面向对象的发电厂资源信息模型的研究

论文摘要

随着电力体制改革的不断深化和推进,要求建立公平有序的电力市场竞争环境,发电企业正面临着前所未有的竞争态势,企业信息化的建设也受到了极大的重视。然而,当前发电厂中使用的各种信息化应用系统,它们是在不同时期根据不同的需要建立的,没有进行统一的系统规划,也未有一套统一的模型标准,而是根据需要确立其信息模型,结果形成了大量的“孤岛自动化系统”,造成了系统之间信息资源难以共享,应用系统难以扩展升级,系统之间整合困难等一系列问题,严重阻碍了发电企业的信息化发展。因此,要使发电企业的信息化快速发展,实现电厂系统中的信息和功能共享,实现由不同开发商和不同时期开发的应用系统之间的集成,新老系统之间的整合,以及厂内系统与外部系统之间的互联互通,就必须首先考虑发电厂资源信息的统一描述问题,建立一套电厂资源信息标准,即实现数据集成;在数据集成的基础上实现应用的集成,最后才能建立企业级的统一信息平台,达到平台集成,彻底的解决“孤岛自动化系统”问题。本文就目前发电企业信息化过程中存在的统一信息描述问题,全面分析了IEC61970和IEC61968的CIM关于电网信息模型标准的基础上,结合电厂自身特点,尝试建立一套通用的发电厂资源信息模型。该模型采用面向对象方法对发电厂中客观存在的资源进行分类抽象,采用UML建模语言和Rational Rose建模工具对发电厂的资源对象类进行模型建立。发电厂是典型的资产密集型企业,企业的绝大部分资产是设备,对发电厂资源信息建模的重点是发电厂设备建模。电厂设备种类繁多,对设备的分类还未有一套统一的标准,因此,本文首先参照目前国内使用较多的设备分类编码KKS确定设备分类原则,根据该原则建立了发电厂的设备分类模型。再对整个发电厂按系统进行划分,根据各系统的性能目的建立了系统类图。此外,还建立了发电厂资源容器信息模型,对IEC标准的CIM模型中的域包和量测包进行了扩展以适用于本模型中。本文以燃煤火电厂为建模对象,然而建立的发电厂资源信息模型中描述的对象是抽象的,它的运用不仅仅局限在燃煤火电厂本身,该模型可以通过扩展修改后可在更广的领域内使用。本文最后对该模型在发电企业应用系统的集成上进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 发电厂资源信息建模的主要技术简介
• 2.1 面向对象技术概述
• 2.1.1 面向对象思想
• 2.1.2 面向对象方法的要点和主要特点
• 2.1.3 面向对象领域中的基本概念
• 2.2 统一建模语言 UML
• 2.2.1 UML定义
• 2.2.2 UML建模要素
• 2.2.3 UML的主要特点
• 2.2.4 UML的应用领域
• 第三章 公用信息模型的研究
• 3.1 概述
• 3.2 IEC61970标准简介
• 3.2.1 CIM包
• 3.2.2 CIM类和类的关系
• 3.3 CIM应用实例
• 3.4 本章小结
• 第四章 发电厂的资源信息模型
• 4.1 概述
• 4.2 建模方法与导则
• 4.2.1 建模方法
• 4.2.2 建模导则
• 4.3 发电厂资源信息模型的总体架构
• 4.3.1 发电厂资源的建模特点分析
• 4.3.2 总体架构
• 4.4 模型分析
• 4.4.1 设备分类模型
• 4.4.2 励磁系统模型
• 4.4.3 资源容器模型
• 5.5 本章小结
• 第五章 发电厂资源信息模型的应用展望
• 5.1 概述
• 5.2 发电企业应用系统信息一体化
• 5.3 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表