發(fā)布時(shí)間：2017-04-04 13:01

  本文關(guān)鍵詞：云計(jì)算在變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)集成與存儲(chǔ)中的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享是智能電網(wǎng)發(fā)展的必然要求。智能變電站采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn),并使用變電站配置語言SCL描述變電站中的設(shè)備對(duì)象,致使變電站監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))采集的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)符合SCL模型;而調(diào)度中心側(cè)的電力應(yīng)用如能量管理系統(tǒng)(EMS)、繼電保護(hù)、故障錄波系統(tǒng)等符合IEC61970標(biāo)準(zhǔn),采用公共信息模型CIM描述電力系統(tǒng)中的對(duì)象,數(shù)據(jù)模型的差異導(dǎo)致調(diào)度中心難以有效利用變電站側(cè)符合SCL模型的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)。為了解決調(diào)度中心與變電站因數(shù)據(jù)模型不同導(dǎo)致的數(shù)據(jù)交互困難,本文給出了基于模型轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)集成方案,實(shí)現(xiàn)了SCL模型描述的狀態(tài)數(shù)據(jù)面向CIM模型的集成;同時(shí)考慮集成與存儲(chǔ)效率問題,引入云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)了變電站設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的高效集成與可靠存儲(chǔ)。主要研究成果有:(1)給出了基于模型轉(zhuǎn)換的集成方案,并采用Hbase數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了CIM模型的存儲(chǔ),同時(shí)依據(jù)“資源-屬性-屬性值”三元組的表示方式設(shè)計(jì)了CIM實(shí)例數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模式,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)過模型轉(zhuǎn)換后的符合CIM模型的變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的高效存儲(chǔ)。(2)在集成方案中給出了基于Spark重寫的GDA數(shù)據(jù)訪問接口,實(shí)現(xiàn)了三元組存儲(chǔ)模型下狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢,并將查詢結(jié)果封裝為CIM/XML文件格式,為基于CIM建模的電力應(yīng)用提供了標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)文件。(3)針對(duì)狀態(tài)數(shù)據(jù)集成時(shí)SCL與CIM模型異構(gòu)問題,引入本體技術(shù),構(gòu)建SCL與CIM模型的本體,通過改進(jìn)的基于語言學(xué)特征和結(jié)構(gòu)特征的多策略本體匹配方法建立了SCL與CIM模型之間的語義映射,為變電站符合SCL模型的數(shù)據(jù)到CIM模型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換提供了映射依據(jù)。(4)搭建了小型Spark集群平臺(tái),在集群平臺(tái)上以EPRI提供的變電站狀態(tài)數(shù)據(jù)為例,依據(jù)SCL與CIM模型間的映射關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了變電站SCD/XML文件到CIM/XML文件的映射,并用模擬狀態(tài)數(shù)據(jù)在搭建的集群平臺(tái)上進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入和查詢,同單機(jī)關(guān)系數(shù)據(jù)庫性能對(duì)比分析,驗(yàn)證了本文所提集成方案的可行性和高效性。
【關(guān)鍵詞】：智能變電站 模型轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)集成 存儲(chǔ)查詢 云計(jì)算
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM63;TP3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 選題背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 變電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 云計(jì)算技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀13
• 1.3 論文主要研究工作及章節(jié)安排13-15
• 第2章 智能電網(wǎng)主要標(biāo)準(zhǔn)與云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)介紹15-23
• 2.1 IEC61970標(biāo)準(zhǔn)15-18
• 2.1.1 IEC61970標(biāo)準(zhǔn)概述15
• 2.1.2 公共信息模型CIM15-18
• 2.2 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)18-19
• 2.2.1 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)概述18
• 2.2.2 變電站配置語言SCL18-19
• 2.3 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)介紹19-22
• 2.3.1 Spark分布式計(jì)算框架19-20
• 2.3.2 HDFS分布式文件系統(tǒng)20-21
• 2.3.3 Hbase數(shù)據(jù)庫21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)集成與存儲(chǔ)方案構(gòu)建23-34
• 3.1 智能變電站信息集成方法研究23-24
• 3.2 基于模型轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)集成方案24-26
• 3.3 集成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方案設(shè)計(jì)26-29
• 3.3.1 數(shù)據(jù)庫技術(shù)選擇26-27
• 3.3.2 Hbase實(shí)現(xiàn)CIM模型的存儲(chǔ)27-28
• 3.3.3 Hbase實(shí)現(xiàn)CIM實(shí)例數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)28-29
• 3.4 集成數(shù)據(jù)訪問實(shí)現(xiàn)29-33
• 3.4.1 GDA接口29-30
• 3.4.2 基于Spark重寫的GDA查詢接口30-32
• 3.4.3 基于CIM/XML的數(shù)據(jù)交互32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 基于本體技術(shù)的SCL與CIM模型映射34-48
• 4.1 SCL與CIM模型對(duì)比分析34-35
• 4.2 本體相關(guān)技術(shù)介紹35-37
• 4.2.1 本體的概念35
• 4.2.2 本體匹配的概念35-36
• 4.2.3 多策略本體匹配方法36-37
• 4.3 基于本體匹配的模型映射37-41
• 4.3.1 多策略匹配方法在模型映射中的應(yīng)用37
• 4.3.2 改進(jìn)的多策略匹配方法設(shè)計(jì)37-41
• 4.4 模型映射實(shí)現(xiàn)41-47
• 4.4.1 本體模型的構(gòu)建41-43
• 4.4.2 匹配實(shí)現(xiàn)與結(jié)果評(píng)估43-45
• 4.4.3 SCL與CIM映射關(guān)系構(gòu)建45-47
• 4.5 本章小結(jié)47-48
• 第5章 實(shí)驗(yàn)與分析48-61
• 5.1 Hadoop集群搭建48-52
• 5.1.1 JDK安裝與配置48
• 5.1.2 SSH安裝與配置48-49
• 5.1.3 Hadoop安裝與配置49-51
• 5.1.4 Hbase安裝與配置51-52
• 5.2 Spark安裝52-54
• 5.2.1 Scala安裝53
• 5.2.2 Spark安裝53-54
• 5.3 開發(fā)平臺(tái)搭建54-55
• 5.4 變電站SCD/XML數(shù)據(jù)文件集成實(shí)現(xiàn)55-58
• 5.4.1 變電站實(shí)例配置信息獲取55-56
• 5.4.2 實(shí)例配置信息存入Hbase過程56-57
• 5.4.3 集成數(shù)據(jù)向CIM/XML文件的轉(zhuǎn)換57-58
• 5.5 實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析58-60
• 5.6 本章小結(jié)60-61
• 第6章 總結(jié)與展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果66-67
• 致謝67

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