电力信息建模的理论与实践

论文摘要

电力作为支柱能源在国民经济可持续发展中起着重要作用。在我国,电网技术正朝着高电压、大容量、跨区域、大电网的方向发展。为克服电力企业所面临的各种压力并迎接新的挑战,电力企业希望通过数据资源的整合,优化企业数据结构,有效配置企业资源,从而提升企业效率并控制成本。长久以来,电力企业资源缺乏统一规划,各信息系统间难以相互交互,信息资源不能共享,给电力企业信息化进程带来极大阻挠。为摆脱这一困境,首先要对电力企业数据进行集成,使各应用系统对所交换信息的语义有一致的理解,即建立全企业范围内统一的公共信息模型。本文通过研究信息建模的理论和方法,结合面向对象的思想及元数据建模理论,研究出一套建立我国电力企业公共信息模型的理论和方法,提出相应建模步骤及原则,并将其应用于实践。首先,从电力企业信息化的背景和现状入手,说明进行电力信息建模的必要性,明确课题的研究意义。接着,对信息建模的主流方法进行研究比较,重点介绍了面向对象的建模技术和统一建模语言(UML)。同时,通过对元数据及元模型的研究,明确了元数据建模的四层组织层次。并通过研究国际上现行的电力行业公共信息模型(CIM),说明CIM是一种元数据模型。然后,参考CIM及一些电力行业标准和规范,结合我国电力企业资产管理的实际需求,对电力企业资产进行面向对象的元数据扩展建模实践,主要包括变压器设备和线路设备等。同时,对模型进行关系数据库的设计,根据不同应用建立相应的边界视图。通过实例验证该模型具有较强的可扩展性和通用性。最后,对所做的研究工作进行总结,并对后续工作进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 电力信息化背景
• 1.2 电力信息化发展现状及存在问题
• 1.3 本文研究目的及意义
• 1.4 本文所做工作
• 1.4.1 信息建模理论与方法研究
• 1.4.2 元数据建模理论研究
• 1.4.3 基于 CIM的电力信息建模方法研究
• 1.4.4 实例建模及边界类研究
• 1.5 本文组织结构
• 第2章 信息建模理论与方法
• 2.1 模型的定义
• 2.2 建模的意义及分类
• 2.2.1 业务建模
• 2.2.2 信息建模
• 2.3 信息建模的主流方法
• 2.3.1 面向信息系统的结构化建模方法
• 2.3.2 面向对象的建模方法
• 2.4 统一建模语言 UML
• 2.4.1 UML概述
• 2.4.2 UML的语义
• 2.4.3 UML的图形表示
• 第3章 元数据建模理论研究
• 3.1 元数据概述
• 3.1.1 元数据的定义
• 3.1.2 元数据出现的背景
• 3.1.3 元数据进行信息交换的技术基础
• 3.1.4 元数据建模的组织层次
• 3.2 电力行业元数据模型 CIM
• 3.2.1 CIM概述
• 3.2.2 CIM是一种元数据模型
• 3.2.3 使用 CIM进行信息交换
• 3.2.4 CIM的四层元数据建模体系
• 3.2.5 CIM与其它元数据模型的融合
• 第4章 电力信息扩展建模方法
• 4.1 电力行业信息建模的需求
• 4.2 电力信息扩展建模方法
• 4.2.1 基于 CIM
• 4.2.2 面向对象的建模技术
• 4.2.3 UML静态建模
• 4.3 电力信息建模步骤
• 4.4 电力信息扩展建模原则
• 第5章 电力企业资产信息建模
• 5.1 资产建模总论
• 5.1.1 设备资产建模分类
• 5.1.2 资产基本模型
• 5.2 变压器资产建模
• 5.2.1 变压器资产模型
• 5.2.2 变压器资产工作模型
• 5.3 线路资产建模
• 5.3.1 线路资产模型
• 5.3.2 架空线资产模型
• 5.3.3 架空线资产工作模型
• 5.4 断路器和开关资产建模
• 第6章 资产数据库设计
• 6.1 资产数据库设计
• 6.2 数据库映射办法
• 6.2.1 命名规则
• 6.2.2 泛化关系映射
• 6.2.3 聚合关系映射
• 6.2.4 关联关系映射
• 6.3 数据库映射实例
• 6.3.1 变压器资产模型数据库设计
• 6.3.2 资产基本工作模型数据库设计
• 6.3.3 架空线资产模型数据库设计
• 6.4 边界视图及实例
• 6.4.1 变压器资产台帐边界视图
• 6.4.2 变压器资产业务边界视图
• 第7章 结论和展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读学位期间发表的论文