DL T 890.501-2007 能量管理系统应用程序接口（EMS-API）.第501部分 公共信息模型的资源描述框架（CIM RDF）模式.pdf

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1、ICS 27100F20备案号：222912008 口L中华人民共和国电力行业标准DLT 8905012007皿C 61970501：2006能量管理系统应用程序接口(EMSAPI)第501部分：公共信息模型的资源描述框架(CIM RDF)模式Energy management system application program interface(EMSAPI)一Part 501：Common Information Model Resource Description Framework(CIM RDF)Schema20071203发布(IEC 61970501：2006，IDT)200

2、80601实施中华人民共和国国家发展和改革委员会 发布目 次DL，T 890 5012007前言IIl言1 范围-12规范性引用文件13术语和定义-”14 XML文档结构25元数据和RDF Schema一36 CIM元数据6附录A(资料性附录) CIMRDFSchema的形成一模式生成机制11DL，T 8905012007刖 昂本部分是根据国家发展改革委办公厅关于印发2006年行业标准项目计划的通知(发改办工业20061093号)的安排制定。DL 890标准是采用IEC 61970国际标准能量管理系统应用程序接口(EMsAPI)制定的，主要包括公共信息模型(c订)和组件接口规范(cIs)两方面

3、内容，由以下部分组成：DLT 8901 能量管理系统应用程序接口(EMsAPI)第1部分：导则和一般要求；DLT 8902能量管理系统应用程序接口(EMSAPI)第2部分：术语；DLcr 890301能量管理系统应用程序接口(EMSAPI)第301部分：公共信息模型(CIM)基础；IEC 61970302能量管理系统应用程序接口(EMSAPI)第302部分：公共信息模型(CIM)财务、能量计划和备用；DLZ 890401能量管理系统应用程序接口(EMSAPI)第401部分：组件接口规范(CIS)框架；1EC 61970402能量管理系统应用程序接口(EMSAPI)第402部分：组件接口规范(C

4、IS)公共服务；IEC 61970403能量管理系统应用程序接口(EMsAPI)第403部分：组件接口规范(cIs)一通用数据访问；IEC 61970-404能量管理系统应用程序接口(EMSAPI)第404部分：组件接口规范(CIS)高速数据访问：IEC 61970-405能量管理系统应用程序接口(EMsAPI)第405部分：组件接口规范(CIS)一通用事件和订阅：IEC 61970-407能量管理系统应用程序接口(EMSAPI)第407部分：组件接口规范(CIS)时间序列数据访问；IEC 61970-453能量管理系统应用程序接口(EMsAPI)第453部分：组件接口规范(CIS)一图表定义

5、交换(公共图形交换)；DLT 890501能量管理系统应用程序接口(EMSAPI)第501部分：组件接口规范(CIS)公共信息模型的资源描述框架(CIM RDF)模式。本部分等同采用IEC 61970-501：2006Energy management system apphcafion program interface(EMSAPI)一Part 501：Common Informadon Model Resource Description Framework(CIM RDF)Schema。本部分定义了在公共信息模型(DL8903XX)中用统一建模语言(UML)表示的概念模型和机器可读的可

6、扩展标记语言(咀。)表示的模式之间的映射。本部分的附录A是资料性附录。本部分由中国电力企业联合会提出。本部分由全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会归口并负责解释。本部分起草单位：国网电力科学研究院、中国电力科学研究院、浙江大学、国家电力调度通信中心、山东大学。本部分主要起草人：曹阳、潘毅、王康元、李毅松、云昌钦、梁成辉。引 言DL，T 8905012007DL890标准采用IEC 61970国际标准。IEC 61970标准定义了能量管理系统(EMS)的应用程序接口(API)，目的在于便于集成来自不同厂家的EMS内部的各种应用，便于将EMS与调度中心内部其他系统互联，以及便于实现不同调度

7、中心EMS之间的模型交换。将这国际标准转化为我国标准并贯彻执行。对于实现异构环境下软件产品的即插即用，使EMS与其他系统能互联、互通、互操作显然会有很好的作用。本部分是DL8905XX中的部分。DL8905XX描述了DL8904XX部分在实现中与特定技术的映射。为了保证互操作性，每个接口对每一种技术必须有标准的映射。本部分定义了在公共信息模型(DL 8903XX)中用统一建模语言(UML)表示的概念模型和机器可读的可扩展标记语言(XML)表示的模式之间的映射。XML表示的模式是用资源描述框架(RDF)模式规范语言定义的。DL，T 8905012007能量管理系统应用程序接口(EMSAPI)第5

8、01部分：公共信息模型的资源描述框架(CmImF)模式1范围本标准为能量管理系统应用程序接口定义了一套组件接口规范(CIS)。本部分规定了形成DLT 890301标准中定义的公共信息模型(cvI)的机器可读形式所需的格式和规则。它提供了CIM词汇表，以支持数据访问工具和相关的CIM语义。本部分为来自独立供应商的应用提供了以通用格式和标准服务访问CIM元数据的机制，以实现后续的CIM数据访问，其次是提供CIM版本管理能力和一种易于扩展的机制以满足特定现场需求。建议的解决方案：是机器和人可读的，尽管其主要目的是供程序访问；可以用任何支持文档对象模型(DOM)应用程序接口的工具访问：是自描述的；充分

9、利用当前的Web标准。本部分是第二级别组件接口规范文档，它使用叙述性术语(通过文本和基于CIM的例子)描述了需要标准化的CIM元数据接口的详细定义。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而构成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。DLT 890，1 能量管理系统应用程序接口(EMSAPI)一第1部分：导则和一般要求DIJT 890 2能量管理系统应用程序接口(EMSAPI)一第2部分：术语表DLfF 890

10、301 能量管理系统应用程序接口(EMsAPD一第301部分：公共信息模型(CIM)基础IEC 60050国际电工技术词汇3术语和定义DLT 8902中的术语和定义适用于本部分。31公共信息模型c01non information model(CnI)描述了EMS信息模型中包含的电力企业内所有主要对象的抽象模型。注：通过提供一种用对象类和属性及它们之间的关系来表示电力系统资源的标准方法，CIM促进了不同厂商独立开发的各个EMS应用的集成，独立开发的各个完整的EMS系统之间的集成，或EMS系统和与电力系统运行的不同方面，如发电和配电管理，有关的其他系统的集成。3 2文档对象模型document

11、object model(DOM)一个由万维网联盟(w3c)定义的与平台和语言无关的接口，它允许程序和脚本动态地访问和交换1DL，T 8905012007文档的内容、结构和样式。33资源描述框架resource descripa蚰framework(RDF)一种由万维网联盟(W3C)推荐的语言，用来表示机器可以简单处理的元数据。它被表示为一种特殊的XML文档。34RDF schema一种模式规范语言，用来规定一种应用特定的模式。它使用RDF描述资源和它们的性质，包括资源如何与其他资源相关联。3 5统一建模语言unified modelling language(UML)UML是一种建模语言和方

12、法学，用于说明、可视化、构建和文档化系统密集型过程的工具。36可扩展标记语言extensible markup language(XML)标准通用标记语言(SGML，ISO 8879)的一个子集，用于在文本文件中插入结构化数据。它是W3C认可推荐的。注：它是免许可的、与平台无关的，并且被很多容易得到的软件工具很好地支持。4 xML文档结构41概述XML文档是一组容器。这些容器可以包含其他容器和内容。良构的XML文档的两个必不可少的部分是序言(prolog)和根元素(root element)。序言包括了对文档所遵循的XML标准的版本以及所使用编码的声明。CIM RDF Schema文件的序言很

13、简单：根元素包含了XML文档的实际内容，这些内容包括在开始和结束标记之内。CIM RDF Schema包括这样的根元素：根元素也包括了对名空间的引用，这些名空间为在文档其他部分使用的元素定义了一个上下文。这样的元素名以该名空间别名加一个冒号作为前缀。例如，RDF Schema名空间声明如下：xmlns：rdfs=http：wwww3orgTR1999PRrdf-schema-19990303#文档中对它的引用使用这样的语法：注释可以出现在XML文档的任何地方；用“”限定。42元素元素(element)是包含在开始和结束标记之间的容器。开始标记定义元素的名字并包含该元素的任何属性。在下面的例子中

14、，Class是元素名，ID是它的属性。该元素的结束标记是。2DL，T 890501200743属性m属性用于使Class元素能够引用CIM RDF Schema文档中的其他元素节点。ID=“Bay”的元素可以通过在该属性值前an#号的方式被其他元素引用，如“#Bay”。需要注意的是，XML中的属性概念与UML中定义的不同。XML属性保存了那些不是直接或不是立即与读者相关的元素信息，例如一个m只是用来链接内部的一些元素。而UML属性是这个上下文中的数据。它们必须保留自身的结构信息，如数据类型、约束和描述。因此，UML属性被指定为CIMRDFSchema中的元素。5元数据和砌)FSchema51概

15、述RDFSchema允许定义应用特定的词汇表。这是一种描述CIM类、属性和关系的非常简练的方式。RDFSchema被设计成可扩展的，因此针对CIM的本地化扩展能很容易地被引用。52资源资源是可以通过一个统一资源标识符(URI)引用的任何事物。对于CIM RDF Schema而言，一个资源对应于一个类。按惯例，资源命名以大写字母开头。53性质(property)性质用来描述资源的一个特定方面、特征、属性或关系。每个性质有一个特定的含义，定义它的允许值、它可以描述的资源类型以及它与其他性质的关系。在CIMRDFSchema上下文中，一个性质可以是一个类属性或该类一个关联的作用名。按惯例，性质命名以

16、小写字母开头。54名空间名空间(namespace)是把上下文中一个词的特定用法和特定的字典(模式)联系起来的一种方式，在该字典中可以找到该词的预期定义。RDF要求XML名空间能精确地将每个性质和定义该性质的模式关联起来。55 CmRDFSchem扩展551概述RDFSchema已经被扩展以支持一些UML概念，这些概念对于CIM是重要和有用的。552重数(mulfipHdty)约束性质(constraint property)是一种特殊类型的性质，可用于限制指定性质的值。重数约束定义了CIM中一个关联的作用所允许的基数(cardinality)值。重数资源定义为：multiplicityadf

17、s：comment表示对于一个给定资源的给定性质来说，允许多少个实例。允许的值是：M：O1(O或1)，M：11(1)，M：0。n(O或多)，M：1n(1或多)。Multiplicity对dfs：comlllellt包含有效值列表的枚举型定义。CIM RDF Schema扩展创建了这类资源，用来表示所允许的CIM基数。这些资源被命名为M：O一1M：l1 M：0一n和M：1n以对应模型中的UML值。3DL，T8905012007553对端作用名(inverseRolename)对端作用名性质提供此关联对端类作用名的名称。这个性质对通过CIM关系进行搜索是有用的。它被定义为：adfs：Constra

18、intProperty rdf：ID=”inverseRoleName”inverseRoleName此关联对端的作用名。554聚集CIM中的一些关联被指定为聚集或容器类型的关联。对于这些关联，一些UML工具仅仅给出关联中容器侧的作用名。这个性质表示该作用名是否是聚集，使得可通过聚集作用名的inverseRolename(对端作用名)来找到“被包含”侧的作用名。isAggregate描述了作用是否是聚集。如果是聚集，那么另一侧类的inverseRoleName性质可以列也可以不列。555构造型CIM使用UML构造型来表示某些类是基本类型或是枚举类型。构造型性质定义这些构造型。它被定义为：ste

19、reotype(Il-dfs：domain rdf：resource=”http：1wwww3org19990222一rdf-syntaxns#Property”，主要用来描述基本数据类型和枚举。556数据类型每个UML类属性都有一个数据类型定义。在CIM模型中，数据类型都是作为类来定义的。一个类属性的数据类型定义引用对应的数据类型类。数据类型可以是字符串型，枚举型，浮点型，整型或其他。这样定义是因为UML和CIM RDF Schema中的语法是不同的。数据类型引用被指定为一个类属性性质规范的一部分。rdf：Property rdf：about=http：历ec#classattributen

20、alllecims：dataType rdf：resourcc=http：iec#dam-type在数据类型是“字符串型，浮点型，整型或其他”的情况下，仅存在一个到相应数据类型类的引用。rdfs：Class rdf：about=http：iec#dam-type下例定义了一个被“CompensatoryPerSection”属性引用的数据类型Admittance”：yPerSection电容器组每个可切换分组的电纳，用每一分组的Mvar来计算，并按网络电压修正。Nerc,(tdfs-domain rdf：rese=”http：iccchTC5712003CIM-schema-ciml0#Com

21、pensator”，Admittance电流与电压的比值。Nerc对于UML中被定义为枚举型数据类型的类属性，与rdf模式的映射略有不同(参考635)。557子集(profile)UML模型中的类，属性和关联的一个子集合可以通过一个子集来定义。每个子集有一个名称。通过cims：profile声明指定到一个子集。这是可选的，即不是每个类都必须指定到一个子集。在下例中，“CurveSchedData”类被指定到名为“Nerc”的子集。CurveSchedData用于定义曲线或计划的数据点的值。Nerc下例定义了“CurveSchedData”类的CurveSchedDatarampData属性。r

22、ampDataY轴变量相对于x轴变量的变化率数值。Nerc最后是一个关联的示例，该关联被定义为NERC子集的一部分：CklrveSchedule用于定义曲线的数据点的值。Nerctrue558类目录CIM的UML类模型使用目录来组织类。例如核心部分和域部分。一个目录对应RationalRos，中的一个包。在rdf模式中cims：ClassCatcgory定义一个目录。目录名在rdf：about声明中定义。下面的例子定义了一个目录“Core”：DL，T8905012007Core包含所有应用共享的核心的PowerSystemResource和CunductingEquipment实体，以及这些实

23、体的常见的组合。并不是所有的应用都需要所有的Core实体。类通过cims：belungsToCategory指定到一个目录(参见559)。559从属于目录UML模型中的每个类被指定到一个目录。cims：BelongsToCategory声明指明了类所属的目录。该声明是类定义的一部分。下例定义了属于目录“Core”的“CurveSchedData”类：CurveSchedData瑚dfs：comme,nt用于定义曲线或计划的数据点的值。Nerc6 CIM元数据61概述CIM元数据是从UML模型中抽取出来的，使用脚本自动生成CIM RDF Schema XML文件。这种映射是直接的。不需要手工编辑

24、。映射的算法和脚本在附录A中描述。62 Schema621 C讧RDFSchemaCIM RDF Schema文件生成为XML RDF类型的文档。622版本CIM RDF Schema的每一个版本被赋予一个版本号，与UML模型文件的版本号相匹配，如cimu08bxml。版本号既可通过文件名也可通过文件中的rdf：Description属性表示，例如：从日期为199911。11的UML文件cimuOSbmdl导出的CIM RDF schema。63从UML映射的内容631概述UML类被映射为rdf：Class资源。属性被映射为rdf：Property资源。作用名也被映射为rdf：Property

25、资源，一些附加的性质列在下面。632类6321概述每一个UML类被抽取成一个rdf：Class。它包含了一些性质资源如展示标签、所属基类、注释和构造型。对于UML模型中为空值的性质，则产生值为空字符串的性质资源。6322标签(1abel)标签性质缺省为CIM中的类名，并指明使用的是英语。类的m属性同xml：lang=”ell“中的值是一样的。这允许在CIM RDF Schema文件中使用以其他语言描述的标签以实现本地化。属性不能改变或本地化，只有展示标签可以。例如，下面是Ground类元素和标签的英语表示：6Gmund：本地化为法语，可能成为下面的样式：MasseDL，T 8905012007

26、：6323所属基类(subClassOf)所属基类性质显示了每个类的超类(基类)。对于顶层的类，例如PowerSystemResource，它的subClassOf性质是rdf：Resource。6324注释(comment)注释性质对应于UML模型中类的描述信息。注释文本可以被本地化，因为注释的内容不被模型的其他部分引用。6325构造型(stereotype)构造型性质根据类的UML构造型生成。目前，CIM模型中仅有和构造型。如果一个类不包含构造型，该性质是一个空字符串。633性质一属性6331概述每个UML类属性被抽取成一个rdf：Prop*try元素。它包含了一些性质资源如展示标签、定义

27、域、值域(数据类型)和注释。对于UML模型中为空值的性质，则生成值为空字符串的性质资源。6332标签性质属性的展示标签与类的展示标签类似，但与m属性不同的是，只有UML属性名被抽取形成label性质，而m属性同时包含类名和属性名。这确保每个UML属性对一个特定的类是确定的。6333定义域(domain)定义域性质是一个约束性质的实例，用于指定一个可以使用此性质的类。RDF Schema允许零个，一个或多个类被列举在域性质中。CIM RDF Schema总是明确列举一个类，来表示该属性所属的UML类。6334值域(range)值域性质是一个约束性质实例，用于约束性质的取值。值域性质的值始终是一个

28、类。它对应的数据类型一般是域包中的Primitive类。6335注释注释性质对应于UML模型中类的描述信息。634性质作用名6341概述每个UML作用名被抽取成一个rdf：Property元素。它包含了一些和UML属性同样的性质资源用于展示标签、定义域、值域和注释。除此以外，它还包含对端作用名(inverseRolename)、重数(multiplicity)和聚集(isAggregate)等性质资源。对于UML模型中为空值的性质，则生成值为空字符串的性质资源。为了产生唯一的性质资源，在一个elM类中的作用名必须是唯一的。6342对端作用名(inverseRoleName)对端作用名性质包含了

29、此关联对端类作用名的名称。7DL，T 89050120076343重数(multiplicity)重数性质显示了关联中该作用名允许的基数(cardinality)值。没有缺省值。63 4 4聚集(isAggregate)聚集性质表明该作用名被指定为一个UML聚集。只有聚集关联的容器侧作用名的isAggregate可以为“True”。635枚举CIM UML枚举类有一个的构造型。指定的枚举文本取值在模型中被表示为没有数据类型的属性名。每个枚举文本名表示一个用户定义的枚举数据类型实例。对每个预定义的数据类型实例，都会在CIMRDFSchema中创建一个对应的类实例。例如，Measurementev

30、entLog的允许值是true，false其中之一。这通过使用值域约束来实现。CIMRDF Schema定义了一个类Boolean”，并且使用rdf：range让MeasurementeventLog性质仅在值为Boolean的一个实例时有意义。于是模式中定义了这个类的两个实例，如下所示：”(false，true l”Enumeration”(Booleall rdf：ID=”title”下面的例子定义了枚举“GeneratorOperatingMode”，它有一个枚举项“GenemtorOperatingModeOft-genOpemfingMode二次控制的操作方式，如：离线(off)，人

31、工调节(Manual)，固定功率(Fixed)，UPC，AGe，EDC，RPN，MRN，或REG。Nerc铂dfs：Class rdf：about=”http：iecchTC572003CIMschema-ciml0#GeneratorOpemfingMode”GenemtorOperatingMode二次控制的操作方式，如：离线(Off)，人工调节(Manual)，固定功率(Fixed)，U，AGC，EDC，RPN，MRN，或REG。Nerc鹄fdfs：label xlnl：lang=”ell”Off64 CIM RDF Schema元素的例子这个例子中，只包含对应于Company资源和它与

32、PowerSystemResource资源问的关联的CIM RDF8Schema元素，见图1。DL，T 890 5012007+OperatedBy Companies 0 n卜叫=图1公司一电力系统资源关联Company一个公司是拥有和运行电力系统资源的一个合法实体，是交换和输电合同的当事人之一。companyType公司的类型，如：联营、公营、私营PowerSystemResource电力系统资源可以是一个单独的元件如Switch，也可以是一个包含许多独立元件的EquipmentContainer如Substation，或者是一个组织的实体如Company或SubControlArea。这

33、提供r在其他PowerSystemResource内嵌套PowerSystemResource集合。例如，一个Switch可以是Substation的成员，而Substation又可以是Company的分区的成员。NercOperates PSRs-个电力系统资源可以是一个或多个公司的一部分。Nerc蚶df Property rdf：about=”http：iec cIl，TC572003C【Mschemaciml0#PowerSystemResource OperateABy_Companies”OperatedBy_Companies9DL，T 8905012007-个电力系统资源可能是一

34、个或多个公司的一部分。Nercadfs：domain rdf：煳uro舞”http：历ecdl厂rC5讹003，C玎schema-timl0#PowerSystemResource”，10附录A(资料性附录)CIM RDF Schema的形成一模式生成机制DL，T 8905012007CIM RDF Schema采用下述算法从UML模型中形成：a)打开模型文件。b)对除了域包外的所有包对每个类，打印删fs：Class rdf：11)=”C1assNalrte”ClassName”ClassDocumentation”ClassStereotype”对每个属性，打印AttributeNamet删

35、fs：range rdf：resource=”#AttributeType”AttributeDocumentation”对每个作用名，打印RoleName础：domainrdf：fesollrcc=”#ClassNalne”，”RoleDocumentation”c)对域包中的每个类，打印”ClaSSDocumentation”ClassStereotype”对域包中的每个属性，打印adProperty rdf：me”ClassNameAttributeNalne”adfs：domain rdf：resource=”#ClassName”，DL，T 8905012007”AttributeDocumentation”d)对域包中每个有(Enumemfion构造型且至少有一个属性的类，打印CIM RDF Schema文件由被称为Xpetal的工具生成。Xpctal运行一个Java程序，从已转换成RationalRose。mdl格式的UML模型中抽取元数据信息。12