数字化电网中信息建模技术的理论与应用

论文摘要

随着社会生产和生活水平的不断提高,公众对最基本的公共设施——电力系统的要求也随之提高。目前的电力网络在很多方面还存在着种种弱点,因此国际上的电力科研机构和大公司相继开始了对新一代先进电网的研究。在中国,电力专家们提出了数字化电网的概念。随着计算机、通讯网络、电力电子等技术的发展成熟,数字化电网也有了实现的基础。数字化电网最大的特点是全面的数字化和智能化,这能够很大地提高整个电网的生产效率和安全程度。本文首先研究了数字化电网的涵义、具体框架以及实现方式,认为数字化电网并不是把旧有的电网推倒重建,而是在现有的基础上进行改进,完成电网数字化的宏伟目标。数字化电网所涉及的关键技术有很多,但是在众多的工作当中,信息建模是相对重要的一个关键环节,整个数字化电网的大厦就构筑在一个完整统一的数字化电网模型之上。接着本文研究了与建模相关的理论。信息建模为信息系统提供了一种描述客观世界的工具,是沟通现实世界与计算机之间的桥梁。对于电力企业来说,由国际电工组织提出的CIM公共信息模型可以作为电力企业顶层模型,同时为电网信息提供一个元数据模型。基于信息建模技术和CIM模型,可以构建出一个数字化电网统一模型,为数字化电网的实施打下基础。文章的后半部分通过两个实际的课题来阐述了数字化统一模型的构建工作以及如何通过统一模型来进行集成应用。第一个课题为某国家级电网公司针对配电网资产模型的构建工作,通过研究资产在CIM中的组织形式,吸收国内外相关的建模成果,提出具体的资产建模原则及思路,并针对现实的资产建立起实际的模型。第二个课题为浙江省某市电力局通过基于CIM的SOA（面向服务架构）集成研究,通过提出CIM-SOA模型,结合Web Services技术体系以及模型驱动方法来实现服务,并以实际的检修系统作为例子来详细介绍服务的构建过程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 数字化电网的背景
• 1.2 基本概念
• 1.2.1 数字化电网
• 1.2.2 信息建模
• 1.3 国内外研究现状和发展趋势
• 1.3.1 国际上与数字化电网相似的研究
• 1.3.2 国内与数字化电网相似的研究
• 1.3.3 国内外电力企业信息建模研究现状
• 1.4 研究意义及文章结构
• 第二章 数字化电网研究
• 2.1 数字化电网定义
• 2.2 数字化电网的基本框架
• 2.2.1 数字化电网的功能模块
• 2.2.2 数字化电网的关键技术
• 2.2.3 数字化电网的实现
• 2.3 数字化电网与供电企业
• 2.4 数字化电网的特点及优势
• 2.4.1 数字化电网的特点
• 2.4.2 数字化电网的优势
• 2.5 数字化电网与信息建模
• 2.6 小结
• 第三章 数字化电网中的信息建模研究
• 3.1 信息建模方法介绍
• 3.2 企业信息建模简述
• 3.3 电网企业公共信息模型CIM
• 3.4 数字化电网中的信息建模理论
• 3.4.1 元数据模型
• 3.4.2 数字化电网的建模对象
• 3.4.3 数字化电网的顶层模型
• 3.4.4 数字化电网统一模型的构建
• 3.5 小结
• 第四章 电网企业公共信息模型的构建
• 4.1 项目背景
• 4.2 关键问题
• 4.3 电网企业公共信息模型构建过程
• 4.3.1 IEC61968研究
• 4.3.2 变压器设备资产模型扩展
• 4.3.3 变压器设备业务活动扩展
• 4.3.4 开关设备资产模型扩展
• 4.4 小结
• 第五章 电网企业基于CIM的集成应用
• 5.1 项目背景
• 5.2 关键问题
• 5.3 电网企业基于CIM的SOA集成方案
• 5.3.1 电力企业实现SOA的技术基础
• 5.3.2 电力企业实现SOA的一般步骤
• 5.3.3 CIM-SOA参考模型
• 5.3.4 通过CIM-SOA模型构建服务
• 5.4 应用案例——基于SOA的检修计划安排系统
• 5.5 小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 发表论文