@上声大大学 面向对橡的电力系统自动化 00乙06 电力系统自动化 1 0乙 面向对象信息建模 0Z 09乙 上海交通大学 电气工程系
面向对象的电力系统自动化 电力系统自动化 -面向对象信息建模 上海交通大学 电气工程系
©上#天大4 主要内容 信息建模概念的入 面向对象的分析与设计 电网领域模型与信息模型 公共信息模型CIM ● 数据库与CIM 小结
主要内容 • 信息建模概念的引入 • 面向对象的分析与设计 • 电网领域模型与信息模型 • 公共信息模型CIM • 数据库与CIM • 小结
©上#天14 信息建模概，念的引入
信息建模概念的引入
©上天人4 电网形态发展 信息流与能量流紧密融合 信息支撑能量流 可再生能源、清洁能源 电网发展 能量流缺少信息支淳 骨干电源与分布式电源结合 大机组 主干电网与微网结合 超高压 小机组 高速互联网、物联网 大电网 低电压 智能电网控制与保护 网络通信 小电网 输变电设备与电网自愈 快速保护、优化控制 低速通信 输变电设备故障快速切除 简单保护 手动控制 第三代 第二代 第一代 信息化水平 19世纪末-20世纪50年代 20世纪50年代-20世纪末 21世纪初-21世纪中叶
电网形态发展 第三代 第一代 n 小机组 n 低电压 n 小电网 n 低速通信 n 简单保护 n 手动控制 电 网 发 展 19世纪末-20世纪50年代 信息化水平 n 大机组 n 超高压 n 大电网 n 网络通信 n 快速保护、优化控制 n 输变电设备故障快速切除 能量流缺少信息支撑 第二代 n 可再生能源、清洁能源 n 骨干电源与分布式电源结合 n 主干电网与微网结合 n 高速互联网、物联网 n 智能电网控制与保护 n 输变电设备与电网自愈 20世纪50年代-20世纪末 21世纪初-21世纪中叶 信息支撑能量流 信息流与能量流紧密融合
©上声大4大学 面向对像的电力系统自动化 信息流与能量流 Conceptual Model Operatlons Service Markets Provider 09乙 05乙0h乙 Bulk Generation Transmission Customer Distribution Source:NIST Smart Gnd Frameworkt.0 Sept 2009 Secure Communication Flows soo。Electrical F月lows Domain
面向对象的电力系统自动化 信息流与能量流
©上产天1以4 电力系统模型建立 A: Q: 如何准确表达电力 。 针对电力系统物理特性的数学描述建立电力系统数学模型 系统相关的信息模 进行分析 型 计算机如何应用信 ·同样地，对于电力系统监控也需要从电力系统现实模型进 息模型 行抽象，建立系统的信息模型
电力系统模型建立 A: • 针对电力系统物理特性的数学描述建立电力系统数学模型 进行分析 • 同样地，对于电力系统监控也需要从电力系统现实模型进 行抽象，建立系统的信息模型。 Q: 如何准确表达电力 系统相关的信息模 型 计算机如何应用信 息模型
©上#天大4 对电力系统进行信息建模的过程 对电力系统的设备及其相互关系进行描述 。 对其监控或管理的需求进行描述 对其数据结构及业务流程进行描述
对电力系统进行信息建模的过程： • 对电力系统的设备及其相互关系进行描述 • 对其监控或管理的需求进行描述 • 对其数据结构及业务流程进行描述
©上活天人 公共信息模型(CIM) CIM是一个抽象模型，描述电力企业的所有主要对象，特 别是与电力运行有关的对象。 CIM方便了实现不同卖方独立开发的能量管理系统(EMS 应用的集成，多个独立开发的完整MS系统之间的集成，以 及EMS系统和其它涉及电力系统运行的不同方面的系统。 模型包括公共的类，他们的属性和他们之间的关系 但需要指出的是 CM不是数据库，而仅仅是数据模型（元数据）。 遵从CIM意味着公用接口的数据表示符合CIM三方面的要求 语义：命名和数据的意义、 型，关系一根据与 C其他都分的笑系，奇以找到与此相关的数据。 遵从CIM并不意味着数据库的结构与CIM的类图完全一致，也 不意味着支持CIM的所有方面
公共信息模型 (CIM) • CIM是一个抽象模型，描述电力企业的所有主要对象，特 别是与电力运行有关的对象。 • CIM方便了实现不同卖方独立开发的能量管理系统（EMS） 应用的集成，多个独立开发的完整EMS系统之间的集成，以 及EMS系统和其它涉及电力系统运行的 不同方面的系统。 • 模型包括公共的类，他们的属性和他们之间的关系 • 但需要指出的是 • CIM不是数据库，而仅仅是数据模型(元数据)。 • 遵从CIM意味着公用接口的数据表示符合CIM三方面的要求： 语义－命名和数据的意义，词法－数据类型，关系－根据与 CIM其他部分的关系，可以找到与此相关的数据。 • 遵从CIM并不意味着数据库的结构与CIM的类图完全一致，也 不意味着支持CIM的所有方面
©上声天4 扩展阅读 公共信息模型CM开发介绍 https://www.ibm.com/developerworks/cn/data/library/techarticles/dm-0901sunhao/ CM(公共信息模型)是由DMTF制定的用于管理计算机系统和网络的工业规范，它提供了 个共同的概念框架，将所有系统进行分类，并确定了部分网络环境，而且描绘了这些部分的互 动。CM的概念适用于所有领域的管理，而且所有的领域可以独立的进行技术实施，由公共信 息模型开发出的管理软件可以统一异构环境下的产品管理。CM由以下几部分组成： CIM规范-定义了整合管理模型的语言和方法论。 CM标准模型-定义了对计算机系统，应用程序，网络和设备描述信息模型。CM标准模型由 以下及部分组成： 核心模型·提供了基本的受管对象的假设信息，内容包括一系列描述和分析受管系统的类 和他们之间的关联信息。 公共模型-实现了管理领域的公共概念。这些概念独立于各个特殊的技术和实现。可以说 这个模型提供了一个管理软件发展的基础。 拓展模型-他们是在公共基础上拓展一些与平台相关的模型，比如操作系统的模型等。 些大公司如BM公司都有根据自己的产品所拓展出一系列的为自己产品服务的模型
扩展阅读 • 公共信息模型 CIM 开发介绍 https://www.ibm.com/developerworks/cn/data/library/techarticles/dm-0901sunhao/ CIM ( 公共信息模型 ) 是由 DMTF 制定的用于管理计算机系统和网络的工业规范，它提供了一 个共同的概念框架，将所有系统进行分类，并确定了部分网络环境，而且描绘了这些部分的互 动。 CIM 的概念适用于所有领域的管理，而且所有的领域可以独立的进行技术实施，由公共信 息模型开发出的管理软件可以统一异构环境下的产品管理。 CIM 由以下几部分组成 : CIM 规范- 定义了整合管理模型的语言和方法论。 CIM 标准模型- 定义了对计算机系统，应用程序，网络和设备描述信息模型。 CIM 标准模型由 以下及部分组成： 核心模型 - 提供了基本的受管对象的假设信息，内容包括一系列描述和分析受管系统的类 和他们之间的关联信息。 公共模型 - 实现了管理领域的公共概念。这些概念独立于各个特殊的技术和实现。可以说 这个模型提供了一个管理软件发展的基础。 拓展模型 - 他们是在公共基础上拓展一些与平台相关的模型，比如操作系统的模型等。一 些大公司如 IBM 公司都有根据自己的产品所拓展出一系列的为自己产品服务的模型
©上#天大4 信息集成的必要性 各厂商的数据库定义格式和数据字典被视为商业机密，每一家 都采用了不同的数据库格式。 用户只能按照开发者预先定义的数据模式和结构输入数据。 系统厂商有时可以提供从其他系统输入数据的功能，但是 很少为其他系统提供深入的、完整的信息
信息集成的必要性 各厂商的数据库定义格式和数据字典被视为商业机密，每一家 都采用了不同的数据库格式。 用户只能按照开发者预先定义的数据模式和结构输入数据。 系统厂商有时可以提供从其他系统输入数据的功能，但是 很少为其他系统提供深入的、完整的信息