可视化的电力异构数据管理组件研究及应用

论文摘要

随着计算机技术、现代通信技术的飞速发展,电力系统规模的不断庞大,对电力系统应用软件提出了更多、更高的要求。目前国内外都开发出许多针对电力系统不同应用需求的自动化软件,但由于各个电力部门间相对独立,构建系统时缺乏统一的规划和标准,导致现有系统多是分散、异构及封闭的,不同系统间的电力数据很难交互和利用管理。本文题目来源于重庆大学与香港理工大学的合作项目“Distributed Power Flow and Reactive Power Optimization System”,研究的“可视化的电力异构数据管理组件(简称VPHDMC)”是其核心内容。VPHDMC组件是在对目前各类电力自动化软件的实现原理及特点深入分析研究的基础上,特别针对电力系统中异构数据交互共享的需求,设计出的一种高效、通用的电网拓扑可视化的电力异构数据管理组件。本文完成的工作主要如下:①剖析了目前电力自动化软件在海量异构数据管理中存在的问题,在分析异构数据交换集成技术、XML内存数据管理以及可视化技术在电力系统应用可行性的基础上,提出了可视化的电力异构数据管理组件的设计思路;②针对常用的电力设备数据、电网拓扑特性,结合电力系统所涉及的技术和应用的层面,设计了可视化的电力异构数据管理组件的层次化体系结构;③研究分析XML在异构数据访问及内存数据库中的应用方法,探讨XML与电力数据结构的融合技术。设计了对电力异构数据访问的中间件,提出了通用电力数据结构设计的解决方案——基于XML的电力数据对象可扩展建模框架。并使用基于XML的内存数据库方式,进行数据的链表式高效管理。④研究JGRAPH开源技术和设计模式,实现了电网拓扑图的可视化功能,从数据独立性的角度实现对象接口定义和实现的分离,着重解决了电网拓扑图的存储、图渲染优化及动态着色技术难题。⑤设计并实现了VPHDMC组件,针对重庆市电力局分布式潮流计算软件的设计要求,将VPHDMC组件成功应用到该软件系统中,验证了VPHDMC组件的通用性和可扩展性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景与研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 本章小结
• 2 相关技术分析
• 2.1 组件技术
• 2.2 异构数据交换与集成技术
• 2.3 XML 与内存数据库
• 2.4 可视化技术与JGRAPH 开源库
• 2.5 本章小结
• 3 可视化的电力异构数据管理组件（VPHDMC）构架设计
• 3.1 概述
• 3.2 基于XML 的电力数据结构设计
• 3.3 VPHDMC 层次化体系结构
• 3.4 本章小结
• 4 VPHDMC 的层次化设计与实现
• 4.1 VPHDMC 工作流程
• 4.2 异构电力数据访问中间件的设计实现
• 4.3 XML 电力数据源管理模块的设计实现
• 4.4 内存数据管理模块的设计实现
• 4.5 电网拓扑可视化模块的设计实现
• 4.6 本章小结
• 5 VPHDMC 在重庆电力分布式潮流计算软件中的应用
• 5.1 软件系统需求与架构
• 5.2 VPHDMC 组件的部署
• 5.3 算例分析
• 5.4 系统运行效果分析
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录