• НТЦ ФСК ЕЭС
    оригинальные решения в сфере управления энергосистемами и энергообъединениями
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    обладатель одного из крупнейших испытательных центров в России
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    оригинальные решения в сфере оптимизации режимов передачи и распределения электроэнергии
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    единство профессионализма, многолетнего опыта и научного потенциала
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    готовность к сотрудничеству, обмену опытом и инновационными технологиями
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    оригинальные решения в сфере генерации электроэнергии
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    передовой российский прикладной научно-технический центр
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    решение любых стратегических задач российской электроэнергетики
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    передовой прикладной научно-технический центр в стране
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    решение любых стратегических задач российской электроэнергетики
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    оригинальные решения в сфере управления энергосистемами и энергообъединениями
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    обладатель одного из крупнейших испытательных центров в России
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    оригинальные решения в сфере оптимизации режимов передачи и распределения электроэнергии
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    единство профессионализма, многолетнего опыта и научного потенциала
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    готовность к сотрудничеству, обмену опытом и инновационными технологиями
  • НТЦ ФСК ЕЭС
    оригинальные решения в сфере генерации электроэнергии
RU EN
Единая справочная:
+7(495)727-19-09
ГлавнаяНаши услугиИнформационные модели (СИМ-модели) энергооборудования
Наши услуги
Новости компании
15.06.17 Алфавит для цифровой подстанции
Тема продвижения технологии «Цифровая подстанция» (ЦПС) обсуждается давно. Интерес к ней в России и мире огромен. На каком этапе создания полноценной ЦПС мы находимся? Что вкладывается в понятие ЦПС? С какими сложностями сталкиваются производители и потребители цифрового оборудования? Как помогает решать вопросы стандарт МЭК 61850, разработанный специально для ЦПС? На эти и другие актуальные вопросы в интервью журналу «Вести в электроэнергетике» отвечает заместитель генерального директора АО «НТЦ ФСК ЕЭС», член оргкомитета Международной конференции «Цифровая подстанция. Стандарт IEC (МЭК) 61850» Валентин Бойков.
14.06.17 Испытания опытного образца стальной решётчатой опоры ВЛ 220 кВ, разработанной филиалом АО «НТЦ ФСК ЕЭС» – СИБНИИЭ с учетом требований ПУЭ-7, пройдены успешно
На прошлой неделе на испытательном полигоне Центра испытаний элементов воздушных линий ООО «ИЦ ОРГРЭС» (г. Хотьково Московской области) успешно прошли испытания опытного образца анкерно-угловой опоры У220н-1 для воздушной линии 220 кВ, разработанной и изготовленной Филиалом АО «НТЦ ФСК ЕЭС» – СибНИИЭ в рамках выполнения НИОКР «Разработка унифицированных стальных решетчатых опор ВЛ 220-500 кВ и железобетонных фундаментов опор ВЛ 220-500 кВ по ПУЭ-7» по заказу ПАО «ФСК ЕЭС».
09.06.17 Международная конференция «Цифровая подстанция. Стандарт IEC 61850»


С 3 по 5 октября 2017 года в АО «НТЦ ФСК ЕЭС» состоится Международная конференция, посвященная вопросам разработки и применения технологии «Цифровая подстанция», использующей стандарт IEC 61850.
Главная тема предстоящей конференции - «Обеспечение совместной работы оборудования вторичной коммутации (релейная защита и автоматика, телемеханика) различных производителей, разработанной в соответствии с технологией «Цифровая подстанция».
Информационные модели (СИМ-модели) энергооборудования
Common Information Model (CIM) – общая модель информации - «абстрактная модель, которая все множество элементов электроэнергетической системы представляет стандартным образом в виде описания объектов, их свойств и связей между ними. Такое единое описание позволяет осуществлять интеграцию различных приложений, выполненных независимыми изготовителями» (МЭК-61970-301)

Интеллектуальная система управления электроэнергетическими сетями представляет собой территориально и функционально распределенную структуру, состоящую из набора взаимосвязанных прикладных систем, каждая из которых является самостоятельным и независимым компонентом. Столь сложная, иерархическая система, состоящая из многих компонентов, интегрируемых между собой как по информации, так и по управлению, может быть построена только на основе принятых всеми разработчиками методов унификации.

АО «НТЦ ФСК ЕЭС» в рамках работ по созданию унифицированной общей модели информации для ЕЭС России, на основе стандартов МЭК 61968 и 61970-301(третья редакция), построило профиль (1-ая редакция) общей модели информации электроэнергетической системы для применения в ПАО «ФСК ЕЭС».

Построенный профиль предназначен для обеспечения информационного взаимодействия между различными прикладными системами для обеспечения функционирования активно-адаптивной сети.

Справочная информация

Разработка интегрированных комплексов нового поколения для автоматизированных систем управления интеллектуальной электрической сетью может быть осуществлена только на основе использования как существующих, так и специально разработанных стандартов в области информационных технологий. Архитектура интеллектуальной системы управления активно-адаптивных сетей представляет собой территориально и функционально распределенную инфраструктуру, состоящую из набора взаимосвязанных прикладных систем, каждая из которых является самостоятельным и независимым компонентом. Столь сложная, иерархическая система, состоящая из многих компонентов, интегрируемых между собой как по информации, так и по управлению, может быть построена только на основе принятых всеми разработчиками методов унификации. Все интегрируемые компоненты должны использовать единую информационную модель, единую систему классификаторов и справочников, унифицированные структуры данных, единые данные параметров системы в реальном времени, данные коммерческого учета электроэнергии, единую геоинформационную систему. Проблема унификации становится еще более актуальной из-за реформы электроэнергетики, поскольку многократно увеличилось число независимых предприятий и административных объектов, участвующих в процессе выработки, передачи, распределения и потребления электроэнергии. В процессе реформы каждый из разработчиков разрабатывал свой подход к используемым информационным моделям. Таким образом, естественным путём сформировалась система из "островов" информации, что приводит к трудностям в обмене информацией и снижению надёжности энергосистемы России в целом.

В основе построения системы управления для информационного обеспечения задач контроля и управления состоянием и режимом сетей и оборудования должно лежать создание, по крайней мере, единой информационной системы предприятия и единой системы передачи данных. В любой сложной системе всегда имеет место совокупность ресурсов сбора, передачи, хранения и обработки информации, включая «наследуемые приложения», обмена между приложениями и представления информации конечному пользователю. Все это вместе и определяет информационное пространство системы, которое представляет собой совокупность средств и методов сбора, обработки, обмена, хранения и представления информации.

Информационное пространство включает в себя:

  • Информационные ресурсы;
  • Информационное взаимодействие;
  • Информационную инфраструктуру.


Информационные ресурсы есть совокупность данных, организованных специальным образом для эффективного получения необходимой достоверной информации.

Информационное взаимодействие - процесс взаимодействия двух и более субъектов информационного пространства, целью и основным содержанием которого является изменение состава или содержания информационных ресурсов хотя бы у одного из них.

Информационная инфраструктура представляет собой совокупность организационных и программно-технических систем, обеспечивающих функционирование и развитие информационного взаимодействия.

Реализация информационного пространства ставит своей целью только обеспечение взаимодействия информационных систем (приложений) между собой с целью создания интегрированной системы управления. Поскольку в создаваемую систему входит множество разнообразных программ и технологий, интегрируемых между собой, как по информации, так и по управлению, то такая система может быть построена только на основе принятых всеми разработчиками методов унификации.

Создание информационного пространства условно можно определить как «априорное» и «апостериорное». Примером апостериорного создания является объединение многих систем по схеме «точка-точка». В этом случае каждое приложение создает свою собственную информационную модель физического объекта со своими структурами данных и описаниями связей между ними без учета необходимости взаимодействия. Поэтому проектирование связи между приложениями представляет собой отдельную проблему, которая зачастую препятствует развитию системы, превращая сложные комплексы, как принято говорить, в «блюдо спагетти».

Примером априорного создания является единое информационное пространство по схеме «общая шина». В этом случае создается единая информационная модель объекта управления, и все приложения обмениваются данными, используя их единое описание. Создание такого информационного пространства и организацию информационного взаимодействия между его субъектами целесообразно осуществлять в соответствии с регламентами обмена информацией на основе обобщенной информационной модели (Common Information Model – далее СИМ). СИМ представляет собой некоторую концептуальную модель для описания различных предметов (объектов) окружающего мира, используя объектно-ориентированную терминологию. Если до последних лет понятия объектно-ориентированной технологии относились к языкам программирования (C++, Java и др.), то СИМ расширяет эти понятия до описания информационного пространства, сознательно используя такую терминологию объектно-ориентированного программирования как классы, свойства, методы и ассоциации. По существу СИМ представляет собой информационную модель, задачей которой является единое унифицированное представление структур данных, независимо от источника происхождения данных и целей их использования.

Основу информационного пространства составляют информационные ресурсы, и в качестве технической основы для унификации информационных ресурсов в электроэнергетике могут служить стандарты Международной Электротехнической комиссии (МЭК) IEC 61968 и IEC 61970 (В настоящее время происходит фактическое объединение этих документов на основе МЭК61970). Эти стандарты описывают обобщенную информационную модель в электроэнергетике, под которой понимается «абстрактная модель, которая все множество элементов электроэнергетической системы представляет стандартным образом в виде описания объектов, их свойств и связей между ними. Такое единое описание позволяет осуществлять интеграцию различных приложений, выполненных независимыми изготовителями» (IEC – 61970-301).
Однако непосредственное использование этих стандартов без адаптации к конкретным приложениям нецелесообразно вследствие их большой избыточности. При реализации необходимо создать профиль данных для конкретного приложения или набора приложений. Профиль представляет собой подмножество стандарта с сохранением синтаксических и семантических соглашений, а также всех отношений между элементами, входящих в состав профиля. Как сам стандарт, так и его профиль должны быть построены на языке UML, используя для этого соответствующие инструменты. Используя возможности этих инструментов в Научно-техническом центре ФСК ЕЭС были построены профили для всех основных элементов электроэнергетической системы, таких как ЛЭП, трансформаторы, компенсаторы, коммутационная аппаратура и т.п., включая и организационную структуру Российской электроэнергетики.

Типовая схема профиля состоит из двух частей. Во-первых, информационная модель (далее «модель оборудования») определенного типа оборудования как «физической» единицы. Для этой модели все множество элементов представлено в виде иерархического графа. Эта модель определяет справочные данные об оборудовании и его текущее состояние. Конкретные объекты этой модели даже могут не участвовать в текущем процессе производства (например закуплены и находятся на хранении). Эта информационная модель необходима для организации ремонтных работ, взаимоотношений с потребителями электроэнергии и содержит справочную информацию об объектах и оборудовании - кем и когда произведено и установлено, архив об отказах и ремонтах, различные нормативные характеристики, например те или иные предельные значения.

Во-вторых – информационная модель того же типа оборудования для построения математических моделей электрической сети. Модель второго типа (модель «шины-выключатели») описывает неориентированный граф, в узлах которого находятся элементы оборудования, а ветвями являются линии передачи. Эта модель содержит информацию, необходимую для оперативного управления, в том числе и описание топологических связей внутри электроэнергетической системы. На основе информации о топологии системы в модели «шины-выключатели» может быть создана расчетная топологическая модель - модель «узлы-ветви». Модель «шины-выключатели» используется, прежде всего, диспетчерским персоналом, а модель «узлы-ветви» является основой для решения сложных задач оперативного управления.

Однако без перевода получаемой графической модели в представление, понимаемое современной вычислительной техникой, такое представление с практической точки зрения имеет мало смысла. Но, как это очень часто бывает, абстрактная математика готова предоставить формальные инструменты, полностью адекватные поставленной задаче. В нашем случае эти инструменты являются предметом онтологии – науки о формальном представлении знаний. Такими инструментами онтологии являются языки представления ресурсов – RDF (Resource Description Framework) и OWL (Open Web Ontology Language). Оба этих языка основаны на XML-синтаксисе. RDF представляет собой базовый язык описания знаний, OWL основан на RDF и расширяет его семантические возможности. В рамках построения модели OWL используется для описания рассмотренной выше абстрактной модели, а RDF для описания конкретных объектов. RDF и OWL позволяют однозначно и единообразно описать данные, которыми могут обмениваться приложения без потери информации. Обмен данными означает, что одно приложение, например «оценка состояния», работающая с некоторой собственной моделью данных, может преобразовать информацию о своем состоянии в формат RDF, а другие приложения на различных узлах сети, ничего не зная об этой модели, примут эту информацию для выполнения своих функций. Обычно описание абстрактной модели определяют как CIM/RDF, а конкретной ее реализации как CIM/XML.

В основе RDF лежит утверждение, что каждый элемент внешнего мира можно описать с помощью трех понятий (triple –тройка): субъект, предикат, объект. Под субъектом понимается тот предмет, который необходимо описать, под объектом - конкретное значение одного из свойств этого предмета, а предикат–это имя того свойства, которое необходимо описать (точнее имя связи между субъектом и объектом). В нашем случае субъектами являются все СИМ – классы, предикатами их свойства, включая отношения с другими классами, а объектом - конкретный набор символов, определяющих значение, или ссылки на другой класс. Все три понятия вместе называются состоянием (statement). Базовый строительный блок в RDF — тройка «субъект — предикат— объект» часто записывают в виде S(P,O),т.е. субъект S имеет атрибут P и объект O. Данная нотация весьма полезна, поскольку RDF позволяет менять местами субъекты и объекты, т.е. любой субъект может играть роль объекта.

Кроме понятия «состояние» вторым фундаментальным понятием RDF является понятие URI. URI является обобщением широко известного понятия URL (Uniform Resource Locator), которое в Интернете определяет местонахождение ресурса. URI может быть создано любым разработчиком (или группой) для описания общих ресурсов, их свойств и значений. URI не ограничивает описание предметов только сетевой локацией, расширяя таким образом понятие URL, а позволяет описать любой набор предметов, о которых есть, что сказать. Более строго RDF использует URI описание (URIref) для однозначной идентификации объектов, значений и атрибутов. URIref включает в себя собственно URI и, через стандартный разделитель «#», описываемый фрагмент. Выражение вида URI#» определяет некоторое пространство имен, внутри которого могут быть определены интегрируемые субъекты. Так, например, определение объекта в виде http://iec.ch/TC57/2008/CIM-schema-cim13#”Breaker” определяет субъект типа «Breaker» в пространстве имен «iec.ch/TC57/2008/CIM-schema-cim13».

Используя RDF возможно формально описать субъекты типа «Breaker» и «BreakerAsset» при информационном взаимодействии любых приложений в виде.
<rdf:RDF
1. xmlns:cim=”iec.ch/TC57/2008/CIM-schema-cim13#”>
2. <сim:Breaker rdf:ID=”Breaker_1”>
3. <!-- «Предикаты класса Breaker» -->
4. </cim:Breaker rdf:ID= Breaker_1>
5. <cim:AssetPsrRole=”Role_1”>
6. < cim:AssetPsrRole.Asset rdf:resourse=”#BreakerAsset_1”/>
7. < cim:AssetPsrRole.PowerSystemResource =”#Breaker_1”
8. </cim:AssetPsrRole>
9. <сim:BreakerAsset rdf:ID=”BreakerAsset_1”>
10. <!-- «Предикаты класса BreakerAsset» -->
11. </cim:BreakerAsset rdf:ID= BreakerAsset_1>
12. </rdf:RDF>

Первая строка примера определяет URI пространства имен(“xmlns”) и его имя (“cim”), строки 1,4,8 посредством предикат а RDF:ID идентифицируют субъекты классов в заданном префиксом “cim” пространстве имен Субъект AssetPsrRole (строки 4-6) описывает связь между субъектами сim:Breaker и cim:BreakerAsset в соответствии c рекомендациями.

Подобным образом может быть описан сколь угодно сложный профиль и такое его описание с фактическими значениями позволяет всем взаимодействующим приложениям организовать обмен данными единообразным образом. Из этого примера также видно, что каждое взаимодействующее приложение должно понимать идентификацию (предикат rdf:ID) передаваемых субъектов. Из этого следует, что для обеспечения взаимодействия необходимо иметь единую систему идентификации субъектов и определение предикатов, входящих в состав СИМ/ХМL файла.

Создание информационной модели сложной системы потребует систематического выполнения ряда последовательных этапов и в ряде случаев в процессе работы придется возвращаться к уже выполненным этапам и пересматривать принятые решения, но созданная СИМ-модель будет служить мощным инструментом упорядочивания описания данных в системе управления энергосистемой и обеспечит развитие системы и механизмы обмена данными как внутри нее, так и со смежными системами.

Источник: "Единое информационное пространство как основа создания интегрированной системы управления электрическими сетями России"
Лондер М.И. , (НТЦ ФСК ЕЭС), Тумаков А.В.(ООО «Децима»)

Адрес: 115201, г.Москва, Каширское шоссе, д. 22, корп. 3
Телефон: (495) 727-19-09
Сайт разработан в

magic design lab