数字化配电网信息交互体系的研究

论文摘要

随着先进的计算机技术、数字系统控制技术和宽带网络通信技术的发展,数字化已成各行业的发展趋势,这一概念在电力行业中也得到越来越多的关注。配电管理系统中存在着许多相关的具有不同业务功能的异构应用系统,配电自动化系统(DAS)、停电管理系统(OMS)、生产管理系统(PMS)等等,在现有的配电网中,各应用系统相互独立而成为信息孤岛,系统间的信息交互困难,阻碍了配电网的数字化进程。因此,实现信息在各个应用系统之间顺利流通是实现配电网数字化的关键问题。本论文中给出了数字化配电网的明确定义,通过对IEC61968及其CIM模型的深入研究,提出以IEC61968的CIM模型作为数字化配电网的数据交换标准,并在此基础上构建了数字化配电网的信息交互体系,以实现配电网中所有应用系统之间的信息交互和共享。本信息交互体系采用SOA架构设计,应用企业服务总线方案结合XML及Web Service技术实现,设计过程中采用了FastSOA的思想,以提高SOA的性能。信息存储和传输以IEC61968制定的配电网业务XML消息文档为载体,并通过基于配电业务的XML Schema实现其标准化。本论文构建了停电管理的业务全模型,并取其中的故障停电处理业务为例,模拟实际线路的故障引发的停电事件,通过信息交互体系实现故障停电处理业务流程。处理过程涉及三个应用系统之间的信息交互,分别是SCADA、PMS和信息发布系统。本论文提出的信息交互体系设计方案中,各应用系统通过接口适配器接入企业服务总线,而不需对应用系统本身进行任何改造;通过总线进行的数据交换以IEC61968的CIM模型为标准,更使得应用系统间的信息交互高效化、标准化。因此,这种基于IEC61968的CIM模型的总线式设计方案有效的解决了配电系统的信息孤岛问题,为数字化配电网的实现奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 数字化配电网信息交互体系的研究背景
• 1.1.1 数字化配电网的背景S
• 1.1.2 信息交互体系研究在数字化配电网中的重要意义
• 1.1.3 基于IEC61968的数字化配电网信息交互体系设计思想
• 1.2 论文主要工作
• 1.2.1 数字化配电网信息交互基本体系设计
• 1.2.2 关键技术的讨论
• 1.2.3 以停电管理为例进行模拟试验
• 1.3 论文结构
• 第二章 数字化配电网信息交互模型设计
• 2.1 数字化配电网的定义
• 2.2 数字化配电网信息交互体系设计
• 2.2.1 SOA面向服务的体系架构
• 2.2.2 ESB企业服务总线
• 2.2.3 基于ESB的数字化配电网集成架构
• 第三章 XML技术的讨论
• 3.1 可扩展标记语言XML
• 3.1.1 XML概述
• 3.1.2 XML语法简介
• 3.2 XML原生数据库
• 3.3 XQuery查询语言
• 3.3.1 XQuery概述
• 3.3.2 XQuery查询应用
• 3.3.3 XQuery在XML文档转换的应用
• 3.3.4 XQuery的应用现状和前景
• 3.4 XML文档类型模式（XML Schema）
• 3.4.1 XML Schema的优势
• 3.4.2 XML Schema的功能
• 3.4.3 XML Schema实例
• 第四章 IEC61968及其CIM模型
• 4.1 IEC61968标准概述
• 4.2 CIM概述
• 4.3 CIM建模表示法
• 4.4 CIM/XML/XML Schema
• 4.4.1 CIM模型的消息格式
• 4.4.2 CIM的文档类型模式（Schema）
• 4.5 IEC61968实现的业务功能
• 4.6 IEC系列标准及其CIM模型发展前景
• 第五章 数字化配电网信息交互体系实现方案
• 5.1 数字化配电网信息交互体系的SOA架构实现方案
• 5.1.1 SOA体系所面临的问题
• 5.1.2 FastSOA的设计思想
• 5.1.3 基于主题的"发布/订阅"机制
• 5.1.4 使用XIP的设计方案
• 5.2 总线数据服务器
• 5.3 通过服务总线的信息交互
• 第六章 停电管理业务实例
• 6.1 停电管理业务介绍
• 6.2 基于总线式信息交互体系的停电管理业务全模型
• 6.3 故障处理的流程
• 6.4 故障停电案例介绍
• 6.5 企业服务总线实现故障停电处理业务
• 6.6 总结
• 第七章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研工作
• 附录A 名词缩写对照表