第1篇 CIM基础 1
第1章 概述 3
1.1 智能电网介绍 3
1.2 标准化的目的 5
1.3 智能电网标准化路线图及其CIM侧重点 5
1.3.1 德国智能电网标准化路线图（E-Energy/Smart Grid） 6
1.3.2 NIST智能电网互操作性标准框架和路线图（第1版） 8
1.3.3 IEC标准化管理委员会第三战略小组报告 9
1.3.4 德国智能电网（E-Energy）标准化研究项目 10
1.3.5 微软智能能源参考架构 11
1.3.6 CIGRE D2.2 4——21世纪的EMS架构 12
1.3.7 CEN/CENELEC/ETSI——SG-CG和SM-CG的欧盟指令 13
1.3.8 IEEE P2030 15
1.3.9 日本经济产业部（METI）智能电网国际标准化路线图 15
1.3.10 国家电网公司（SGCC）——建设坚强智能电网 16
1.3.11 韩国智能电网路线图 17
1.3.12 ISO/IEC JTC 1智能电网特别工作组（SWG-Smart Grid） 18
1.3.13 概要：推荐的世界级核心标准 18
1.4 CIM开发的历史和目的 20
1.5 CIM的主要应用 21
1.6 CIM相关标准 22
1.6.1 IEC 62357：无缝集成参考架构 22
1.6.2 IEC 60050—国际电工词汇—电力百科（Electropedia） 24
1.6.3 IEC 61850—变电站通信网络与系统 24
1.6.4 IEC 60870—远动设备和系统 24
1.6.5 IEC 62541—OPC统一架构 24
1.6.6 IEC 62361-100 TC 57质量规范的协调-第100部分：CIM到XML映射的命名和设计规则 25
1.6.7 IEC 62351——数据通信安全 25
1.7 IEC TC 57 26
1.8 标准开发和生命周期过程 28
1.8.1 标准化 28
1.8.2 IEC出版物 30
1.8.3 IEC国际标准的开发 31
1.8.4 IEC出版物生命周期管理 33
1.8.5 CIM数据模型开发过程 35
第2章 基本技术 38
2.1 UML基础 38
2.1.1 UML规范 38
2.1.2 UML类图 39
2.1.3 类与类之间的关系 42
2.1.4 包图 45
2.1.5 UML扩展机制：衍型和外廓包 47
2.2 XML基础 48
2.2.1 XML的组成部分 48
2.2.2 文档结构和约束 53
2.3 RDF基础 54
2.4 集成技术 58
第3章 IEC公共信息模型 62
3.1 一般信息 64
3.1.1 IEC 61968-1：电力公用事业的应用集成——配电管理系统接口——第1部分：接口架构和一般要求 64
3.1.2 IEC 61968-2：电力公用事业的应用集成——配电管理系统接口——第2部分：词汇表 65
3.1.3 IEC 61970-1：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第1部分：指导方针和一般要求 65
3.1.4 IEC 61970-2：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第2部分：词汇表 65
3.1.5 IEC 62325-101：能源市场通信框架——第101部分：一般指导方针 66
3.1.6 IEC 62325-102：能源市场通信框架——第102部分：能源市场模型举例 66
3.2 数据模型 66
3.2.1 IEC 61970-301：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第301部分：CIM基础 66
3.2.2 IEC 61968-11：电力公用事业的应用集成——配电管理系统接口——第11部分：CIM在配电方面的扩展 68
3.2.3 IEC 62325-301 69
3.3 业务功能 69
3.3.1 IEC 61968-3：电力公用事业的应用集成——配电管理系统接口——第3部分：网络操作接口 70
3.3.2 IEC 61968-4：配电管理系统接口——第4部分：记录和资产管理接口标准 71
3.3.3 IEC 61968-5：电力公用事业的应用集成——配电管理系统接口——第5部分：操作规划与优化 71
3.3.4 IEC 61968-6：电力公用事业的应用集成——配电管理系统接口——第6部分：建设和维护的接口标准 71
3.3.5 IEC 61968-7：电力公用事业的应用集成——配电管理系统接口——第7部分：网络扩展规划 71
3.3.6 IEC 61968-8：电力公用事业的应用集成——配电管理系统接口——第8部分：客户支持接口标准 72
3.3.7 IEC 61968-9：电力公用事业的应用集成——配电管理系统接口——第9部分：抄表和控制接口 72
3.4 组件接口规范 72
3.4.1 IEC 61970-401：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第401部分：组件接口规范（CIS）框架 73
3.4.2 IEC 61970-402：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第402部分：公共服务 74
3.4.3 IEC 61970-403：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第403部分：通用数据访问（GDA） 74
3.4.4 IEC 61970-404：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第404部分：高速数据访问（HSDA） 74
3.4.5 IEC 61970-405：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第405部分：通用事件和订阅（GES） 75
3.4.6 IEC 61970-407：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第407部分：时间序列数据访问（TSDA） 75
3.5 信息交换 76
3.5.1 IEC 61970-450：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第450部分：CIS信息交换模型规范指南 76
3.5.2 IEC 61970-451：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第451部分：CIS对于SCADA系统的信息交换模型 76
3.5.3 IEC 61970-452：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第452部分：CIM传输网络模型交换子集 76
3.5.4 IEC 61970-453：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第453部分：基于CIM的图形交换 77
3.5.5 IEC 61970-454：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第454部分：命名服务规范 77
3.5.6 IEC 61970-455：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第455部分：模型总体接口 78
3.5.7 IEC 61970-456：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第456部分：已解决的电力系统状态子集 78
3.5.8 IEC 62325-450：解除管制的能源市场通信——第450部分：子集和上下文建模规则 79
3.6 技术规范 79
3.6.1 IEC 61968-100：电力公用事业的应用集成——配电管理系统接口——第100部分：ESB实施配置文件 80
3.6.2 IEC 61968-14：电力公用事业的应用集成——配电管理系统接口——第14部分：MultiSpeak-CIM协调 81
3.6.3 IEC 61970-501：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第501部分：通用信息模型资源描述框架（CIM RDF）模式 81
3.6.4 IEC 61970-502-8：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第502-8部分：61970-4抽象服务的Web服务子集 82
3.6.5 IEC 61970-505：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第505部分：OWL架构 82
3.6.6 IEC 61970-552：能量管理系统应用程序接口（EMS-API）——第552部分：CIM XML模型交换格式 82
3.6.7 IEC 62325-501：能源市场通信框架——第501部分：使用ebXML的通用指南 83
3.7 分析和测试 83
3.7.1 IEC 61968-12：电力公用事业的应用集成——配电管理系统接口——第12部分：合规性和互操作性测试 83
3.7.2 IEC 61968-13：电力公用事业的应用集成——配电管理系统接口——第13部分：CIM RDF的配电模型交换格式 83
3.7.3 IEC 62325-351：能源市场通信框架——第351部分：CIM欧洲市场模型交换子集 84
3.7.4 IEC 62325-502：能源市场通信框架——第502部分：ebXML子集 84
3.8 CIM子集 84
3.8.1 CIM子集是什么？ 84
3.8.2 创建自己的CIM子集 85
3.9 数据模型扩展 86
第4章 公共信息模型的使用 89
4.1 基于XML的信息交换 89
4.1.1 基于CIM的消息概述 89
4.1.2 消息结构 91
4.2 使用RDF序列化的网络拓扑数据交换 102
第2篇 CIM：应用和实例 107
第5章 CIM应用 109
5.1 基于XML的信息交换 109
5.1.1 标准信息交换 109
5.1.2 异构系统耦合 111
5.2 使用RDF序列化的网络拓扑数据交换 118
5.2.1 拓扑的表示 118
5.2.2 差分模型交换 128
第6章 支持工具 130
6.1 概述 130
6.2 开源工具 131
6.2.1 CIMBench 131
6.2.2 CimConteXtor和CimSyntaxGen 133
6.2.3 CIMTool 135
6.2.4 CIMSpy SE 137
6.2.5 CIM EA 138
6.2.6 PyCIM 140
6.3 商业工具 142
6.3.1 Enterprise Architect 142
6.3.2 CIMSpy EE/CIMDesk 144
第7章 参与CIMug 147
7.1 CIM用户组介绍 147
7.2 参与CIM用户组 149
7.3 参与国家和国际标准化 151
7.4 互操作性测试 152
第8章 远景 155
8.1 介绍 155
8.2 OPC统一架构 155
8.3 CIM负载测试 159
8.4 公共信息模型与其他标准的协调性 159
8.5 扩展设想 160
8.6 家庭自动化与计量 161
附录A 符合IEC/PAS 62559的智能电网用例建模 162
附录B XML模式中的基本信息结构 172
附录C 客户实例架构 184
附录D EndDeviceEvent信息结构 188
附录E 拓扑示例 191
附录F 信息类动词解释 196
参考文献 203
术语 211