Common Information Model (CIM)

Эксплуатацию и развитие сложных электрических сетей и систем сегодня невозможно представить без использования Common Information Model (CIM). CIM модель представляет собой модель, включающую в себя все необходимые элементы электроэнергетической системы и учитывающую взаимосвязи между ними для детализированного описания технологических процессов. Разработанный АО «ЭПИЦ» шаблон формирования/ведения CIM модели на базе Software for Database Modeling (SDM) основан на стандарте МЭК-61970-301 и позволяет в кратчайшие сроки развернуть на его базе информационную систему любой сложности.

Разработка комплексных решений  автоматизации на основе Common Information Model (CIM)

Использование при эксплуатации, проектировании и планировании развития электроэнергетической сети СIM модели позволяет обеспечить интеграцию различных приложений, выполненных независимыми производителями/разработчиками, используя стандартные унифицированные методы и протоколы. Для решения задачи обмена данными, обеспечения совместимости программных продуктов, разрабатываемых для автоматизации информационного обмена в электроэнергетике, а также используемых в смежных задачах управления как внутри одной компании, так и в отрасли в целом разработана серия стандартов (ГОСТ Р 58651), которые обеспечивают совместимость с информационными продуктами, поддерживающими информационный обмен в формате Common Information Model (CIM).

Для реализации направления формирования общей информационной модели в соответствии с требованиями серии ГОСТ Р 58651 – группы стандартов, регламентирующих применение CIM в российской электроэнергетике с целью организации информационного обмена и автоматизации работы персонала постоянно ведется работа по развитию программной платформы Software for Database Modeling (SDM). При использовании  SDM нет необходимости применения сложных конверторов, понижающих стабильность и скорость обработки данных в системе. Все инструменты автоматизации формирования и ведения общей информационной модели (CIM) на базе SDM направлены на удобство работы, настраиваются по желанию пользователя в зависимости от выполняемых задач и обязанностей. Решения SDM дают возможность организации комфортного и функционального рабочего пространства сотрудников и компании. Таким образом разделяя задачи на не большие объемы, относящиеся к зоне ответственности, можно добиться оперативного и с наименьшим искажением формирования и ведения модели электрической сети. Кроме того, не требуется длительного обучения персонала и установка дополнительного программного обеспечения на рабочих местах персонала, а также у персонала появляется возможность оперативного внесения данных с использованием привычных ему способов и программных продуктов.

SDM позволяет использовать и эксплуатировать существующие программные комплексы без вмешательства в их работу и функциональные возможности, при этом обеспечив информационный обмен через CIM модель с другими базами данными. Исключение вмешательств в существующие программные комплексы снижают риски сбоев в их работе, а также позволяют получить экономию бюджета на различные доработки.

Важнейшей задачей на данный момент является обеспечение информационного обмена параметрами оборудования в формате CIM как между субъектами электроэнергетики, так и с АО «Системный оператор Единой энергетической системы». Переход на информационный обмен в формате CIM позволяет компаниям достичь оптимизации бизнес-процессов и сокращения издержек. Наличие актуальных данных о параметрах оборудования обеспечивает принятие своевременных, взвешенных и оптимальных решений при ведении и планировании работы объектов электросетевого комплекса, ведении их режима работы.

Разработка и внедрение комплексных систем, основанных на использовании CIM модели, обладает рядом достоинств:

• использование чёткой иерархической структуры данных с отточенными алгоритмами взаимодействия, отсутствием необходимости модифицировать структуру данных при решении специфических задач заказчика, значительно повышает надёжность системы;
• отсутствие необходимости создания новых структур и сущностей при добавлении новых данных в систему позволяет значительно сократить время и затраты на разработку и развёртывание продукта;
• использование стандартных методов и протоколов, заложенных в основе CIM модели, обеспечивает лёгкую интеграцию со сторонними продуктами.

При передаче данных от одного программного продукта другому возникают сложности обработки значительных массивов данных, правильного построения связей между объектами, структурами данных и разными форматами хранения информации. При ручном сборе и совмещении параметров оборудования тратится значительное время персонала, и возникают ошибки вследствие потери внимательности сотрудником после продолжительного просмотра однотипной информации.

Для решения задачи обмена данными, обеспечения совместимости программных продуктов, разрабатываемых для автоматизации информационного обмена в электроэнергетике, а также используемых в смежных задачах управления как внутри одной компании, так и в отрасли в целом разработана серия стандартов (ГОСТ Р 58651), которые обеспечивают совместимость с информационными продуктами, поддерживающими информационный обмен в формате Common Information Model (CIM).

SDM позволяет формировать файлы в формате CIM в соответствии со стандартами, устанавливающими требования к профилям информационных моделей: базисный профиль информационной модели и профили информационной модели линий электропередач, а также электросетевого оборудования с описанием параметров (атрибутов).

Приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 20 декабря 2022 г. N 1340 «Об утверждении правил предоставления информации, необходимой для осуществления оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике» установлено, что информация, предусмотренная Правилами, предоставляется субъектами электроэнергетики и потребителями электрической энергии субъекту оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике в формате CIM.

Для формирования файла *.xml в объеме базисного профиля для выбранной единицы оборудования пользователь SDM на экранной форме CIM в разделе «Моделирование» выполняет скачивание файла.

Базисный профиль информационной модели представляет собой файл в формате *.xml. Состав базисного профиля информационной модели обеспечивает однозначную интерпретацию передаваемых и получаемых данных всеми участниками информационного обмена. В базисном профиле передается информация по составу оборудования, его принадлежности объектам электроэнергетике, топологии связей. В базисном профиле не передается информация по физическим параметрам оборудования, так как эти данные передаются в профиле информационной модели линий электропередачи и электросетевого оборудования с описанием их параметров (атрибутов).

Базисный профиль информационной модели: обязательная часть профиля информационной модели, содержащая минимально необходимое подмножество классов, атрибутов и ассоциаций, которая необходима для обеспечения однозначной интерпретации всеми участниками информационного обмена передаваемых и получаемых данных в отношении организаций и объектов электроэнергетики, оборудования, их расположения, наименования и уникальной идентификации. Полное определение базисного профиля дано в ГОСТ Р 58651.1-2019.

Также в ГОСТ Р 58651.1-2019 дано определение Профилю информационной модели: совокупность классов (основных и обобщающих абстрактных), атрибутов и ассоциаций, используемая для описания данных, необходимых для создания информационной модели.

Фрагмент Базисного профиля информационной модели, сформированного в SDM:

Обмен данными между SDM и другими программными комплексами осуществляется также другими способами, а также выгрузками и загрузками файлов формата xml. Файлы данного формата открываются, в том числе программой Excel. Состав полей таблиц и свойства данных предварительно согласовываются для обмена данными с внешним информационными системами и настраиваются в SDM (наименование полей/заголовков таблиц, порядок расположения полей, свойства данных). После согласования форм обмена данными и настройкой в SDM возможна реализации экспорта/импорта данных. Ниже приведена форма примерная форма обмена данными с распространённой системой учета оборудования SAP. Аналогичный обмен возможно настроить и с другими системами, такими как 1С, «Галактика ERP» и другими ERP-системами.

Из таблиц SDM пользователь с разрешенным доступом к функциональным возможностям экспорта/импорта может выгрузить данные, внести изменения в Excel, в том числе скопировать и вставить данные из имеющихся различных документов либо данные, выгруженные из другой программы, и загрузить изменённый файл обратно в SDM. Благодаря функциональной возможности редактирования экранных форм (таблиц) возможно создать таблицу с набором столбцов, совпадающим со столбцами выгрузки из стороннего программного комплекса.

Существующие инструменты SDM обмена данными дают пользователю возможность оперативно подготовить и передать, а также получить данные внешних информационных систем, в том числе обеспечить исполнение требований правил предоставления информации в формате CIM по приказу Минэнерго России № 1340 от 20.12.2022 г.

Для загрузки файлов возможно сформировать отдельную в функцию в рамках того или иного модуля.

SDM позволяет взаимодействовать со сторонними программными продуктами, обеспечивая их оптимальную эффективность.

SDM позволяет выгрузить данные для загрузки в сторонние программы, например, сформированные таблицы узлов и ветвей для RastrWin. Данные этих таблиц актуализируются, т.е. приводятся в соответствие с параметрами оборудования хранящимися в SDM.

После обновления данных таблицы узлов и ветвей расчётной модели выгружаются из SDM и загружаются в RastrWin уже с актуальными параметрами оборудования и актуальными нагрузками по результатам обработанных замеров.

Кроме того, для предоставления данных региональному диспетчерскому управления есть возможность выполнять выгрузки в формате приказа Минэнерго России от 23.07.2012 N 340 «Об утверждении перечня предоставляемой субъектами электроэнергетики информации, форм и порядка ее предоставления» и приказа от 20 декабря 2022 г. N 1340 «Об утверждении правил предоставления информации, необходимой для осуществления оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике».

АО «ЭПИЦ» обладает необходимыми ресурсами и квалификацией для разработки комплексного решения на основе CIM модели. Компания специализируется на решении задач различной сложности в области электроэнергетики. В рамах разработки интеллектуальной системы (Smart Grid), основанной на использовании CIM модели главной своей задачей АО «ЭПИЦ» видит разработку высококачественного проектного продукта, максимально учитывающего пожелания и требования заказчика.

Таким образом, SDM имеет широкий спектр возможностей для взаимодействия с другими программами. Мы также готовы предложить вам дальнейшее сопровождение и развитие внедренного продукта.