配电网信息模型异构映射与即插即用机制研究

发布时间：2020-04-06 23:59

【摘要】：随着供电企业信息化水平的提高和电力应用系统分布式应用需求的增长,消除各应用系统间的“信息孤岛”已成为配网信息集成领域的重要基础性工作。由国际电工委员会IEC发布的IEC61968/61970和IEC61850标准在配网信息集成领域中处于核心地位,分别为配电管理系统及电力企业自动化系统信息模型语法提供了规范的定义。配网信息集成需要综合应用IEC61968/61970及IEC61850标准,但不同标准的差异和大量私有扩展导致了模型异构,阻碍了信息集成的实现。本文以IEC61968/61970标准及IEC61850标准为研究基础,分析了信息模型的具体差异及融合建模方法,设计了配网异构信息模型映射与数据转换模块,以电池储能系统为典型对象提出了配网设备即插即用信息流技术的实现架构。首先,分析配网的信息模型差异与差异融合建模方法。本文不仅分析了IEC61970/IEC61968标准更新引发的CIM模型不同版本间异构以及电力企业对CIM私有扩展造成的交互数据难以解析等现象,还阐释了IEC61850标准信息模型与标准CIM模型在模型结构、接口服务、通信协议等方面的差异。基于模型差异分析结果,从拓扑与量测两个方面进行了模型扩展,消除了IEC61850与CIM模型在语法定义、建模范围、模型结构等方面大部分的差异。其次,重点研究配电网异构信息模型映射与数据转换方案。信息模型的差异将会造成信息交互中的数据冲突,阻碍信息集成的正常进行。为实现异构模型间的映射转换,从本体语言表达与本体拓扑存储技术出发,设计了异构信息模型节点映射算法,通过对模型节点语言、结构相似度的比对及冗余度筛选导出优化映射结果,提出了综合评价指标考查映射方案的全面性和准确性。在此基础上,设计了XSLT转换脚本生成算法,并进一步提出了异构模型数据转换方案。而后,制定了一致性测试规则与测试方案构架。最后,以不同版本CIM变压器模型实例及IEC61850、IEC61968拓扑模型实例为算例执行映射转换并进行一致性测试,验证异构信息模型映射与数据转换算法可用性及结果可靠性。最后,研究配网设备即插即用信息流的实现机制。异构信息模型映射与数据转换技术的运用有助于实现标准化的信息集成,为分布式能源主动控制和管理奠定基础。选取电池储能系统作为具有代表性的研究对象,分析了各典型场景下BESS的运行状态、控制策略及功能需求,选取特定功能的逻辑节点组建逻辑设备并进行自描述配置。基于IEC61850标准,分析了BESS并网的发现/注册机制及IEC61850通信模型与IEC60870-5-104规约映射的方法。以自描述建模为基础、以异构信息模型映射与数据转换模块为核心、以通信模型和规约映射为保障,构建了电池储能系统即插即用信息流实现架构。本文研究成果能够为配网各应用系统间的信息交互提供模型映射与数据转换服务,有利于提升分布式能源并网运行的有效性和便捷性,切实提高配网信息集成水平,具有良好的应用价值。
【图文】：

示意图,章节,内容,示意图

- 8 -图 1-1 各章节内容关系示意图Fig.1-1 Relationship of All Chapters了本文研究背景及研究意义。主要针对本文及 IEC61850 信息建模、IEC61968/IEC61850 模型用研究等几个方面进行了国内外相关研究现状的

标准信息,分层结构,模型,逻辑节点

上海交通大学硕士学位论文61850 标准信息模型由变电站拓扑模型和 IED 模型组成。变电站变电站一次拓扑网架、逻辑节点及其与一次设备的拓扑连接关系信息模型，以抽象功能模块的组合来表达站内智能装置。IED 层(Physical Device, IED)、逻辑设备层(Logical Device, LD)、逻 Node, LN)、数据对象层(Data Object, DO)以及数据属性层(Data 层级[70]，每个层级都是封装有相应属性的抽象类，能够描述该，如图 2-2 所示。逻辑设备下嵌套多个逻辑节点，，逻辑节点间紧实现逻辑设备的主要功能；逻辑节点则由完成其功能所需的数
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM76

【参考文献】