面向智能電網的公共信息模型及其若干關鍵應用研究
發(fā)布時間:2017-03-30 01:07
本文關鍵詞:面向智能電網的公共信息模型及其若干關鍵應用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:智能電網的提出和發(fā)展,給電力行業(yè)帶來了全新的變革和發(fā)展機遇。以信息化、自動化和互動化為特征的堅強智能電網建設,需要完善和開放的技術標準體系支持,而CIM (Common Information Model,公共信息模型)正是智能電網的核心標準。CIM涵蓋了電力企業(yè)全景語義信息和標準接口規(guī)范,有豐富多樣的技術表達形式,能在各業(yè)務領域環(huán)節(jié)得以廣泛的應用,是智能電網建設的重要技術支撐。 本文回顧國內外智能電網的研究狀況,以中國堅強智能電網的規(guī)劃為研究參考,重點探討企業(yè)公共語義模型和技術標準對智能電網的支撐作用,針對電力信息化中標準規(guī)范數(shù)據(jù)庫設計、企業(yè)應用系統(tǒng)集成和統(tǒng)一命名編碼三大問題,相對應地研究了CIM在智能電網的輸變電資產管理、電網企業(yè)應用集成、智能調度編碼等三個關鍵領域的應用,開發(fā)了CIM模型管理系統(tǒng),實現(xiàn)了模型管理和數(shù)據(jù)服務等功能。本文所做的主要工作可歸納為以下五個方面: 1)分析了電網企業(yè)的信息化和自動化現(xiàn)狀,指出統(tǒng)一信息模型和標準接口是解決信息孤島問題的關鍵?偨Y了國內外智能電網核心技術標準,明確了CIM在智能電網核心標準的核心地位;提出電力信息資源規(guī)劃的基本問題,闡明了CIM在電力信息資源整合中的關鍵作用。研究了CIM的理論技術背景、建模方法和擴展實例,并重點概述了CIM在電網企業(yè)應用集成、資產管理和調度編碼等智能電網關鍵領域中的應用。 2)從復雜信息系統(tǒng)建設的規(guī)律出發(fā),基于IEC61970/61968CIM,闡釋了資產信息模型理論,分析了電力系統(tǒng)資源和資產的區(qū)別;提出了電力信息建模的原則和方法,并據(jù)此擴展資產信息模型,包括資產基礎模型和工作模型;介紹了資產模型的各種應用,如資產數(shù)據(jù)庫設計、資產分類與編碼設計等;理清資產與功能位置的關系、資產管理與物資和財務管理的關聯(lián)集成。 3)針對目前電網管理中應用集成的現(xiàn)狀和不足,引入面向服務架構的企業(yè)應用集成方法。按照信息集成與互操作的自身規(guī)律,遵循IEC61968標準和模型驅動集成MDI的方法論,定義了基于CIM語義和XSD語法的應用間消息交互文件,再采用WebServices技術標準將其封裝成服務。形成模型驅動流水線式的面向服務架構的企業(yè)應用集成的開發(fā)方案。 4)調度中心自動化系統(tǒng)對電網模型編碼方式不一致,增加了系統(tǒng)間模型交互和上下級電網間模型拼接的困難。為了滿足智能調度的一體化模型管理需求,首次提出并設計了一種基于公共信息模型的電網智能調度編碼體系。該編碼體系包含調度編碼規(guī)范、CIM/XML交換規(guī)范和編碼校驗規(guī)范三方面自上而下的規(guī)范,能夠解決各級調度中心長期以來在電網調度編碼上沒有一致標準和編碼規(guī)范無法深入推廣應用的難題。 5)以公共信息模型CIM為基礎,開發(fā)了基于MOF技術的信息模型管理系統(tǒng)SG-CIM-FINDER。分析了系統(tǒng)設計原理,介紹了系統(tǒng)的模型管理和數(shù)據(jù)服務等功能,并以數(shù)據(jù)庫設計和封裝、調度中心系統(tǒng)集成、變電站與主站的數(shù)據(jù)交換和電網企業(yè)應用系統(tǒng)集成為例,給出了系統(tǒng)多種切實可行的應用模式。
【關鍵詞】:智能電網 公共信息模型 元對象設施 模型驅動集成 面向服務架構 Web服務 資產管理 智能調度
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2013
【分類號】:TM76
【目錄】:
- 致謝5-7
- 摘要7-9
- ABSTRACT9-11
- 目錄11-15
- 第1章 緒論15-39
- 1.1 引言15-16
- 1.2 智能電網的內涵與特征16-17
- 1.3 國內外智能電網的研究現(xiàn)狀17-21
- 1.3.1 美國智能電網研究17-18
- 1.3.2 歐洲智能電網研究18-19
- 1.3.3 我國智能電網研究19-21
- 1.4 研究背景意義和研究對象21-26
- 1.4.1 智能電網建設信息化和自動化現(xiàn)狀及對策21-22
- 1.4.2 國內外智能電網技術標準的研究現(xiàn)狀22-24
- 1.4.3 智能電網技術標準與公共信息模型24-26
- 1.5 公共信息模型研究與應用概述26-34
- 1.5.1 公共信息模型簡述26-27
- 1.5.2 CIM擴展方法與實例概述27-29
- 1.5.3 CIM應用模式分析29-30
- 1.5.4 CIM在資產管理中的應用概述30-31
- 1.5.5 CIM在應用集成中的應用概述31-33
- 1.5.6 CIM在調度編碼中的應用概述33-34
- 1.6 本文所做工作和章節(jié)安排34-39
- 1.6.1 主要工作和創(chuàng)新點34-35
- 1.6.2 參與的科研項目35-37
- 1.6.3 本文的章節(jié)安排37-39
- 第2章 電網企業(yè)信息資源集成和公共信息模型研究39-59
- 2.1 概述39-40
- 2.2 電網企業(yè)信息資源整合研究40-44
- 2.2.1 電網企業(yè)信息資源現(xiàn)狀41-42
- 2.2.2 電力信息資源規(guī)劃與整合42-44
- 2.2.3 智能電網中的信息資源整合44
- 2.3 電網企業(yè)應用互操作研究44-49
- 2.3.1 應用集成與互操作44-46
- 2.3.2 信息集成與語義沖突46-47
- 2.3.3 電網企業(yè)應用互操作47-49
- 2.4 電網企業(yè)公共信息模型理論背景49-54
- 2.4.1 語義信息模型和本體49-51
- 2.4.2 元數(shù)據(jù)和元建模體系層次51-53
- 2.4.3 公共信息模型的建模方法53-54
- 2.5 電網企業(yè)公共信息模型解讀54-58
- 2.5.1 公共信息模型內涵概要54-55
- 2.5.2 電網企業(yè)核心語義模型55-58
- 2.6 小結58-59
- 第3章 基于CIM的電網企業(yè)資產管理信息模型研究59-75
- 3.1 概述59-60
- 3.2 資產信息模型理論60-64
- 3.2.1 資產基本概念60
- 3.2.2 CIM中的資產模型60-63
- 3.2.3 資產與資源辨析63-64
- 3.3 資產信息建模方法與實例64-71
- 3.3.1 面向對象的企業(yè)信息建模64-65
- 3.3.2 資產信息建模分析65-69
- 3.3.3 典型設備建模案例69-71
- 3.4 資產模型應用實例71-74
- 3.4.1 資產管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計71-72
- 3.4.2 資產分類與編碼72-73
- 3.4.3 資產管理和系統(tǒng)集成73-74
- 3.5 小結74-75
- 第4章 基于CIM/MDI面向服務的電網企業(yè)應用集成方法研究75-94
- 4.1 概述75-76
- 4.2 面向服務架構的企業(yè)應用集成76-79
- 4.2.1 傳統(tǒng)企業(yè)應用集成77
- 4.2.2 面向服務架構SOA77-78
- 4.2.3 智能電網需要SOA78-79
- 4.3 模型驅動集成MDI原理方法79-83
- 4.3.1 模型驅動架構MDA79-80
- 4.3.2 模型驅動集成MDI方法論80-82
- 4.3.3 基于CIM的模型驅動集成步驟82-83
- 4.4 基于CIM的模型驅動集成服務開發(fā)83-87
- 4.4.1 消息總線集成與消息組成84-85
- 4.4.2 基于CIM的模型驅動開發(fā)層次85-86
- 4.4.3 基于CIM/MDI的Web服務定義86-87
- 4.5 實際案例分析87-93
- 4.5.1 目標現(xiàn)狀87-88
- 4.5.2 實施方案88-92
- 4.5.3 分析討論92-93
- 4.6 小結93-94
- 第5章 基于CIM的電網智能調度編碼體系研究與實現(xiàn)94-110
- 5.1 概述94-95
- 5.2 電網智能調度編碼體系框架95-97
- 5.2.1 編碼制定上的三元矛盾95
- 5.2.2 電網智能調度編碼體系框架95-97
- 5.3 電網智能調度編碼體系97-104
- 5.3.1 電網智能調度編碼規(guī)范97-98
- 5.3.2 CIM/XML交換規(guī)范98-102
- 5.3.3 編碼校驗規(guī)范102-103
- 5.3.4 典型編碼案例103-104
- 5.4 規(guī)范化調度編碼工具104-109
- 5.4.1 編碼工具的軟件架構104-105
- 5.4.2 編碼工具的功能實現(xiàn)105-109
- 5.5 小結109-110
- 第6章 電網企業(yè)公共信息模型管理系統(tǒng)研制與應用110-143
- 6.1 概述110-111
- 6.2 系統(tǒng)設計111-117
- 6.2.1 系統(tǒng)設計原則111
- 6.2.2 系統(tǒng)總體設計111-112
- 6.2.3 系統(tǒng)基本原理112-117
- 6.3 系統(tǒng)功能117-134
- 6.3.1 CIM元模型數(shù)據(jù)庫表118-124
- 6.3.2 CIM模型管理124-129
- 6.3.3 CIM模型映射129-131
- 6.3.4 CIM數(shù)據(jù)服務131-132
- 6.3.5 CIM版本管理132-134
- 6.4 應用模式134-141
- 6.4.1 基于CIM資產信息模型指導資產管理數(shù)據(jù)庫設計135-136
- 6.4.2 基于CIM標準語義封裝數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)服務136-137
- 6.4.3 基于IEC 61970標準規(guī)范電網調度命名編碼137-138
- 6.4.4 基于CIM RDF實現(xiàn)調度自動化系統(tǒng)電網數(shù)據(jù)共享138-139
- 6.4.5 基于IEC 61968消息總線實現(xiàn)電網企業(yè)應用集成139-140
- 6.4.6 基于IEC 61970和61850協(xié)調實現(xiàn)主廠站間互通140-141
- 6.5 小結141-143
- 第7章 總結與展望143-146
- 7.1 全文工作總結143-144
- 7.2 研究工作展望144-146
- 參考文獻146-153
- 附錄A IEC 61968標準內涵153-158
- A.1 IEC 61968應用案例154
- A.2 接口參考模型IRM154-157
- A.3 信息交換模型IEM157-158
- 附錄B WEB服務重點標準規(guī)范簡介158-160
- 攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文160-161
- 攻讀博士學位期間的研究成果161
- 攻讀博士學位期間完成的科研項目161
【引證文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條
1 朱國勇;;機械、電子、信息一體化下的濾波功能實現(xiàn)技術[J];電子制作;2014年05期
本文關鍵詞:面向智能電網的公共信息模型及其若干關鍵應用研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:275845
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