Modelo Común de Información
El Modelo Común de Información (Common Information Model, CIM) de la Comisión Electrotécnica Internacional (International Electrotechnical Commission, IEC) se utiliza habitualmente para definir la semántica de los intercambios de información entre los sistemas utilizados por las empresas eléctricas y los operadores de mercado y de red.
Estos intercambios de información suelen formatearse mediante XML, donde se utiliza un esquema XML o RDF para definir el contenido de un intercambio de información específico.
El modelo CIM fue elaborado por el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (Electric Power Research Institute, EPRI) y propone un modelo de información único, común a todas las aplicaciones encargadas de la gestión de las redes eléctricas. Es un modelo semántico para la descripción y organización de los componentes de un sistema eléctrico, las cuales son necesarias para las aplicaciones involucradas en la gestión de la red eléctrica. Después, la IEC lo adoptó como un modelo estándar para la gestión de los sistemas eléctricos.
El modelo CIM se describe mediante diagramas de clases y de paquetes UML. Estos diagramas, permiten tener una visión general del sistema, indicando qué tipo de elementos lo componen y cómo se relacionan entre sí logrando normalizar la forma en que los datos se deben transmitir, reenviar y gestionar.
La figura previa muestra el diagrama UML en el que se representan los paquetes que se incluían en las primeras versiones de la IEC 61970-301. A continuación, se describen brevemente los paquetes que aparecen:
- En el paquete Wires se encuentran las clases que representan los equipos físicos que pueden formar parte de un sistema eléctrico de potencia. Un ejemplo de clase incluida en este paquete es Breaker, que representa los interruptores.
- El paquete Topology proporciona las clases necesarias para poder describir las conexiones entre los equipos. Así, define, entre otras, la clase ConnectivityNode.
- El paquete central Core incluye una serie de clases, como IdentifiedObject, que serán padres (superclases) de la mayoría del resto de clases del modelo.
- Generation incluye las clases necesarias para representar la información referente a la generación de energía eléctrica, como por ejemplo: GeneratingUnitoHydroTurbine.
- Meas comprende casi todas las clases relacionadas con la representación de las medidas en los sistemas eléctricos como Measurement y MeasurementType.
- LoadModel incluye las clases necesarias para describir todo lo referente al consumo de energía eléctrica. Contiene, entre otras, a la clase EnergyConsumer, que permite representar todo tipo de consumidores de energía eléctrica.
- Outage permite describir programas de planificación para la operación y mantenimiento de los sistemas eléctricos de potencia para la prevención y actuación ante apagones. Incluye, entre otras, la clase OutageSchedule, que permite describir la información acerca de los periodos programados en los que un equipo determinado está fuera de servicio.
- Protection proporciona las clases necesarias para representar los equipos de protección (clase ProtectionEquipment) y las secuencias de cierre automático (clase RecloseSequence).
- SCADA incluye, entre otras, la clase RemoteUnit, que representa los dispositivos electrónicos situados en la instalación eléctrica y que intercambian información con la aplicación SCADA localizada en el sistema de gestión. También permite describir los enlaces de comunicación con estas unidades remotas mediante la clase CommunicationLink.
- Domain es el paquete que incluye las definiciones de todos los tipos de datos que se asignan a los valores de los atributos descritos en el resto del modelo: desde tipos primitivos como Float, hasta tipos como Temperature.
En la actualidad, el modelo CIM es más amplio. Así, en la norma IEC 61968-11 (para sistemas DMS) se añaden nuevos paquetes al modelo original. Por ejemplo, el paquete Assets contiene la información necesaria para llevar a cabo la gestión de los activos en un sistema eléctrico de potencia. Por su parte, Consumers define las clases que permiten describir en mayor detalle cierta información acerca de los consumidores y Work abarca toda la información acerca de cualquier tipo de obra o trabajo en una instalación eléctrica.
A medida que se ha desarrollado el estándar, se han definido diferentes formatos para el intercambio de grandes cantidades de información como lo son el CIM/XML o CIM/RDF.
CIM y JSON
A medida que hay cada vez más equipos recopilando datos, y estos mejoran la resolución, se incrementa la cantidad de datos generados, por lo que se convierte en un reto adicional para la interoperabilidad entre aplicativos tener que manejar grandes volúmenes de datos. Por ejemplo, en el caso de los medidores PMU (Phasor Measurement Units) la velocidad de muestreo es de 30 veces por segundo el cual incrementa la cantidad de información a intercambiar.
Una tecnología más reciente y ligera que XML es la notación de objetos de JavaScript (JSON). En la actualidad, muchas herramientas de modelado e integración soportan JSON. En CIM el soporte a JSON está actualmente definido por el IETF RFC 7159 en el CIM/JSON.
Imagen de cabecera: Fré Sonneveld en Unsplash.
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