DLT890.552-2014 标准规范下载简介

DLT890.552-2014 能量管理系统应用程序接口 第552部分：CIMXML模型交换格式

本部分是定义能量管理系统（EMS）应用程序接口（API）的DL890标准的一部分。 DL/T890.301定义了公共信息模型（CIM)：一个与电力企业运行相关的物理逻辑视图。CIM通过 统一建模语言（UML）进行描述。UML是种以面向对象方式定义、展示以及描述系统的语言，是一 种分析和设计语言而不是一种编程语言。软件程序使用CIM之前要先将其转化为一种能支持可编程接 口的模式。 DL/T890.501描述了UML形式的CIM如何转换为机器可读的格式。这种格式采用可扩展标记语言 （XML）描述，其模式使用资源描述框架（RDF）模式规范语言。 本部分定义了在DL/T890.501中描述的CIMRDF模式如何用于交换基于XML（被称为CIMXML） 的电力系统模型。这些模型在DL890.45x子集标准中定义，如在DL890.452中描述的CIM输电网络模 型交换子集。

EC60050和DL/Z890.2界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

JC／T 2452-2018 中空玻璃间隔条 第2部分：不锈钢间隔条DL/T890.5522014

型中。 使用说明：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 方便了实现不同卖方独立开发的能量管理系统（EMS）应用的集成，多个独立开发的整个EMS之间 的集成以及EMS和其他涉及电力系统运行的不同方面的系统的集成，例如发电或配电管理系统之间 的集成。 3.4 CIMXML 用于交换本部分所定义的XML数据的序列化格式。 3.5 文档对象模型documentobjectmodel(DOM) 一种与平台和语言无关的接口，由万维网联盟（W3C）定义，它允许应用程序和脚本动态存取及交 换文档的内容、结构和样式。 3.6 文档类型定义documenttypedefinition(DTD) 一种用于描述与XML文档有关的词汇表和语法的标准。 使用说明：XML模式和RDF是可以使用的其他形式。 3.7 超文本标记语言hypertextmarkuplanguage (HTML) 用来在万维网上格式化和表示信息的标记语言。 3.8 模型model 描述真实或计算的对象或实体的数据集合。 使用说明1：在CIM上下文中，数据语义由子集定义；参见3.9。 使用说明2：在电力系统分析中，模型是一组描述电力系统的静态数据。模型的例子包括静态电网 模型、拓扑解以及一个潮流应用或状态估计应用生成的网络解。 3.9 子集profile 定义一个可交换的模型结构和语义的模式。 使用说明：子集是对更为通用的CIM加以约束形成的集合。 3.10 子集文档profiledocument 用于特定业务目的子集集合。

用RDF表示的一种模式规范语言，用于描述资源及其性质，包括资源如何与其他资源 用于规定一种应用相关的模式。

模型交换通常涉及一组文档的交换，每个文档都包含实例数据（称作模型）和信息头。每个模型的 结构和语义由一个不包含在交换数据里的子集来描述。整个交换受控于子集文档（ProfileDocument）中 的一组子集。 信息头描述了文档中的模型内容，比如模型创建的日期、描述等。信息头也可以标识其他模型以及 它们与现有模型的关系。当模型是工作流的一部分时，这些信息是重要的。例如，模型彼此间都有关联，

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如模型继承和/或依赖于另一个模型。 4.2～4.4定义了包含信息头数据的模型以及设计要支持的工作流。 4.2CIMXMIL文档和信息头 一个CIMXML文档由一个而不能由多个信息头描述，因此一个CIMXML文档中的实例数据对应 于一个子集。 如果有多个可能相关的CIMXML文档需要放在一起，应将它们集合在类似zip的一个归档文件中

1.3模型和信息头数据

模型的描述作为信息头数据附加到模型上。图1显示了带信息买信息的模型。

图1带信息头信息的模型

在图1中，全模型类（FullModel）、差异模型类（DifferenceModel）和声明类（Statements）描述 模型数据，而信息头由模型类（Model）描述。以下按自下而上的顺序对这些类进行描述： 。全模型文档元素类（FullModelDocumentElement）表示所有可能出现在整个模型文档中的元素。 它有两个子类型：声明（Statements）或全模型（FullModel)，下面将对这两个子类型进一步 描述。一个全模型文档通常包括一个全模型（FullModel）元素和一组定义（Definition）元素。 。声明类（Statements）表示一组定义（Definition，参见6.2.3.5）和/或描述（Description，参见 6.2.3.6）元素。 。全模型（FullModel，参见6.2.3.4）类表示全模型信息头，它的内容由模型类（Model）描述。 。差异模型（DifferenceModel，参见6.2.4.6）类表示差异模型的信息头。其内容由模型类 （Model)、前向差异关联角色、后向差异关联角色来描述。两种关联角色可共用一组声明 (Statements)。 。模型类（Model）描述的信息头内容对于全模型（FullModel）和差异模型（DifferenceModel） 来说是相同的。模型（Model）通过rdf:about属性标识。rdf:about属性唯一描述了模型而非包 含信息头的文档。因此由同样的未变化数据模型创建的多个文档具有相同的rdf:about。这也意 味着模型改变将导致下一个文档创建时具有新的rdf:about。

在这个例子中，被交换的一个可解的网络模型是由子集文档约束的一组包含设备、拓扑和状态变量 文档的模型。图2中左侧的时间轴表示设备模型文档是如何随时间交换的。中间的时间轴显示新拓扑结 果如何随时间交换以及每个拓扑依赖的设备模型。右侧的时间轴表示多个状态变量文档如何交换以及状 态变量文档所依赖的拓扑文档。还应注意到，设备模型E3由一个全模型和一个差异模型两种方式表示， 图2显示的是一个比较简单的例子，图3显示了更为复杂的情况。

5.1URIs作为标识符

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5.2关于rdf:D和rdf:abou

CIMXML元素可由两个不同的RDF结构标识： .rdf:ID; erdf:about。 rdf:ID和rdf:about的使用与它们在RDF里的定义并不一致，而有其特定的含义 。rdf:ID全局说明对象的生命周期，即它是创建或是删除。 。rdf:about是对现有对象的引用。

5.3CIMXML元素标识

对象标识在RDF中极其重要，以至于表示对象的所有元素都用rdf:ID或rdf:about属性 CIM中所有继承IdentifiedObject的类都有UML对象标识属性IdentifiedObject.mRID。这个 映射到rdf:ID/rdf:aboutXML属性。 CIMXML文档可以只使用URN形式参见5.1，详情如下，

6CIMXML格式规则和约定

按照DL/T890.501中描述的CIMRDF模式，电力系统模型能被转换导出为XML文档，如图 所示。这个文档被称为CIMXML文档。CIMXML文档中使用的所有标签（资源描述）都由CIMRDF 模式提供。CIMXML模型交换文档解析后的信息能够导入外部系统。

图4基于CIMXMIL的电力系统模型交换机制

RDF语法提供表示相同数据集的许多方法。例如，两个资源间的关联可以用一个资源的属性代表 也可以通过将一个元素嵌套在另个元素里。这可能造成难以使用一些XML工具（如XSL处理器） 来处理CIMXML文档。 因此，创建CIMXML文档仅需使用RDF语法的一个子集。这个语法简化了实现者建立模型的序 列化和反序列化软件的工作，同时提高了通用XML工具处理CIMXML文档的效率。简化的语法是标 准RDF语法的一个真子集：因此，它可通过可用的RDF反序列化软件读取。

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以下小节定义RDF语法的一个子集。这种简化语法适用于企业间电力系统模型交换。规范的目的 是方便实现者建立RDF数据的反序列化软件，简化他们序列化RDF数据时的选择，并提高通用XML 工具（如XSLT处理器）序列化RDF数据的效率。 简化的语法是标准RDF语法的一个真子集；因此，它可通过RDF反序列化软件如SirPAC[8]读取。 这一点与简化语法的其他方案不同，如[9]、[10]。 简化的语法不丢失任何RDF数据模型的能力。也就是说，任何RDF数据都可以使用这个语法进 行转换。此外，RDF的特征仍然保留，如将定义在一个文档中的模型以声明的形式扩展到第二个文档 中的功能

6.2.3.3文档元素

4全模型（FullMode

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6.2.3.8文字属性元素

6.2.3.10资源属性元款

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本条款的第一部分中定义的一般语法用于部分和全模型的数据交换。一且交换了初始完整模型数据 集，当模型发生变化时仅需通过更新来维护模型。通常这些变化可被规范成两个模型之间的一组差异 差异文件是一个RDF模型（一组RDF语句集），因此可由RDF基础工具进行处理。

6.2.4.2用例示例

下面通过一个用例示例来说明差异文档处理差异模型更新的方法。在这个例子中，参与者是Regional Energy公司和NetworkPower公司： 。每个参与者有一份电力系统模型B1的拷贝。 。RegionalEnergy公司更新B1，以反映即将到来的电力系统改造，产生B2。 。RegionalEnergy公司将B1和B2之间的差异作为差异模型发送给NetworkPower公司。 ●NetworkPower公司审查和验证差异模型。 。NetworkPower公司将差异模型与它们那份B1模型合并，产生B2。

另一种方法是RegionalEnergy公司直接将B2发送给NetworkPower公司。但是，B2是一个非常大 的模型，无法在合理的时间周期内完成对它的校验。因为校验不是完全自动的，还需要专家分析。事实 上，B2的最佳验证策略是将它与已校验过的B1进行比较。这使我们回到差异模型的需求上。 一个更复杂的用例涉及两个以上的参与者。RegionalEnergy公司的几个同业公司提供差异模型给 NetworkPower公司。这样的用例将引入并行模型改变和并发冲突的问题。

给定两个RDF模型B1和B2（称之为基本模型），对差异模型的要求是： 。表示两个基本模型之间的差异。 。自身是一个RDF模型（个RDF语句集），因此可由RDF基础设施处理。 。高效描述两个大的基本模型之间的小差异。 。当一个对象被删除，应用差异的系统负责执行“级联删除”，即查找和删除所包含的所有对象。 与删除对象间的关联也应删除。 。删除操作不可逆（至少不会来自于差异模型中的信息）。 ●可能包含自身的信息，如来源、目的和日期。 。可能包含一些信息以防止当同一个基本模型同时生成两个差异模型时产生冲突。 把差异文件当做数据库提交操作的要求不在这项服务范围内（即回滚功能，如果需要的话，是接收 则应用而不是发送端应用的责任）。这就认可了发送端应用可能不知道自B1.的上次更新后由其他代理对 32模型作出的改变

6.2.4.4差异文件的结构

6.2.4.5前提和并发

前提语句是B1和B2的子集，不包含差异信息。简单地说，在连续的模型修订场景中它们可以省略。 对于一个大的共享模型，连续修订并不总是可行的。修订有可能由不同的参与者同时进行，且并没 有顾及对方。由此带来的并发问题必须要处理，但是传统的面向数据库的方法使用锁来检测不一致的并 发事务，这在网络层面并不适用， 前提语句是锁的一种替代。它们非正式地代表等同于数据库事务的只读锁的信息。处理差异模型的 软件代理可以检查前提是否正确，如果不对将发出不一致的模型修订告警。 前提中包含语句的选择是与应用相关的（这与在数据库事务中锁定信息的选择类似）。前提应包括

会影响形成模型版本的代理进行决策的语句

6.2.4.6差异模型模板

6.2.4.7差异模型的使用

6.2.4.7.1概述

以下示例说明了差异模型的使用。

6.2.4.7.2增加资源

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6.2.4.7.4更新资源

6.3CIMXML格式指南（资料性）

RDF语法的一个有用的功能是它可以在一个文件中实现电力系统模型的任意子集的序列化，但这是 把双刃剑。由一方生成的文档如果不包含所有预期的属性，可能不能由另一方使用。此外，如果资源 的URN与其他文档不一致，包含部分模型的文档可能无法使用。 下列准则适用于一个CIMXML文档的内容，有助于最大化使用CIMXML文档的应用的范围： a）在每个资源的引入点处包含可能的主键属性。例如，cim:IdentifiedObject.name和cim:Equipment EquipmentContainer属性很可能是必需的属性。

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下列情况描述了元素标识以及它们如何出现在全模型和差异模型中： 。新增对象由全模型或差异模型中rdf:ID属性标识的定义元素（参见6.2.3.5）来表示。 。删除对象由差异模型中rdf:ID属性标识的定义元素（参见6.2.3.5）来表示。 。更新对象由差异模型中rdf:about属性标识的描述元素（参见6.2.3.6）来表示。 。添加属性（例如，内部的一个空值变为个有效值）是一个只出现在前向差异模型的 。删除属性（例如，内部的一个有效值变为一个空值）是一个只出现在后向差异模型的

6.5CIM子集生成CIMRDE模式

DL/T890.501讨论CIMRDF模式的生成。个CIMXML模型交换文档使用CIM子集解决特定用 例的模型交换需求，参见DL/T890.400系列部分子集文档。一个CIM子集定义了CIMXML文档导入和 导出时需处理的CIM部分内容。子集的RDF模式只包括为该子集定义的类和属性。 应用能用CIMUML模型产生RDF模式文件。应用具有一个可交互式定义CIMUML模型子集的用 户接口。应用能用RDF模式文件校验CIMXML文档GB50434-2008 开发建设项目水土流失防治标准，见图5。

图5UML、子集和CIMXML工具间的关系

通过提供单独的命名空间，CIMRDF模式可以扩展新的类和属性。因为使用一个单独命名空

6.7RDF简化语法设计原则

以下几点解释了一些可选的简化语法。 a）文字属性可由property属性（RDF[3)语法条款6.10）表示，这将更加紧凑。但是，之所以选择 使用property元素，是因为它们更容易用XSLT表达式处理（例如，它们可以进行分类）。它 们也更容易表示多行文本。 语法是一种带有两级资源/属性的扁平化结构，更深层嵌套结构可能更紧凑。此外，适当的嵌 套结构可允许常用的查询更容易编码到XSLT表达式中。另一方面，选用扁平结构可能是因为 它是最简单的结构，易于生成和解释。通过避免应用对嵌套结构细节的任何依赖，使得语法更 易于移植。 C） 所有资源在引入时都（通过定义元素）给定一个类型。虽然在目前的应用中不需要非类型化资 源，但RDF模型允许资源是非类型化的。差异模型对非类型资源使用的描述参见6.2.3.6。

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