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基于IEC61970标准的EMS与WAMS系统集成研究

2020-12-14阅读(1027)

基于IEC61970标准的EMS与WAMS系统集成研究

论文摘要

能量管理系统(EMS)和广域测量系统(WAMS)作为其中两个必不可少的部分,在实际的电力系统中得到了广泛的应用,目前两个系统都是独立开发研制,所以在实际运行当中用户需要掌握和维护不同的系统,浪费了巨大的人力物力;同时各系统之间的结构各自封闭,给不同数据库之间的数据通信造成了严重的影响,也不便于共享数据。IEC61970标准定义了电力系统各种公共信息模型,为不同系统间数据交换与共享奠定了模型基础,使系统集成成为可能。本文首先在研究公共信息模型CIM基础上结合对EMS与WAMS各系统的数据流分析,提出EMS与WAMS的一体化构架的设计原则,主要从统一支撑平台、数据结构和应用功能上完成一体化设计；然后结合EMS与WAMS的特点,基于公共信息模型CIM对EMS/WAMS模型进行分析,抽象出WAMS的新型类：时间同步装置类(Time synchronization device)、相量测量装置类(Phasor measurement device)和PMU类,并在此基础上采用UML建模语言分步对所要扩展的新型类画出逻辑模型视图并用文字定义各个类,接着通过对EMS与WAMS各自系统的特点比较分析,建立了EMS与WAMS集成的统一信息模型；文章最后对所建统一信息模型进行了设计实现,主要完成新型类的UML模型到CIM RDF Schema格式转换,为各应用系统提供了数据交换的统一格式；研究所建模型的CIS接口定义,并采用Web Services方法对基于EMS与WAMS统一信息模型的通用数据访问接口进行了设计实现,并在Eclipse集成开发工具下,利用Axis插件开发Web Services服务,对通用数据访问接口建立Web Services,并进行了简单的测试。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 电力企业应用系统研究背景
  • 1.1.1 电力企业分布式应用系统存在的问题
  • 1.1.2 电力企业系统集成的方案及存在问题
  • 1.2 本课题研究意义
  • 1.3 国内外研究现状
  • 1.4 本文所做工作及论文章节安排
  • 第2章 IEC61970系列标准及关键技术概述
  • 2.1 IEC61970系列标准
  • 2.2 公共信息模型规范
  • 2.2.1 CIM建模表示法
  • 2.2.2 CIM包及其依赖关系
  • 2.2.3 CIM类及其之间的关系
  • 2.2.4 CIM的几点探讨
  • 2.3 CIS接口规范
  • 2.4 本文所用关键技术概述
  • 2.4.1 CORBA中间件技术
  • 2.4.2 Web Service技术
  • 2.4.3 扩展标记语言XML
  • 2.4.4 资源描述框架RDF
  • 2.5 小结
  • 第3章 EMS/WAMS系统一体化构架的设计原则
  • 3.1 现代电力企业系统集成的设计原则
  • 3.2 基于公共信息模型CIM的系统集成框架
  • 3.3 EMS与WAMS子系统的信息交换需求分析
  • 3.3.1 EMS的相关数据流分析
  • 3.3.2 WAMS的相关数据流分析
  • 3.3.3 EMS与WAMS的并存性
  • 3.4 EMS/WAMS系统一体化构架设计原则
  • 3.4.1 支撑平台一体化设计原则
  • 3.4.2 数据结构一体化设计原则
  • 3.4.3 应用功能一体化设计原则
  • 3.5 小结
  • 第4章 基于CIM的EMS/WAMS的统一信息模型构建
  • 4.1 EMS/WAMS的各自特点分析
  • 4.1.1 能量管理系统的特点
  • 4.1.2 广域测量系统的特点
  • 4.1.3 EMS与WAMS的特点互补性
  • 4.2 基于CIM的EMS/WAMS的模型分析
  • 4.2.1 基于CIM的建模方法
  • 4.2.2 扩展WAMS的新型对象
  • 4.2.3 EMS与WAMS统一信息模型设计原则
  • 4.3 利用统一建模语言UML建立EMS/WAMS信息模型
  • 4.3.1 PMU类的逻辑关系视图
  • 4.3.2 Time synchronization device类的逻辑关系视图
  • 4.3.3 Phasor Measurement Device类的逻辑关系视图
  • 4.3.4 EMS/WAMS的统一信息模型视图
  • 4.4 小结
  • 第5章 基于CIM的EMS/WAMS的信息模型设计实现
  • 5.1 资源描述框架模式规则
  • 5.2 统一信息模型的CIM RDF Schema格式转换
  • 5.2.1 PMU类的转换
  • 5.2.2 Time Synchronization Device类的转换
  • 5.2.3 Phasor Measurement Device类的转换
  • 5.3. 基于CIS的EMS与WAMS接口规范定义
  • 5.3.1 Common Services模块
  • 5.3.2 GDA通用数据访问模块
  • 5.4 基于EMS与WAMS统一模型的通用数据访问设计实现
  • 5.4.1 接口实现的平台
  • 5.4.2 接口设计
  • 5.5 接口测试
  • 5.5.1 创建Web Services的WSDL文档
  • 5.5.2 部署Web Services并查看运行结果
  • 5.6 小结
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文

    • 相关论文文献

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