電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)記語言E語言格式規(guī)范CIME

1、電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)記語言 E 語言規(guī)范Data Markup Language for Electric Power System E Language目錄 TOC o 1-5 h z 前言II范圍 1符號(hào)定義 1基本語法 1擴(kuò)展語法 4附錄A（參考性附錄）E語言數(shù)據(jù)樣例 8附錄B（規(guī)范性附錄）屬性類型和量綱標(biāo)準(zhǔn) 10電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)記語言一一E語言規(guī)范（以下簡稱“ E語言”）是在IEC 61970 - 301電力系統(tǒng)公用數(shù)據(jù)模型 CIM （ Common Information Model ）的面向?qū)ο蟪橄蠡A(chǔ)上，針對(duì) CIM 在以 XML 方式進(jìn)行描述 時(shí)的效率缺陷所制定的一種新型高效的電力系統(tǒng)

2、數(shù)據(jù)標(biāo)記語言。E語言的命名源于 Easy （簡單）、Efficiency （高效）、Electric-power （電力）3個(gè)英文詞頭，它將電 力系統(tǒng)傳統(tǒng)的面向關(guān)系的數(shù)據(jù)描述方式與面向?qū)ο蟮?CIM 相結(jié)合，既保留了面向關(guān)系方法的高效率， 繼承了其長期的研究成果， 又吸收了面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn) （如類的繼承性等） ， 具有簡潔、 高效和適用于 電力系統(tǒng)的特點(diǎn)。E 語言是一種標(biāo)記語言，具有標(biāo)記語言的基本特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其所形成的實(shí)例數(shù)據(jù)是一種標(biāo)記化的純文本數(shù)據(jù)。 E 語言通過少量標(biāo)記符號(hào)和描述語法，可以簡潔高效地描述電力系統(tǒng)各種簡單和復(fù)雜數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)量越大則效率越高，而且 E 語言比 XML 更符合

3、人們使用的自然習(xí)慣，計(jì)算機(jī)處理也更簡單。E 語言與 XML 均一致地遵循CIM 基礎(chǔ)對(duì)象類，以 E 語言描述的電力系統(tǒng)模型與以 XML 語言描述的電力系統(tǒng)模型可進(jìn)行雙向轉(zhuǎn)換。本標(biāo)準(zhǔn)由國家電網(wǎng)公司國家電力調(diào)度通信中心提出并負(fù)責(zé)解釋。本標(biāo)準(zhǔn)由國家電網(wǎng)公司科技部歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：國家電網(wǎng)公司國家電力調(diào)度通信中心，國網(wǎng)電力科學(xué)研究院，江蘇電力調(diào)度通信中心本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人：辛耀中、林峰、陶洪鑄、倪斌、彭清卿、李毅松、石俊杰、崔恒志、蘇大威電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)記語言E語百規(guī)范1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)記語言一一E語言的語法和語義。E語言主要適用于以文件方式描述和交換數(shù)據(jù)的應(yīng)用場合。本標(biāo)準(zhǔn)定義的E語言

4、版本為。2符號(hào)定義序號(hào)符號(hào)定 義1類起始符2類結(jié)束符3系統(tǒng)聲明結(jié)束符5數(shù)據(jù)塊頭引導(dǎo)符（橫表式）6數(shù)據(jù)塊頭引導(dǎo)符（單列式）7#數(shù)據(jù)塊頭引導(dǎo)符（多列式）8#數(shù)據(jù)行引導(dǎo)符9名稱連接符，父類與子類的連接符13/屬性別名行引導(dǎo)符14%屬性類型行引導(dǎo)符15$屬性量綱行引導(dǎo)符16屬性限值行引導(dǎo)符，限值上下限定義，父類名縮寫定義17*指針引導(dǎo)符18空格由一個(gè)或連續(xù)多個(gè)空格或制表符（Tab）組成19含空格的字符數(shù)據(jù)，前后加單引號(hào)20-該項(xiàng)數(shù)據(jù)為空21,對(duì)象的枚舉22:=無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)塊定義說明：以上符號(hào)均為英文半角符號(hào)3 基本語法E語言數(shù)據(jù)是純文本數(shù)據(jù)。E語言主要通過對(duì)文本中每行第一個(gè)字符或前兩個(gè)字符的使用，達(dá)到規(guī)

5、范文本的目的。E語言對(duì)于英文字母的大小寫敏感。基本結(jié)構(gòu)E語言數(shù)據(jù)文件包括注釋（可選）、系統(tǒng)聲明、數(shù)據(jù)塊起始標(biāo)記、數(shù)據(jù)塊頭定義、數(shù)據(jù)塊、數(shù)據(jù)塊 結(jié)束標(biāo)記等部分。E語言數(shù)據(jù)有三種基本結(jié)構(gòu)，即橫表式結(jié)構(gòu)、單列式結(jié)構(gòu)和多列式結(jié)構(gòu)，分別如圖1、圖2、圖3所示：/注釋類名:：實(shí)體名 序號(hào)屬性名1屬性名2屬性名3；# 1對(duì)象1值1對(duì)象1值2對(duì)象1值3；# 2對(duì)象2值1對(duì)象2值2對(duì)象2值3：# n 注釋系統(tǒng)聲明數(shù)據(jù)塊起始標(biāo)記數(shù)據(jù)塊頭定義數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊結(jié)束標(biāo)記圖2 E語言數(shù)據(jù)的單列式結(jié)構(gòu)圖1 E語言數(shù)據(jù)的橫表式結(jié)構(gòu)/注釋類名:：實(shí)體名#事號(hào)屬性名 對(duì)象1 對(duì)象2對(duì)象n注釋系統(tǒng)聲明數(shù)據(jù)塊起始標(biāo)記數(shù)據(jù)塊頭定義：# 1

6、屬性1值11值12值1n# # 2屬性2值21值22值2n:# n 1數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊結(jié)束標(biāo)記圖3 E語言數(shù)據(jù)的多列式結(jié)構(gòu)注釋注釋是E語言的可選部分，通過雙斜杠“2006-04-0200表示，用于連接層次結(jié)構(gòu)的類或?qū)嶓w。用于實(shí)體的層次描述如：“華中.河南.鄭州”；用于類及屬性的層次描述如：“線路 .阻抗”等。4擴(kuò)展語法為保持E語言的完整性和靈活性，定義下列擴(kuò)展語法。屬性類型定義在數(shù)據(jù)塊頭定義中，如果是橫表式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，可以為每個(gè)屬性增加類型定義，此定義為可選。類型定義行用百分號(hào)“ ”引導(dǎo)，后面跟一空格及類型序列，與橫表式結(jié)構(gòu)屬性序列一一對(duì)應(yīng)，指 明各屬性的數(shù)據(jù)類型， 數(shù)據(jù)類型長度不做限制。 規(guī)定：i

7、 (int)表示整數(shù)類型，f (float)表示浮點(diǎn)數(shù)類型， s (string)表示字符串類型，p (pointer)表示指針類型，如圖 4所示。屬性類型遵循附錄B的規(guī)定。屬性量綱定義在數(shù)據(jù)塊頭定義中，如果是橫表式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，可以為每個(gè)屬性增加量綱定義，此定義為可選。量綱定義行用美元符 “$”引導(dǎo)，后面跟一空格及量綱序列，與橫表式結(jié)構(gòu)屬性序列一一對(duì)應(yīng)，指明各屬性的量綱，例如：MW, kV等，若某屬性沒有量綱時(shí)，用“-”表示，如圖4所示。量綱標(biāo)準(zhǔn)遵循附錄B的規(guī)定。屬性限值定義在數(shù)據(jù)塊頭定義中，如果是橫表式結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，可以為每個(gè)屬性增加限值定義，此定義為可選。限值定義行用冒號(hào)“：”引導(dǎo)，后面跟一空

8、格及限值序列，與橫表式結(jié)構(gòu)屬性序列一一對(duì)應(yīng)，指明各屬性的限值。限值用“最小允許值 ：最大允許值”表示，例如：“月”的限值為“ 1:12”。如果沒有最 小限值限制，左側(cè)位置不填，如“ ：100” ；如果沒有最大限值，右側(cè)位置不填，如“ 10: ；如果上下均 無限值則用“-”表示，如圖4所示。/數(shù)據(jù)類型、量綱和限值描述 序號(hào) I_Node J_Node R X Cx TOC o 1-5 h z % issfff$ -QQQ1:10-1辛安/安2姜家營高嶺n圖4 類型、量綱和限值定義對(duì)象指針E語言中用星號(hào)“ *”表示對(duì)象指針。當(dāng)“ *”出現(xiàn)在屬性名前面時(shí)，表示該屬性為指針屬性(即其 值是指向?qū)ο蟮闹?/p>

9、針)，后面緊跟指針?biāo)赶虻念惷?；?dāng) “*”出現(xiàn)在數(shù)據(jù)項(xiàng)前面時(shí)，后面緊跟指針?biāo)赶虻膶?duì)象序號(hào)(關(guān)于序號(hào)參見數(shù)據(jù)塊)。如果指針指向多個(gè)對(duì)象，對(duì)連續(xù)的對(duì)象序號(hào)以冒號(hào)連接起始和 終止對(duì)象序號(hào)，當(dāng)對(duì)象標(biāo)識(shí)不連續(xù)時(shí)以逗號(hào)”分割各對(duì)象標(biāo)識(shí)(最后一個(gè)對(duì)象標(biāo)識(shí)無逗號(hào))。如圖5中，陽城變電站的*Line屬性的值為“ *45:48,67 ，表示指針指向線路類 Line的第45號(hào)到 第48號(hào)對(duì)象以及第67號(hào)對(duì)象。如果某數(shù)據(jù)行不存在指向該類的指針，則對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)填0,且前面不帶“*”號(hào)，如圖5中由于三堡變電站沒有發(fā)電機(jī)，相應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)為0。對(duì)于橫表式結(jié)構(gòu)，如果某指針屬性只有少量數(shù)據(jù)行存在對(duì)應(yīng)值（對(duì)象實(shí)例），則該屬性稱為“稀疏

10、指針屬性”。稀疏指針屬性可以不在數(shù)據(jù)塊頭中定義，而是在具有稀疏指針屬性值的數(shù)據(jù)行后另起一“指針行”以單獨(dú)存放數(shù)據(jù)。指針行以“*”開頭，后跟指向的類名、雙冒號(hào)“：:”及所指對(duì)象序號(hào)。指針行位于所屬對(duì)象數(shù)據(jù)行之后，在下一個(gè)對(duì)象數(shù)據(jù)行之前。在兩個(gè)對(duì)象數(shù)據(jù)行之間允許連續(xù)出現(xiàn)多個(gè)指針行。指針行可有效避免由于稀疏指針屬性引起的存儲(chǔ)浪費(fèi)，提高存儲(chǔ)效率，如圖5所示。 序號(hào) Name Voltage AnglePQType# 1 陽城VA*25:31*45:48,67# 2 三堡PQ0*49:54*串補(bǔ)裝置：:2,4* 電容器：:9:11,21# 3 東明PQ00/指針使用舉例 Substation# n *G

11、en *Line圖5 E語言對(duì)象指針屬性繼承可以在數(shù)據(jù)塊起始標(biāo)記和數(shù)據(jù)塊頭定義中使用屬性繼承?？梢栽跀?shù)據(jù)塊起始標(biāo)記的尖括號(hào)內(nèi)列出若干個(gè)有繼承關(guān)系的父類名，父類之間用空格分割，每個(gè)父 類名后跟冒號(hào)“：”，冒號(hào)后跟一個(gè)單字母化的父類名縮寫。數(shù)據(jù)塊頭定義中可以引用上述定義，以繼承父類的屬性， 該屬性名前用父類名縮寫加小數(shù)點(diǎn).”予以限定。例如在線路類 Line的屬性中，繼承了區(qū)域類的某些屬性I和J,如圖6所示。這里僅繼承了所用的屬性，不是所有屬性。/繼承機(jī)制使用舉例Cx華北 華中華北 東北 序號(hào) I_Node J_Node R1辛安/安2姜家營高嶺圖6 E語言繼承機(jī)制使用舉例無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)描述用冒號(hào)和等號(hào)

12、“k”表示，如圖7所示。類或?qū)嶓w引導(dǎo)符尖括號(hào)內(nèi)的類名:實(shí)體名 退化為數(shù)據(jù)塊kFree,省略掉以“ ”開頭的屬性描述行和以 “#”開頭的數(shù)據(jù)行，以及所有結(jié)構(gòu)化描述機(jī)制，結(jié)束 符/類名：:實(shí)體名 退化為/數(shù)據(jù)塊kFree?？擅枋鋈魏螖?shù)據(jù)，包括圖形、圖像、文字、程序等。/無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)描述方式數(shù)據(jù)塊（任意數(shù)據(jù)）7無結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)描述機(jī)制XML非常相似。為了保持 E嵌套描述方式嵌套是指在一類數(shù)據(jù)塊內(nèi)又包括其它類數(shù)據(jù)的描述方式，這種方式與”和跳格“ TAB ”表示嵌套格式，如圖8所語言的高效率，位于行首的特殊字符不變，后面可用空格“ 示。該方式邏輯性較好，但效率較低，簡潔性差。/嵌套描述方式序號(hào)1 序12Name

13、 Voltage Angle P陽城VAQ Type號(hào) Name G1A PgQg三堡PQ圖8嵌套描述方式模板E語言不僅可以描述數(shù)據(jù)內(nèi)容，也可以用來對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行定義，即作為模板使用。E語言的模板功能類似于 XML語言中的大綱（Schema）功能，主要用于描述數(shù)據(jù)類包含的屬性列 表及每個(gè)屬性的名稱、類型、長度、量綱和備注等相關(guān)信息。E語言的模板功能一方面可以用于對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行格式定義，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式自描述，便于計(jì)算機(jī)編 程實(shí)現(xiàn)；另一方面也便于今后屬性的擴(kuò)展。/模板#屬性名稱類型長度量綱備注# 1線路名稱 s 64無設(shè)備的調(diào)度命名# 2線路長度i -km# n圖9模板使用舉例屬性別名屬性可以使用別

14、名為了適應(yīng)某些屬性名稱的中英文雙重命名或者多個(gè)系統(tǒng)屬性命名不一致的情況,前增加反斜杠“ /，以“/”機(jī)制。屬性別名主要適用于橫表式結(jié)構(gòu)，在其數(shù)據(jù)塊頭的標(biāo)記單地址符 標(biāo)示，如圖10所示。/華東廠站信息廠站:：華東名稱電壓主接線/ IDnamevoltage typemainbus# 1石洞口二廠500火電廠雙母帶旁路# 2清流變500變電站雙母帶旁路/廠站二華東10計(jì)算公式E語言通過“ FRAME”機(jī)制支持類似于 Excel的公式計(jì)算。將整個(gè) E語言文本裝載到 FRAME中, 其中每行用“行號(hào)”（阿拉伯?dāng)?shù)字1,2,）標(biāo)識(shí)，每個(gè)屬性及對(duì)應(yīng)的值用“列名”（大寫英文字母 A,B, C,）標(biāo)識(shí)。數(shù)據(jù)塊中

15、的數(shù)據(jù)項(xiàng)可以為公式的計(jì)算結(jié)果，用等號(hào)“=引導(dǎo)，后跟數(shù)據(jù)項(xiàng)名及四則運(yùn)算符號(hào)，必要時(shí)可用括號(hào)“（）”。例如圖 11中， =H5X E5”表示該數(shù)據(jù)項(xiàng)等于第 5行屬性H的 值與第5行屬性E的值之積。公式描述的語法基本等同于Excel。巾A BCD EF GH I1 2 ID I._NodeJ_NodeR X Cx Pi Qi3 #1陽城東明4 #2東明三堡5 #3綏中姜家營=H5 X E56 #4出理安7 圖11 E語言的FRAME及計(jì)算公式描述附錄 A（參考性附錄）E語言數(shù)據(jù)樣例橫表式結(jié)構(gòu)單列式結(jié)構(gòu)多列式結(jié)構(gòu)/華東廠站信息廠站:：華東名稱電壓主接線# 1石洞口二廠 500火電廠雙斗中方跖# 2清流

16、變500變電站雙斗中方跖# n/華東調(diào)度日?qǐng)?bào)調(diào)度日?qǐng)?bào)：華東 Date= 2006-09-02數(shù)據(jù)名稱數(shù)據(jù)值# 1統(tǒng)調(diào)發(fā)電量1856198# 2統(tǒng)調(diào)火電量1744342# 3統(tǒng)調(diào)水電量46119# n/華東年度電力電量平衡預(yù)測表年度電力電量平衡預(yù)測表：華東Date= 2007-01-01#序號(hào)# 1屬性名 1 月2月3月新增統(tǒng)調(diào)裝機(jī)容量237 224 19012 月205受電量2436 2234 18812132用電量需求/年度電力電量平衡預(yù)測表9012 8087 8767二華東8120（規(guī)范性附錄）屬性類型和量綱標(biāo)準(zhǔn)屬性類型標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)屬性類型縮寫及全稱屬性類型說明1i (integer)整數(shù)2f

17、 (float)浮點(diǎn)數(shù)3s (string)字符串4p (pointer)對(duì)象指針量綱標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)量綱名稱單位名稱單位符號(hào)1頻率赫茲Hz2電壓千伏kV3電流安培A4有功功率兆瓦M(jìn)W5無功功率兆乏MVar6電量兆瓦時(shí)MWh7容量兆伏安MVA8阻抗歐姆9長度千米km電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)記語言E 語言規(guī)范編制說明編寫背景電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)記語言E 語言規(guī)范（以下簡稱“ E 語言” ）是在 IEC 61970-301 電力系統(tǒng)公用數(shù)據(jù)模型（ CIM Common Information Model ）的面向?qū)ο蟪橄蠡A(chǔ)上，針對(duì) CIM 在以 XML 方式進(jìn)行描述時(shí)的效率缺陷所發(fā)展出來的一種新型高效的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)建模

18、語言。E語言的命名源于Easy （簡單）、Efficiency （高效）、Electric-power （電力）3個(gè)英文詞頭，它將電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的面向關(guān)系 （設(shè)備） 的數(shù)據(jù)描述方式與面向?qū)ο蟮?CIM 相結(jié)合， 既保留了面向設(shè)備方法的高效率， 繼承了其長期的研究成果， 又吸收了面向?qū)ο蠓椒ǖ膬?yōu)點(diǎn) （如類的繼承性等） ， 具有簡潔、 高效和實(shí)用于電力系統(tǒng)的特點(diǎn)。E 語言是一種標(biāo)記語言，具有標(biāo)記語言的基本特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其所形成的實(shí)例數(shù)據(jù)是一種標(biāo)記化的純文本數(shù)據(jù)。 E 語言通過少量的幾個(gè)標(biāo)記符號(hào)和描述語法，就可以簡潔高效地描述電力系統(tǒng)各種簡單和復(fù)雜數(shù)據(jù)模型。對(duì)于大量數(shù)據(jù)的描述， E 語言效率比 XML

19、高得多，而且數(shù)據(jù)量越大則效率越高。對(duì)于少量數(shù)據(jù)的描述， E 語言比 XML 效率稍高，但E 語言更符合人類的自然習(xí)慣，計(jì)算機(jī)處理也更簡單。編制情況E 語言規(guī)范的研究始于 2005 年 4 月調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合工作，作為國家電網(wǎng)公司調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合總體框架的附件調(diào)度系統(tǒng)報(bào)表數(shù)據(jù)交換格式發(fā)各網(wǎng)、省調(diào)征求意見，同年該研究成果就應(yīng)用于調(diào)度日?qǐng)?bào)表的交換， 實(shí)現(xiàn)了國、 網(wǎng)、 省三級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)調(diào)度日?qǐng)?bào)的自動(dòng)交換匯總， 成為 E 語言規(guī)范的雛形；隨后 E 語言規(guī)范在調(diào)度機(jī)構(gòu)部分網(wǎng)、省調(diào)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)交換工作中得到進(jìn)一步充實(shí)，補(bǔ)充了對(duì)象指針、屬性繼承、嵌套描述等內(nèi)容，并于 2006年5月以電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型描述語言E發(fā)表于電力系統(tǒng)自動(dòng)化雜志。為在電力系統(tǒng)更好地推廣 E 語言使用， 2006 年 10 月，國家電力調(diào)度通信中心成立 E 語言規(guī)范研究工作小組，結(jié)合近兩年來E 語言在調(diào)度系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用情況，對(duì) E 語言內(nèi)容進(jìn)行了必要的修改和擴(kuò)充，并召集部分網(wǎng)省公司專家進(jìn)行了專題討論和修改。 2007 年 3 月 16 日形成電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)記語言 E 語言規(guī)范 （征求意見稿） ，并以國調(diào)“調(diào)自 200754