)管，智能化和精細(xì)化日常運(yùn)營(yíng)管控，保障燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)營(yíng)的安全和穩(wěn)定。

6.3.4熱網(wǎng)運(yùn)營(yíng)應(yīng)用基于GIS技術(shù)，建立熱網(wǎng)"數(shù)字孿生"模型，對(duì)供熱系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)設(shè)備實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)仿

真計(jì)算和按需精準(zhǔn)調(diào)控，增強(qiáng)熱網(wǎng)的自感知、自分析、自診斷、自調(diào)節(jié)能力，保障熱力管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的安

全和穩(wěn)定。

6.3.5配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)應(yīng)用通過(guò)積木式行業(yè)組件為用戶提供客戶管理、資產(chǎn)管理、業(yè)擴(kuò)服務(wù)、電費(fèi)管理、

報(bào)表管理、營(yíng)銷與服務(wù)監(jiān)管、客服服務(wù)等全流程配電運(yùn)營(yíng)服務(wù)，提升服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)保障配電網(wǎng)安全

運(yùn)行。

6.3.6節(jié)能服務(wù)應(yīng)用采用端邊云架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)鍋爐、冷機(jī)、空氣源熱泵設(shè)備的數(shù)字化節(jié)能監(jiān)測(cè)、分析、

診斷和評(píng)估，在節(jié)能業(yè)務(wù)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全流程閉環(huán)價(jià)值。

6.3.7設(shè)備智慧運(yùn)維應(yīng)用基于設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，主要實(shí)現(xiàn)能源設(shè)施（包含鍋爐、空壓、制冷、熱泵、空

調(diào)等）運(yùn)行參數(shù)的可視化、遠(yuǎn)程調(diào)控、故障預(yù)警、智能診斷和智慧運(yùn)行等功能，提高能源設(shè)備安全性和

經(jīng)濟(jì)性。

6.3.8分布聚合交易應(yīng)用匯集用戶用電數(shù)據(jù)以及電網(wǎng)電力需求信息，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷聚合、交易報(bào)價(jià)和運(yùn)營(yíng)

管理等功能，為分布聚合商提供運(yùn)營(yíng)、申報(bào)一體化工作臺(tái)。

6.3.9指數(shù)評(píng)價(jià)應(yīng)用從安全、高效、清潔、經(jīng)濟(jì)、便捷等方面系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)指標(biāo)體系，基于能源設(shè)備

實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)用戶側(cè)綜合能源系統(tǒng)進(jìn)行診斷、分析和評(píng)估，實(shí)現(xiàn)用戶能源體系的發(fā)展程度指標(biāo)性

度量。

6.4與數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系

7

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遵從CIM標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)不需要設(shè)計(jì)成與CIM的類圖結(jié)構(gòu)保持一致。

遵從CIM標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，公用接口的數(shù)據(jù)表示應(yīng)符合以下要求：

a)語(yǔ)義--命名和數(shù)據(jù)的意義；

b)詞法--數(shù)據(jù)類型；

c)關(guān)系--與CIM其它部分的關(guān)系。

7運(yùn)行環(huán)境

7.1組件

組件的范圍是沒(méi)有限制的，它可以完成綜合能源系統(tǒng)所需的任何功能。采用綜合能源系統(tǒng)的區(qū)域內(nèi)

信息和通信（ICT）架構(gòu)，組件可以分布在網(wǎng)絡(luò)上（局域網(wǎng)LAN、內(nèi)部網(wǎng)、企業(yè)專用廣域網(wǎng)WAN及公用互

聯(lián)網(wǎng)）靈活部署。

組件間的信息交換可以是一段數(shù)據(jù)或是一個(gè)功能的執(zhí)行結(jié)果（指該功能可以被遠(yuǎn)程調(diào)用），稱為服

務(wù)交換。例如，組件可以是傳統(tǒng)的過(guò)程性應(yīng)用（也稱為已有應(yīng)用）或用最新技術(shù)建立的完全面向?qū)ο蟮?/p>

應(yīng)用。

7.2組件適配器

綜合能源系統(tǒng)的數(shù)字化環(huán)境中，組件適配器是使不符合接口子集的軟件應(yīng)用能夠使用服務(wù)的符合接

口子集的軟件。這樣，組件適配器僅做必要的工作，就可以使組件符合一個(gè)或多個(gè)接口規(guī)范。

7.3接口規(guī)范

綜合能源系統(tǒng)中采用的接口規(guī)范宜包括兩部分：組件特定子集規(guī)范和分布式計(jì)算環(huán)境中基于組件的

服務(wù)規(guī)范。系統(tǒng)中接口規(guī)范應(yīng)：

a)陳述性的，包含服務(wù)交互的屬性、方法和所需的參數(shù)，這些服務(wù)交互是特定接口規(guī)范的一部分；

b)與編程語(yǔ)言無(wú)關(guān)；

c)強(qiáng)調(diào)邏輯接口與實(shí)現(xiàn)分離；

d)獨(dú)立于中間件。

7.4中間件適配器

中間件適配器是符合接口子集的軟件，它擴(kuò)充現(xiàn)有的中間件服務(wù)，使應(yīng)用間軟件基礎(chǔ)架構(gòu)支持建議

的服務(wù)和模式。從而，中間件適配器僅通過(guò)必要的擴(kuò)充，就能使所用的中間件特性符合系統(tǒng)的接口規(guī)范。

在這樣的環(huán)境下，中間件服務(wù)并不代表單一的接口，而是代表為組件提供一組相應(yīng)服務(wù)的接口集。

不同的中間件服務(wù)實(shí)現(xiàn)將引入不同的服務(wù)實(shí)現(xiàn)和不同的運(yùn)行環(huán)境。這種情況就可能隱式地提供一些

屬性，并推薦其他由中間件適配器加入的屬性。如果中間件服務(wù)實(shí)現(xiàn)不能提供符合框架的特性，則中間

件適配器應(yīng)該提供。這意味著：

a)對(duì)于提供服務(wù)的一個(gè)中間件服務(wù)實(shí)現(xiàn)，中間件適配器應(yīng)該提供到這一服務(wù)的映射；

b)使用不符合接口子集的中間件服務(wù)實(shí)現(xiàn)時(shí)，至少有一個(gè)中間件適配器使中間件服務(wù)實(shí)現(xiàn)符合接

口規(guī)范；

c)對(duì)那些不符合接口子集的中間件服務(wù)，每個(gè)中間件適配器是為特定中間件服務(wù)實(shí)現(xiàn)而定制的，

因?yàn)樗浅Ｒ蕾囉谥虚g件服務(wù)實(shí)現(xiàn)的架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)。它也運(yùn)行在特定的，可能是分布式的硬件/

操作系統(tǒng)(HWOS)環(huán)境下。因此，中間件服務(wù)實(shí)現(xiàn)、中間件適配器（集）和操作系統(tǒng)這三個(gè)要

素完全互相依賴；

8

T/CECA-GXXXXX—202X

d)對(duì)于相同計(jì)算機(jī)環(huán)境中，運(yùn)行在相同中間件服務(wù)實(shí)現(xiàn)多個(gè)接口服務(wù)，中間件適配器理論上可以

重用。

7.5中間件服務(wù)

組件間的信息交換可以在同一進(jìn)程中（進(jìn)程內(nèi)）同一機(jī)器的進(jìn)程之間（本地）以及跨計(jì)算機(jī)（遠(yuǎn)程）

進(jìn)行。中間件提供者通常支持不同的通信模式，例如同步和異步的交互。訂閱指周期性或事件驅(qū)動(dòng)地讀

取或修改對(duì)象的能力。消息傳送表示了當(dāng)今消息中間件的特性，例如存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，消息持久化和可靠傳送。

中間件服務(wù)應(yīng)提供一組API使得接口子集中的前幾層能夠：

a)在網(wǎng)絡(luò)中透明地定位，并與其他應(yīng)用或服務(wù)交互；

b)獨(dú)立于通信協(xié)議框架服務(wù)；

c)是可靠的和可用的；

d)更改事務(wù)容量而不損失功能；

e)需要時(shí)，提供支持企業(yè)對(duì)企業(yè)電子商務(wù)模式(B2B)的能力。

7.6通信服務(wù)

為集成兩個(gè)組件，需要在它們之間建立連接。一個(gè)計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)需要支持多種網(wǎng)絡(luò)類型和不同協(xié)議

攜帶的不同資源，如JMS傳輸和HTTP。要連接多個(gè)組件，集成系統(tǒng)必須無(wú)縫地協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議的差異以

支持組件通信。一般來(lái)說(shuō)，服務(wù)應(yīng)該獨(dú)立于底層的平臺(tái)、語(yǔ)言、集成工具或技術(shù)。

7.7平臺(tái)環(huán)境

綜合能源系統(tǒng)中，服務(wù)可以在不同的硬件和軟件平臺(tái)上部署。一個(gè)企業(yè)可能需要管理來(lái)自不同廠商

的不同的硬件和操作系統(tǒng)平臺(tái)。一個(gè)應(yīng)用根據(jù)其部署的硬件和軟件環(huán)境可能必須作一定的修改。泛能網(wǎng)

用戶側(cè)場(chǎng)景下，宜采用云部署微服務(wù)的云平臺(tái)環(huán)境。

_________________________________

9

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目次

前言................................................................................IV

引言.................................................................................V

1范圍..............................................................................1

2規(guī)范性引用文件....................................................................1

3術(shù)語(yǔ)及定義........................................................................1

4建模原則..........................................................................2

4.1模型表示法....................................................................2

4.2模型構(gòu)成......................................................................3

4.3模型組織方式..................................................................4

4.4可裁剪性......................................................................4

4.5可擴(kuò)展性......................................................................4

4.6可兼容性......................................................................5

5應(yīng)用原則..........................................................................5

5.1CIM上下文和時(shí)間...............................................................5

5.2關(guān)系和屬性的一致性............................................................5

5.3模型和信息頭..................................................................5

5.4可維護(hù)性......................................................................5

5.5可互聯(lián)性......................................................................6

6系統(tǒng)集成..........................................................................6

6.1集成場(chǎng)景......................................................................6

6.2基礎(chǔ)設(shè)施能力..................................................................6

6.3典型應(yīng)用......................................................................7

6.4與數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系................................................................7

7運(yùn)行環(huán)境..........................................................................8

7.1組件..........................................................................8

7.2組件適配器....................................................................8

7.3接口規(guī)范......................................................................8

7.4中間件適配器..................................................................8

7.5中間件服務(wù)....................................................................9

7.6通信服務(wù)......................................................................9

7.7平臺(tái)環(huán)境......................................................................9

I

T/CECA-GXXXXX—202X

前言

本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起

草。

本文件由新奧數(shù)能科技有限公司提出。

本文件由中國(guó)節(jié)能協(xié)會(huì)歸口。

本文件起草單位:

本文件主要起草人：

本文件為首次發(fā)布。

II

T/CECA-GXXXXX—202X

引言

公共信息模型(CIM)是一個(gè)抽象模型，IECTC57工作組開(kāi)發(fā)的CIM作為IECTC57核心標(biāo)準(zhǔn)（簡(jiǎn)稱：

IECCIM標(biāo)準(zhǔn)），在電力通信、變電站、配電管理等領(lǐng)域具有無(wú)可替代的影響力。該系列標(biāo)準(zhǔn)主要以

IEC61970描述的電力系統(tǒng)運(yùn)行所需要的所有公共對(duì)象模型為基礎(chǔ)，由IEC61968擴(kuò)展用于配電領(lǐng)域，

并由IEC62325擴(kuò)展用于電力