• 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
13.12.17 ПроектуАО «НТЦ ФСК ЕЭС» «Энергоэффективная подстанция» присвоен статус национального
Проект является результатом многолетней совместной работы ПАО «ФСК ЕЭС», АО «НТЦ ФСК ЕЭС» и АО «НИЦЭ»в области повышения энергетической эффективности электрических подстанций.
11.12.17 Научно-практическая конференция НТЦ ФСК ЕЭС «Современные средства обеспечения качества электроэнергии в электрических сетях и у потребителя» завершила свою работу
Научно-технический центр Федеральной сетевой компании провел Научно-практическую конференцию «Современные средства обеспечения качества электроэнергии в электрических сетях и у потребителя» в рамках выставки «Электрические сети России», которая проходила на ВДНХ в период с 5 по 8 декабря 2017 года.
05.12.17 АО «НТЦ ФСК ЕЭС» предоставило ПАО «Нефтяная Компания «Роснефть» право на использование карт климатического районирования
Научно-технический центр Федеральной сетевой компании на основании лицензионного договора с ПАО «ФСК ЕЭС» заключил сублицензионный договор с ПАО «Нефтяная Компания «Роснефть» о предоставлении права на использование комплекта карт климатического районирования.
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