作者：王林梅潘堅躍 黃民翔

論文關鍵詞：電力企業生產管理系統公共信息模型(CIM)通用數據訪問(GDA )

論文摘要：為解決電力企業生產管理系統與其它應用子系統間的“信息孤島”問題，提出依據IEC 61968 CIM時電網資產信息進行標準化及建模，將生產管理系統加入到企業數據集成平臺，實現與其他應用子系統(如SCADA)有機地結合。通過企業集成總線(UIB )，生產管理信息系統與其他子系統之間按標準的數據格式進行信息交換，實現企業管理網中的生產管理信息方便、統一地被第三方使用，進一步加強了電力企業的信，島一體化建設。本文重點論述了實現電力企業生產管理系統封裝集成的依據和技術方法。

0引言

隨著電力企業不斷發展，傳統的管理模式及分散孤立的計算機應用系統已難以適應企業發展的需求。目前電力企業雖已建成各種信息系統，但各系統間相對獨立，“信息孤島”現象嚴重。生產管理系統作為電力企業的核心系統，擁有全局的生產管理信息，但同時需要與其它應用子系統進行通信，才能獲取所需的各類數據。若對生產管理信息進行封裝后，實現與電力企業其他應用系統間的集成，可大大促進企業的信息一體化建設。

為充分挖掘電力企業生產管理信息系統的優化管理功能，本文提出7基于IEC 61970/IEC 61968 CIM對生產管理信息進行標準化及建模，實現生產管理系統與電力企業更多應用子系統間的集成，并介紹了集成后實現的應用功能，如遵循IEC 61970的GDA服務、代理GDA服務以及在SVG接線圖查詢設備臺帳信息等應用功能。

1集成的重點技術

建立元數據存儲庫元數據存儲庫專為集成平臺使用，用于靈活配置生產管理系統的數據轉換部分，以及生產管理系統資源在集成總線上的注冊。

建立元數據存儲庫，需要分別建立CIM元模型信息庫、資源注冊機構和系統發布信息庫。IEC61970/IEC 61968 CIM的元模型信息庫存儲IEC61970/IEC 61968中定義的類、屬性、關聯及其解釋，也包括了自定義的類。資源注冊機構負責管理集成平臺上的所有資源，對于在多個系統中都有記錄的同一資源可以有不同的命名方法，但是只能通過唯一的Resource ID(資源標識)在集成平臺上標識。系統發布信息庫中存儲的信息則說明了數據在哪里，即如果同一資源存在于多個系統中，則由系統發布信息表指明以哪個系統中的信息為準來保證信息的唯一性。

1.2實現模型映射工具

模型映射是實現生產管理系統加入集成環境的第一步，通過模型映射工具才能將生產管理系統私有的數據模型轉換為CIM，客戶也可通過映射工具的模型擴展功能來自定義類、屬性及類之間的關聯。

1..2.1，模型映射工具的設計依據

生產管理系統數據庫中的網絡結構的數據模型是依據IEC 61970第301部分建立的，而資產的數據模型則是依據IEC 61968和一些必需的模型擴充來建立。

為了實現生產管理系統資源信息與其他應用系統(如SCADA)信息的關聯，需要對生產管理系統中的電力系統資源信息進行建模。由于在實現生產管理系統與SCADA系統集成的項目中，采用的建模原則是電網結構與EMS需要的計算參數以SCADA為準，因此生產管理電力系統資源信息可以只包括Equipment(設備)的基本屬性和關聯，即:Naming.name. Naming.description， Equipment.Mem-ber of EquipmentContainero

1.2.2補充模型擴展功能

由于IEC 61968中有些電力資源信息的模型還不夠完備，需要對CIM進行擴展。為保證系統的標準性，模型擴展的基本原則是:使用原模型中的類、屬性及關聯，只在繼承的子類中增加新屬性和新關聯。

例如，目前在IEC 61970和IEC 61968中均未對TA. TV，避雷器(SurgeArrester )、消弧線圈(PetersonCoil)進行建模，而這些類型的設備又+分重要，因此需要對Equipment類進行擴展，如圖1。

1.2.3模型映射工具的具體功能

模型映射工具實現了對生產管理系統進行封裝集成過程中的模型擴展、模型轉換，以及建立SCADA資源與生產管理資源的對照表。具體功能如下:

(1)模型擴展口用戶可靈活自定義類和屬性，保存到CIM元模型信息中，同時可對已定義好的類進行修改。

(2)模型映射。對待包裝的應用系統進行類、屬性及關聯到數據庫表、字段之間的映射(支持SQL語句和存儲過程)，映射規則保存到元數據存儲庫。

(3)資源映射。通過資源映射功能將生產管理系統中的資源注冊到集成平臺上由資源注冊機構負責管理。

(4)系統發布。各應用系統選擇需要發布的類或資源，將相應的信息保存到系統發布信息中。

2實現的應用功能

完成基于IEC 61968 CIM對生產管理信息系統中的資產模型進行標準化封裝后，即可將生產管理系統加入到企業集成總線上，實現與其他已經加入集成環境的子系統進行通信。本文以SCADA系統為例，介紹生產管理系統加入集成環境后實現的重要功能。

2.1生產管理CIM XML模型導出器

采用CIM XML/RDF描述生產管理模型，導出的資產模型CIM XML文件可以是生產管理的全模型，也可以是生產管理的部分模型，提供給第三方使用。

2.1.1生產管理全模型

生產管理全模型的信息包括簡化的電網模型和資產模型。通過簡化的電網模型可以了解一個設備在電網中的電氣位置，通過資產模型可以了解一個設備的臺帳信息、缺陷記錄等。

2.1.2生產管理部分模型

若客戶需要了解某個廠站下或某個具體設備的 資產模型，則需要導出生產管理的部分模型(文檔類的一個子類)。生產管理模型導出工具允許客戶選擇導出一個廠站或一個設備的模資產型如下:資產列表包括一個廠站下的所有資產信息資產目錄包括一個廠站或一個設備的臺帳信息。活動記錄包括一個廠站或一個設備的缺陷記錄。

2.2生產管理GDA服務器

采用GDA服務平臺形式的電力企業集成總線，實現其他應用系統(如SCADA系統的電力系統實時資源信息)與生產管理系統資產信息的關聯。通過生產管理GDA服務器，客戶只需要掌握CIM知識，就可以訪問由SCADA系統維護的數據而無需知道數據的邏輯模式，使第三方應用更加便利。

2.2.1 CIS服務器

基于CORBA的客戶/服務器提供在線的方式實現生產管理系統的組件接口規范(CIS)接入標準的或帶CORBA中間件平臺的系統。CIS服務器提供靈活的數據交換，實現IEC 61970 CIS部分中的GDA{和高速數據訪問(HSDA)服務，支持緊禍合集成方式。 2.2.2通用數據訪問GDA

GDA是CIS中的重要部分，是對遠程存儲單元進行數據訪問的請求/應答式API(應用程序)，主要包括:

(1)讀訪問，提供元數據的基本查詢能力和更C高級的過濾查詢功能。

(2)寫訪問，提供對元數據的寫操作。

(3)變化通知(GDA事件)。

乞生產管理GDA服務器主要實現了以下接口能:get_values( )—查詢一個資源的屬性信息;get_extent_values( )—查詢一類資源的屬性信息; get_related_values()—查詢與某個資源關聯的一類資源信息;get_descendant-values( )—查詢與某個資源多級關聯的一類資源信息。

第三方應用的客戶只需要依據標準規范了解接口的功能、服務名、入/出口參數、返回狀態等，就可以訪問生產管理GDA服務器獲取相關服務。

2.2.3公共服務

公共服務是所有應用程序接口(API )的公共部分，與IEC 61970第4部分中的其他服務(包括GDA， HSDA， TSDA， GES等)結合使用。圖2給出了電力企業集成平臺上生產管理GDA服務器、SCADA GDA服務器、代理GDA服務器以及第三方應用之間的關系。生產管理GDA服務器可直接使用由SCADA包裝器提供的公共服務。

2.3代理GDA服務器

由圖2可知，SCADA包裝器提供了SCADA的資源環境，生產管理GDA服務器則提供了生產管理的資源環境。針對電力系統中這兩個重要數據源，設計了代理GDA服務器為第三方應用提供一個統一的資源環境。數據使用者只需發出數據訪問請求就可以獲得數據，而無需知道數據是由誰提供的。代理GDA服務器的具體功能有:

(1)為客戶隱藏了SCADA GDA服務和生產管理GDA服務的兩個語境，客戶只需連接一個服務即可得到兩個系統的信息。

(2)代理GDA服務通過模型映射工具的系統發布信息確定數據的定位和組織。

(3)代理GDA服務的角色既是SCADA GDA服務器和生產管理GDA服務器的客戶端，又是其他客戶的服務器端。代理服務器實現客戶請求的分發及信息的重組，即將客戶請求分發到合適的GDA服務器，并將各GDA服務器的返回結果重新組織返回給客戶。

2.4設備信息查詢功能

結合SCADA SVG圖形及GDA/HSDA服務器，實現了在SCADA接線圖上查詢設備臺帳，包括設備資產的基本信息、資產模型信息、缺陷報告等。

3結束語

應用CIM對電力企業生產管理系統進行封裝，實現生產管理系統與其他系統的集成，有效地保護了生產管理系統的投資。企業內其他應用系統可以從生產管理GDA服務器獲得資源信息，也可從代理GDA服務器獲得生產管理與SCADA兩個系統的信息。第三方可利用本系統提供的CIM XML生產管理模型、GDA服務，全面了解企業所擁有的資產及設備屬性，保證了全局數據的一致性、準確性和唯一性。