异构数据集成在智能电网中的应用研究

为了进一步提高电网的安全性、可靠性和能源利用效率,建设智能电网已成为各国科研技术人员所关注的课题.现代电力系统越来越复杂,各个电网之间数据模型、访问接口和实现平台严重不统一,从而很难实现异构数据资源之间的数据共享.将XML和本体技术结合起来应用在电力系统中,采用基于B/S的三层体系结构,以中间件的方式来解决电力系统的异构数据集成,从而实现对各个分布式数据源的透明访问和集中管理.     

公共信息平台的数据访问服务设计

综合考虑调度(监控)中心建设公共信息平台的实际现状,提出了公共信息平台的数据访问服务体系架构,该架构分适配器层和数据服务层2层设计。其中,适配器层实现将存储在异构关系数据库中的模型、XML模型以及可通过CIS接口访问的模型等多种格式的模型集成到公共信息平台的建模环境中,并对这些模型进行语义转换,同时兼容不同时期的CIM版本;数据服务层完成对外提供具有标准语义的、遵循IEC61970的CIS服务以及遵循IEC61968的消息服务。对适配器层中的通用数据库访问组件、XML文件访问组件、CIS接口访问组件以及语义转换组件等的设计思想、结构和特点进行了详细阐述。该服务架构应用于实际系统取得了良好的运行效果。     

电力生产类数据接口框架研究与实现

数据共享和信息集成是国家电网公司信息化建设的重要组成部分,电力生产类数据是其他业务的基础数据。针对电力生产类数据与其他电力业务系统之间的数据共享与集成提出了一个基于面向服务架构（SOA）的数据交换接口框架,并对接口框架所涉及的关键技术及实现方法进行了详细的阐述。该接口框架运用了分层软件设计思想,采用组件化的开发方法,并通过业务逻辑组件的控制反转来降低组件间的耦合程度。该接口框架从框架层次结构、数据交换场景、具体实现方法三个方面为电力生产类数据集成设计了一套有效的解决方案,并为其他业务系统集成提供了思路。     

电力调度中心统一数据平台的设计

结合IEC 61970/IEC 61968标准及实时公共对象请求代理体系结构(CORBA)技术,提出了一种在电力调度中心分步建设统一数据平台的解决方案,从公共数据管理、数据访问方式、系统之间互联3个方面进行研究,以实现电力系统公用数据的集中建模与维护,保证电网公用信息的一致性、安全性及可维护性,同时大大降低电力调度中心不同电力自动化系统之间、调度中心与调度中心之间系统互联的复杂性和工作量需求.     

一种IEC 61850通用数据类数据库信息模型的建模方法

提供了基于IEC 61850通用数据类的数据库信息模型及其接口的设计方法,该方法适用于变电站站控层设备。将数据库模型分为信息模型、设备模型和应用模型3层架构,其中信息模型和设备模型分别基于IEC 61850变电站配置文件(SCD)和IEC 61970公共信息模型(CIM)文件创建,标准的信息模型和设备模型实现了模型的复用。在IEC 61850通用数据类的基础上,设计了信息模型关系型数据库表结构及其接口的实现方法,能够直接导入变电站配置模型,自动生成数据库,并以IEC 61850数据对象引用为检索方式设计了数据库访问接口,简化了变电站工程实施流程。     

电网企业数据服务研究

电网企业的数据应用环境具有多个数据库系统、多种应用场景和多级应用部署等特点,存在数据访问接口不一致．数据实时性不高等问题。提出了参照IEC61970ClS接口、基于SOA架构的统一数据服务。该数据服务可对多级部署．多种数据库系统进行封装,实现统一的对外服务。通过数据服务的实现,可降低电网企业数据访问的复杂度,提高数据处理的实时性。     

基于通用服务协议的广域数据透明访问框架及关键技术

为了突破现有电网数据使用瓶颈,适应未来“物理分布,逻辑统一”的体系架构,支撑跨广域业务数据的访问需求,从数据访问透明性和服务位置透明性着手,基于现有电力系统通用服务协议,构建了广域数据透明访问的服务框架,形成了透明访问框架的部署方案。同时针对构建透明访问框架中所遇到的问题进行了分析,并通过基于全局索引的分布式数据流处理技术、跨区域的服务发现与管控技术,以及广域数据传输技术等关键技术的研究和使用,为构建广域数据的透明访问框架提供了技术支撑和实施保障。     

基于PSD-BPA与PSSE的电力系统集成仿真平台

针对电网规模不断增大以及结构的日益复杂、电力电子设备的大量应用、电力市场交易变革的不断深入给电力系统仿真计算带来的挑战,研究开发了一种基于PSD-BPA与PSSE两种仿真工具的电力系统集成仿真平台。该集成仿真平台主要包含数据管理和集成仿真两部分,建立了一体化数据共享为目标的集成仿真系统结构和功能结构,描绘了平台工作流、实现方案和功能特点;通过PSSE用户自定义接口实现了电力系统常规设备动态模型转换和通用化建模,形成集成仿真平台统一的系统仿真模型,实现了集成仿真。结合集成仿真平台维护的某区域电网统一模型数据,发挥两种软件各自在数据基础和自定义模型方面的优势,验证了集成仿真平台针对新型设备自定义建模仿真的可用性和灵活性。     

发电厂统一数据接口平台的设计与应用

针对发电厂现有信息系统接口开发中存在的诸多问题,提出了建设发电厂统一数据接口平台的解决方案。在对发电厂现有信息系统存在问题进行分析总结的基础上,阐述了统一数据接口平台的系统结构、基本原理以及应用开发的实现过程。通过该接口平台的实际应用,能够大大减轻接口开发的工作量,增强数据共享性能,提高信息系统的运行效率和扩展性能。     

基于改进Web三层结构的电力技术监督系统设计与实现

针对电力技术监督工作的实际需求,对业务流程和数据流程进行了研究,提出了相应系统开发的功能目标和性能目标,并据此采用.Net技术和数据库技术开发了基于Web的灵活实用的电力技术监督系统(EPTSS)。在传统Web三层结构中的页面显示层与业务逻辑层之间和数据访问层与业务逻辑层之间分别增加了页面接口层和数据接口层,实现了业务逻辑层接口和数据访问层接口分别与执行过程的分离;设计开发了自定义业务流程模型,简化了系统流程的修改过程;构建了共享磁盘阵列的高可用性集群数据库服务器,并采用主/从工作方式,提供可靠的数据库备份、恢复机制;实现了基于浏览器/服务器方式的信息发布/浏览、数据统计、报表生成/打印、文件审批及人员管理等功能。实际电力企业长期的正常运行及良好使用效果,证明了该系统的有效性和实用性。     

基于IEC 61970的智能电网数据采集平台设计

针对电力信息采集技术发展现状,提出了基于IEC61970建立智能电网数据采集平台的设想,并详细介绍该平台总体架构设计中的逻辑架构、数据架构、物理架构、安全架构、性能设计等关键要素,该采集平台可实现远方数据采集与业务应用的分离,提高数据采集利用性能,实现资源共享。     

基于IEC 61970标准的风光储建模方案

IEC 61970系列标准定义了公共信息模型(CIM)的基本包集,提供了能量管理系统(EMS)信息的数据结构和逻辑视图。在对IEC 61970系列标准中CIM研究的基础上,遵循CIM的语义和扩展规范,对原有CIM进行扩展,建立风力发电系统、光伏发电系统、储能系统的CIM扩展模型,并将其应用到包含风光储的电网能量管理系统设计中,为进一步开发能量管理系统高级应用程序提供统一的接口。     

基于CIM XML电网模型的互操作研究

应用程序级的开放是新一代能量管理系统(EMS)发展的迫切要求。国际电工委员会(IEC)提出的IEC 61970系列标准中的公共信息模型(CIM)能够实现EMS应用真正意义上的信息共享。文中基于实时库技术，设计构造了数据交换适配器，实现了原有EMS的数据库与符合CIM标准的数据存储器之间的数据交换和数据传递。根据IEEE给出的14节点标准系统数据，建立了符合CIM标准的电力系统模型。     

基于IEC61850标准的FH3000型故障录波器建模

本文分析了FH3000型故障录波器的功能结构,根据IEC61850标准,从通信服务器的信息模型设计和抽象服务接口设计两个方面给出了FH3000型录波器的通信服务器模型,并在遵循IEC61850标准命名空间扩展规则的基础上,根据录波器的实际需要,设置了300余个逻辑节点,并添加了多个专有数据类,最终设计出FH3000型故...     

基于PI数据库的DL/T 890 HSDA接口的实现

DL/T 890 是为电力EMS系统编写的应用程序接口标准,等同于IEC61970国际标准,用于EMS系统与调度中心其他系统的互连、互通、互操作。PI实时/历史数据库系统在接入调度SCADA系统数据时,即采用了DL/T 890 标准的CIS接口,并使用DL/T 890 CIM规范交换调度电网模型。HSDA接口是DL/T 890 CIS接口的一部分,用于实现高速数据访问。从介绍DL/T 890 HSDA接口标准入手,阐述了如何通过PI实时/历史数据库系统实现DL/T 890 的HSDA接口。     

基于IEC 61850标准的变电站监控系统数据建模

以IEC61850标准建模的核心思想为基础,提出了在实时应用平台（RTAP）上建立变电站监控主站模型的方法并开发完成了相应的模型生成工具。RTAP特有的面向对象的特点与标准的建模思想完全一致,建立的数据模型能够满足变电站自动化系统对自动化设备实时数据的获取与控制的功能要求。建模的过程也完全体现了标准的核心思想,如面向对象、逻辑节点的任意配置、公共数据类及逻辑节点模板的动态建立等。     

电网企业综合数据平台的开发

实现企业级信息共享和业务集成的前提是建设企业级综合数据平台(integrated data platform,IDP)。文章基于IEC61970/61968CIM/CIS标准,提出了电网公司企业级IDP的总体构架。该IDP包括数据适配器、公共信息模型(common information model,CIM)及其扩展模型、标准数据服务和管理监控4大模块。以营销应用和设备管理为例,阐述了通过模型类的新建、简化和关联来扩展CIM的设计方法。分析了利用统一集成总线(unified integrative bus,UIB)开发符合组件接口规范(component interface specification,CIS)的数据接口服务的关键点以及基于IDP的典型应用。     

符合IEC 61850标准的数字化线路保护研究

以超高压线路保护为例,参考IEC 61850标准的功能分层结构,将传统保护装置的各功能模块分映射至间隔层或过程层,构建符合IEC 61850的新型数字化线路保护。符合IEC 61850的数字化线路保护装置硬件平台采用卡件式的设计理念,将各逻辑设备映射到具体的卡件,使用以太网和交换机作为各卡件之间数据交互的通道。符合IEC 61850的继电保护软件对通信功能有了更高的要求,传统的前后台系统开发方式已不再适用,基于μC/OS-Ⅱ的继电保护软件不仅可以提高开发效率,而且能够改善保护的性能。试验表明符合IEC 61850的数字化线路保护装置由于采用了电子式电流互感器和引入了嵌入式实时操作系统,在防止差动保护误动和缩短保护跳闸出口时间等性能方面得到了改善。     

基于开放平台的过程总线继电保护软化试验系统

提出了基于开放平台的过程总线继电保护软化试验方法.在开放的PC平台上模拟合并单元和智能开关的功能,通过PSCAD/EMTDC软件仿真电力系统故障和异常,将生成的数据经转换后打包成符台IEC 61850标准的sv和GOOSE网络报文,采用网络驱动程序接口规范实现报文的收发,与保护智能电子设备等形成一个无需专门继电保护测试仪参与的闭环测试系统,具有无硬件成本、灵活性高等优点.     

基于IEC 61850的光伏监控系统设计

为了解决光伏发电系统中设备的互操作问题。设计了基于IEC61850标准的光伏监控系统。应用IEC61850信息建模方法,给出了光伏发电系统的逻辑设备及其包含的主要逻辑节点,并详细阐述其作用。通过光伏单元设备中逻辑节点在一次接线图中的分布展示了基于lEC61850标准的光伏监控系统的功能组成,并进一步给出基于IEC61850标准光伏监控软件的体系结构和功能。文章方案可为开发具有互操作性的光伏监控系统提供参考。