电力系统数据模型描述语言

### 电力系统数据模型描述语言E #### 一、引言 电力系统数据模型描述语言E（以下简称E语言）是一种专为电力系统设计的数据模型描述工具。它旨在提高电力系统数据模型的描述效率以及实现大量在线数据的有效交换。E语言采用面向对象技术，并兼容面向关系技术，吸取了XML的优点，在效率上显著优于XML。E语言已经在电力调度系统中得到了成功应用。 #### 二、背景及需求分析 随着电力系统的发展和电力体制改革的深入，各类电网自动化系统迅速建立起来，电力系统数据整合成为电力企业面临的一项重要任务。IEC TC57 第13工作组推出的IEC 61970系列标准，尤其是其中的电力系统公共信息模型（CIM），虽然对行业产生了重大影响，但在实际应用中也暴露出一些问题，如： - CIM/XML描述效率过低：例如，描述一个100节点电网的CIM/XML文件大小约为2.3 MB。 - 数据导入/导出速度慢：早期导入美国DUKE电网数据需要8小时。 - 对象颗粒度过细：例如，量纲、连接点等都作为独立的小对象存在。 - 面向关系的数据难以转化为CIM格式：长期以来，电力系统积累了大量的面向关系的数据，很难直接转化为CIM格式。 这些问题限制了CIM标准实施的进度，因此急需一种简单、高效、实用的电力系统数据模型描述工具和交换规范。 #### 三、E语言的设计原则和技术特点 E语言的设计遵循以下基本原则： 1. **简单原则**：简单易用，仅定义少量符号，规则一目了然。 2. **效率原则**：具有较高的描述效率和传输效率。 3. **实用原则**：注重实用性，兼顾完备性。 4. **对象原则**：基于现代面向对象技术，继承CIM和XML的优点，面向电力系统设备。 5. **关系原则**：兼容传统面向关系技术，继承长期以来积累的大量数据和处理程序。 6. **命名原则**：采用自然语言对类、属性、实体等进行命名，易于实现无编码体系。 E语言采用了面向对象技术，将电力系统传统的面向关系的数据描述与面向对象的CIM相结合。这不仅保留了面向设备的方法的高效率，继承了其长期研究成果，还吸收了面向对象方法的特点，如类的继承性等，便于进行与CIM格式的转换和数据交换。此外，E语言还扩展了几个特殊符号和描述语法，可以高效地描述电力系统中的各种复杂数据模型。 #### 四、E语言的基本功能 E语言非常简洁，仅定义了几种符号，如 `<`、`>`、`@`、`#`、`/` 等，这些符号均为英文半角符号，位于文本文件中每行的首个字符或与第二个字符组合，具有特定意义。例如，“//”用于表示注释行或说明行。E语言的基本语法结构如图1所示。 #### 五、E语言的应用案例 E语言已经在中国的电力调度系统中成功应用，其高效的描述能力和快速的数据交换能力为电力系统的数据整合提供了有力的支持。特别是在描述100节点CIM模型时，E语言的效率比XML高13.6倍，这一显著优势使得E语言成为电力系统数据交换的理想选择。 #### 六、结论 E语言作为一种专门为电力系统设计的数据模型描述语言，不仅解决了CIM存在的效率问题，还兼顾了面向关系数据的兼容性和面向对象技术的优点。通过简化符号和规则，提高了数据描述和交换的效率，为电力系统的数据整合提供了有效解决方案。未来，随着电力系统的不断发展和技术的进步，E语言有望在更多的应用场景中发挥作用。