公共信息模型

公共信息模型（CIM）是一個抽象模型，描述電力企業的所有主要對象，特別是與電力運行有關的對象。通過提供一種用對象類和屬性及他們之間關係來表示電力系統資源的標準方法，CIM方便了實現不同賣方獨立開發的能量管理系統（EMS）應用的集成，多個獨立開發的完整EMS系統之間的集成，以及EMS系統和其它涉及電力系統運行的 不同方面的系統，例如發電或配電系統之間的集成。這是通過定義一種基於CIM的公共語言（即語法和語義），使得這些應用或系統能夠不依賴於信息的內部表示而訪問公共數據和交換信息來實現的。

CIM中描述的對象類本質上是抽象的，可以用於各種應用。CIM的使用遠遠超出了它在EMS中應用的範圍。應當把本標準理解為一種能夠在任何領域實行集成的工具，只要該領域需要一種公共電力系統，使得應用和系統之間能夠實現互操作和插入兼容性，而與任何具體實現無關。

由於完整的CIM的規模較大，所以將包含在CIM中的對象分成了幾個邏輯包，每個邏輯包代表整個電力系統模型的某一部分。這些包的集合發展成為獨立的標準。DL/T890的本部分規定了包的基本集合，提供了電力企業內部各應用共享的EMS信息的物理方面的邏輯視圖。其它標準規定了某些特定應用所需的模型的特殊部分。

各個邏輯包的簡介如下：

核心包（Core）：包含所有應用共享的核心的命名（Naming）、電力系統資源（PowerSystemResource）、設備容量器（EquipmentContainer）和導電設備(ConductingEquipment)實體，以及這些實體的常見的組合。並不是所有的應用都需要所有的Core實體。這個包不依賴於任何其他的包，而其他包中的大部分都具有依賴於本包的關聯和普遍化。

拓撲包(Topology)：這個包是Core包的擴展，它與Terminal類一起建立連接性(Connectivity)的模型，而連接性是設備怎樣連接在一起的物理定義。另外，它還建立了拓撲 (Topology)的模型，拓撲是設備怎樣通過閉合開關連接在一起的邏輯定義。拓撲的定義與其它的電氣特性無關。

電線包(Wires)：這個包是Core和Topology包的擴展，它建立了輸電(Transmission)和配電(Distribution)網路的電氣特性的信息模型。這個包用於網路應用，例如狀態估計(State Estimation)、潮流(Load Flow)及最優潮流(Optimal Power Flow)。

停運包 (Outage)：這個包是Core和Wires包的擴展，它建立了當前及計劃網路結構的信息模型。這些實體在典型的網路應用中是可選的。

保護包 (Protection)：這個包是Core和Wires包的擴展，它建立了保護設備，例如繼電器的信息模型。這些實體用於培訓模擬和配電網故障定位應用。

量測包(Meas)：這個包包含描述各應用之間交換的動態測量數據的實體。

負荷模型包(LoadModel)：這個包以曲線及相關的曲線數據的形式為能量用戶及系統負荷提供模型。這裡還包括影響負荷的特殊情況，例如季節與日類型。這一信息由負荷預測(Load Forecasting)和負荷管理(Load Management)使用。

發電包(Generation)：這個包分成兩個子包：Production包和GenerationDynamics包。

電力生產包(Production)：這個包提供了各種類型發電機的模型。它還建立了生產成本信息模型，用於發電機間進行經濟需求分配及計算備用量大小。這一信息用於機組組合(Unit Commitment)、水力和火力發電機組的經濟調度(Economic Dispatch)、負荷預測及自動發電控控制 (Automatic Generation Control)等應用。

發電動態包(GenerationDynamics)：這個包提供原動機，例如汽輪機和鍋爐的模型，這些模型在模擬和培訓應用中需要用到。這一信息用於動態培訓模擬器(Dynamic Training Simulator)應用的機組建模。

域包(Domain)：Domain包是量與單位的數據字典，定義了可能被其他任何包中的任何類使用的屬性的數據類型。此包包含原始數據類型的定義，包括量測的單位和允許的值。每一種數據類型包含一個值(value)屬性和一個可選的量測單位(unit)，這個單位指定為一個被初始化為該量測單位文字描述的靜態變數。枚舉型數據的允許值在該屬性的文檔(documentation)中用UML約束句法在大括弧({})內列出。字元串長度在文檔中列出，並被指定為長度屬性。

財務包(Financial)：財務包與結算和會計有關。這些類表達了參與正式和非正式協議的法律實體。

能量計劃包(Energy Seheduling)：能量計劃包提供了對公司之間的電力交易進行計劃和考核的能力。它包括電力產生、消費、損失、輸送、出售和採購的交易。這些類應用在電能的考核結算、發電容量、電能傳輸、輔助服務中。

備用包(Reservation)：備用包包含了用於電能交易計劃、發電容量、電能傳輸、輔助服務中的信息。

SCADA包(SCADA)：SCADA包描述了用於數據採集(SCADA)和控制應用的模型信息，涉及到量測、PT、CT、RTU、掃描裝置、通訊電路等設備，。控制應用支持對設備的控制操作，例如斷開/合上斷路器；數據採集應用從多個來源採集遙測數據，遙測實體的子類型有意遵照IEC61850標準的定義。SCADA包也支持報警的表達，但是不希望被其他應用使用。

CIM類和關係

每一個CIM包的類圖展示了該包中的所有的類及它們的關係。在與其他包中的類存在關係時，這些類也展示出來，而且標以表明其所屬的報的類別。

類與對象所建的模型正是電力系統中需要一種對多種EMS應用通用的方法來描繪的東西，一個類是對現實世界中發現的一種對象的表示，例如在EMS中需要表示為整個電力系統模型的一部分的變壓器、發電機或負荷。其他類型的對象包括諸如EMS應用需要處理、分析與儲存的計劃與量測。這些對象需要一種通用的表示，以達到EMS—API標準的插入兼容和互操作的目的。在電力系統中具有唯一身份的一個具體對象則被建模成它所屬類的一個實例。

還應該注意到，定義CIM是為了方便數據交換。正如本文檔中定義的那樣，CIM實體除了預設的生成、刪除、更新和讀出外，沒有其他行為。為了使CIM儘可能地通用，非常希望對具體實現於配置。一般來說，改變屬性的值或域比改變類定義更為容易。這些原則暗示CIM應當避免定義類的太多的具體子類型。相反，CIM定義一些通用的類，由屬性來給定類型名。因而應用可以根據需要使用這一信息去實例化具體的對象類型。應用可能需要其他信息去定義 有效類型與關係的集合。

類具有描述對象特性的屬性。CIM中的每一個類包含描述和識別具體實例的屬性。只有各個EMS應用共同感興趣的那些屬性才包括在的類的描述中。

每一個屬性都具有一個類型，它識別該屬性是哪一種類型的屬性。典型的屬性類型有整型、浮點型、布爾型、字元串型及枚舉型，它們被稱為原始類型。然而，許多其他類型也被定義為CIM規範的一部分。例如，補償器（Compensator）有一個類型為Voltage的MaximumkV屬性。數據類型的定義包含在Domain包中。

類之間的關係揭示了它們相互之間是怎樣構造的。普遍化、簡單關聯、聚集。

普遍化

普遍化是一個叫普遍的類與一個較具體的類之間的一種關係。較具體的類只能包含在附加的信息。例如，一台電力變壓器是電力系統資源的一種具體型。普遍化使具體的類可以從它上層的所有更普遍的類繼承屬性和關係。

簡單關聯：

簡單關聯是類之間的概念上的聯繫。每一個關聯具有兩個角色。每個角色表示了關聯中的一種方向，表示目標類與源類有關係，角色給定為目標類的名稱，具有或不具有動詞短語。每一個角色也具有多樣性/彙集性的屬性，以確定有多少對象可以參與指定的關係。在CIM中，關聯關係是不需要命名的。

聚集：

聚集是關聯關係的一個特例。聚集關係指明類之間的關係是整體和局部的關係，整體的類由局部的類“組成”，或整體的類“包含”局部的類，局部的類是整體的類的一部分。局部的類並不是像泛化關係中從整體的類繼承而來。

然而，與面向對象的類不同，CIM 的類包含唯一標識對象實例的關鍵字。純面向對象的設計不用關鍵字標識實例（雖然一些對象技術 -- 諸如 Enterprise JavaBeans -- 的確有關鍵字定義）。另外，CIM 包含一個很象資料庫連接的特別的 關聯類。這個關聯涉及的實例，就象磁碟外殼和外殼裡的物理磁碟。這種關聯不是創建外殼和磁碟類之間的關係，而是定義兩個類之間的關係。類本身沒有這樣的關係。通過關聯而不是通過顯式查詢受管資源類實例來為實例定位。使用 CIM 對象實例中的關鍵字才可使關聯定位成為可能。

CIM 和純面向對象設計的區別是由於它們在各自環境中有不同的使用意向。然而面向對象技術已經發展成服務於創建應用程序編程環境的需求，CIM 則明確地適用於描述，編目錄和與受管資源交互。為進一步理解 CIM 是如何工作的，應該看創建和構建它的類層次和各種模型的方式。