智能电网EMS数据平台的研究

论文摘要

本文分析研究了智能电网对EMS支持系统在系统标准化、系统功能集成化、系统应用智能化等方面的要求,研究并设计了遵循IEC 61970标准、基于SOA架构的智能电网EMS数据平台的整体架构,为不同厂商独立开发的各种EMS应用程序之间,以及EMS和其它电力控制中心内外应用系统之间的数据交换提供支持,解决了传统EMS系统中存在的可扩展性差、互操作难、不同厂家或不同时期的EMS应用难以协调工作等问题。IEC 61970系列标准定义了EMS的应用程序接口（EMS-API）,该系列标准核心内容包括公共信息模型（Common Information Model,CIM）和组件接口规范（Component Interface Specification,CIS）两方面。其中CIM定义了电力系统物理模型的逻辑视图,而CIS则定义了访问CIM模型及其数据的组件接口规范。本文分析了用于定义网络拓扑关系的连接模型,研究了如何将电网拓扑转换为CIM模型数据,并以变压器为例,阐述了如何将使用UML描述的设备模型转换为适合存储于关系数据库中的二维表格数据。同时,本文分析研究了如何使用CIM中的量测类将实时测量数据关联到CIM模型数据中。本文通过比较各种数据库技术和产品,选择了Microsoft的SQL Server 2008产品来存储CIM模型数据,通过映射、数据字典等方法,将基于面向对象技术CIM模型数据以及模型间的继承、关联等关系存储在数据库中,并设计了数据管理管理工具用于管理数据库中的CIM模型数据。同时,本文分析研究了SOA架构的特点,选择Microsoft的WCF技术来实现数据平台的组件接口CIS,使用C#和SQL,在Visual Studio 2010平台下实现了CIS中的DAF查询接口,并将数据平台的访问接口封装为服务。数据平台通过服务注册中心（Universal Description Discovery and Integration,UDDI）发布数据平台接口服务的服务契约,实现了EMS数据平台与EMS应用的跨平台性、松耦合性、安全性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 智能电网调度技术支持系统研究
• 2.1 智能电网
• 2.1.1 智能电网的理念
• 2.1.2 发展智能电网的意义
• 2.1.3 我国智能电网研究现状
• 2.2 面向服务的智能电网调度技术支持系统
• 2.2.1 智能电网调度技术支持系统的要求
• 2.2.2 面向服务体系架构
• 2.2.3 基于SOA 架构的智能电网EMS 数据平台的设计
• 2.3 本章小结
• 第3章 EMS 数据平台统一建模
• 3.1 概述
• 3.2 对常用的几类CIM 模型的分析
• 3.2.2 用于定义网络拓扑关系的连接模型
• 3.2.3 对CIM 模型中的连接关系和包容关系的具体实例分析
• 3.2.4 以变压器模型为例分析CIM 中的元件建模
• 3.2.5 量测类Measurement
• 3.3 基于公共信息模型（CIM）的数据库创建
• 3.3.1 数据库技术的选择
• 3.3.2 在关系数据库中建立CIM
• 3.3.3 数据字典的构造
• 3.4 本章小结
• 第4章 面向服务的数据访问设计
• 4.1 WCF 技术分析
• 4.1.1 WCF 技术概述
• 4.1.2 WCF 技术要点
• 4.1.3 选择WCF 技术实现SOA 架构的优势
• 4.2 CIS 整体结构
• 4.3 数据访问设施（DAF）的实现
• 4.3.1 DAF 的资源模型
• 4.3.2 DAF 数据互操作的过程
• 4.3.2 ResourceIDService 接口概述
• 4.3.3 基于WCF 的ResourceIDService 接口的实现
• 4.3.4 ResouceDescriptionIterator 的实现
• 4.3.5 ResourceQueryService 接口的实现
• 4.4 数据平台访问的实现架构
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要