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基于CIM的异构电网模型转换研究与实现

作　者: 胡文弢
导　师: 何星
学　校: 上海交通大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: CIM 能量管理系统 树形模型 拓扑图模型 异构数据互操作
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 121次
引　用: 2次
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内容摘要


电力系统运行的关键部门是电力系统的调度,所谓电网调度自动化系统是指应用计算机、通信和自动控制技术,对电网调度中心管辖的设备进行数据采集、监视和控制,以实现自动测量、自动信号、自动控制和自动调节等功能的重要应用系统。随着电力企业信息化的完善,在电力企业中建立了大批综合性的、分布式的应用系统。这在提高电力系统运行效率的同时,也带来了一些问题。由于这些系统可能是在不同时期开发的,它们之间的数据、报表格式也有可能相互不兼容,这对系统之间提出了互操作性的要求。互操作性的实现,其基本前提就是要在不同系统的不同产品之间统一标准。国际电工委员会第57次技术委员会在90年代针对能量管理系统(EMS-Energy Management System)提出了IEC (IEC—International Electro technical Commission) 61970标准系列,其中对于电网模型信息的交互已经明确地提出了一个公共信息模型(CIM—Common Information Model)标准。因此,基于CIM的电力软件的信息数据交换逐渐成为研究热门。本文主要完成以下工作:1、仔细研究IEC61970CIM标准,对电力系统中的数据互操作问题进行初步研究,全面采用面向对象技术、可扩展标记语言(XML)和文档对象模型(DOM)规范来研究电力数据的交互性以及数据信息存储的结构方式。2、以java的DOM解析器作为工具,针对电力行业中的基于CIM/XML文档的数据进行解析。3、通过学习和了解数据结构的一些知识,结合电力行业中的CIM/XML文档的模型结构,提出树形模型结构和拓扑图模型结构作为信息存储方式,并利用java语言进行了转换的实现。4、结合华东电网的ABB私用系统的模型管理模块DE,分析电力数据在DE中的存储结构和方式,与基于CIM/XML文档的数据进行了对比,分析异同。并设计从树形模型和拓扑图模型向DE模型管理模块插入数据的方法并用代码实现。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-12
第一章 绪论  12-15
  1.1 课题背景  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-14
  1.3 本文的主要工作和论文结构  14-15
第二章 CIM 模型论述  15-35
  2.1 IEC61970 标准简介  15-19
    2.1.1 IEC61970 标准的产生背景和形成过程  15-18
    2.1.2 IEC61970 标准的基本框架  18-19
  2.2 公共信息模型（CIM）简介  19-27
    2.2.1 CIM 模型简介  19-24
    2.2.2 CIM 模型中的类和关系  24-27
  2.3 CIM/XML 简介以及其在电力系统中的应用  27-31
    2.3.1 资源描述框架模式（RDF Schema）  28-30
    2.3.2 电力系统中CIM/XML 综述  30-31
  2.4 XML 文档解析接口介绍  31-33
    2.4.1 DOM 和SAX 的比较  32-33
    2.4.2 DOM 接口简介  33
  2.5 本章小结  33-35
第三章 ABB 公司的能量管理系统及其模型管理模块  35-41
  3.1 DE 模块简介  35-36
  3.2 DE 模块的表结构介绍  36-38
    3.2.1 对象信息  36
    3.2.2 连接关系  36-38
  3.3 DE 模块对连接的分类  38-40
  3.4 本章小结  40-41
第四章 华东电网模型的转换原理  41-49
  4.1 电力系统中CIM/XML 综述  41-43
    4.1.1 CIM/XML 文档格式  42
    4.1.2 CIM/XML 模型元素的基本结构  42-43
  4.2 华东电网的CIM/XML 模型分析  43-46
  4.3 CIM 与DE 的对应关系  46-48
    4.3.1 对象的对应关系  46-48
    4.3.2 连接的对应关系  48
  4.4 本章小结  48-49
第五章 华东电网模型的导入程序设计  49-63
  5.1 DOM 接口解析CIM 文件的设计  49-51
    5.1.1 DOM 解析CIM/XML 文件  49
    5.1.2 生成元素类实例  49-51
  5.2 树型模型介绍  51-58
    5.2.1 概念介绍  52-53
    5.2.2 CIM 文件构成的层次结构  53-58
  5.3 拓扑图模型介绍  58-62
    5.3.1 概念介绍  59
    5.3.2 拓扑图模型设计  59-60
    5.3.3 拓扑图模型的构造方法  60-62
  5.4 本章小结  62-63
第六章 程序整体流程与实现  63-70
  6.1 CIM/XML 解析与元素类实例初始化的实现  64-65
  6.2 树形模型类实现  65-67
  6.3 拓扑图模型的类实现  67-69
  6.4 导入DE 实现  69
  6.5 本章小结  69-70
第七章 总结和展望  70-71
参考文献  71-74
缩略语  74-75
致谢  75-76
攻读学位期间发表的学术论文目录  76

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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