面向EMS信息集成的CIM建模与应用

发布时间：2017-07-08 07:06

  本文关键词：面向EMS信息集成的CIM建模与应用

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【摘要】：从近年来我国大量出现的“弃光”、“弃风”现象可以看出,当前EMS管理的信息已经无法满足电网建设和运行的需要。因此在当前EMS基础上,集成大量用于电网建设和运行的地理、气象领域信息势在必行。本文通过分析了在EMS上扩展集成地理、气象领域信息所要解决的异构信息集成、集成规则变更、集成信息标准化、集成的效率与成本四个问题,深入研究了基于语义的数据集成与共享方法,在遵循电网行业统一标准的基础上,针对关系数据库和XML数据源两大核心数据源,提出基于CIM模型扩展,结合语义Web技术和Hadoop技术的信息集成方案。本文首先以IEC61970标准CIM模型为基础,根据变电站信息模型(IEC61850 SCL)、地理信息模型(ARC/INFO)、气象信息模型(MICAPS)进行扩展,建立标准的数据模型。然后通过语义网技术,将CIM扩展模型以及异构数据源语义化,构建出语义集成系统的本体库和实例库,从而实现电网、地理、气象三个领域信息的语义集成。接着,在Hadoop计算机集群上,以开源分布式数据库Hbase存储语义集成信息。最后,结合SPARQL查询语言实现语义查询的业务逻辑,并根据IEC61970系列为标准,开发出标准的数据访问接口(GDA)和CIM\XML信息交互接口,实现集成信息的标准化、通用化交互。
【关键词】：数据集成 语义网 IEC61970 CIM Hadoop
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.13;TM769
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 论文选题背景11-12
• 1.2 电网EMS信息集成的研究现状12-14
• 1.3 研究的主要内容14-15
• 1.4 论文组织15-16
• 第2章 相关技术分析与集成方案的提出16-25
• 2.1 数据集成方法的现状16-17
• 2.2 语义Web技术17-20
• 2.2.1 RDF17-19
• 2.2.2 本体的概念19-20
• 2.3 分布式系统框架Hadoop20-23
• 2.3.1 HDFS20
• 2.3.2 Hbase20-22
• 2.3.3 MapReduce22-23
• 2.4 面向EMS信息集成方案23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 CIM模型的扩展25-35
• 3.1 电网系统的主要标准25-28
• 3.1.1 IEC61970标准25-27
• 3.1.2 IEC61850标准27-28
• 3.2 CIM模型的扩展28-34
• 3.2.1 CIM模型的扩展原则29
• 3.2.2 CIM模型的SCL模型扩展29-31
• 3.2.3 CIM模型的地理信息模型扩展31-33
• 3.2.4 CIM模型的气象信息模型扩展33-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第4章 信息的语义化集成35-48
• 4.1 构建基于CIM扩展的本体模型35-39
• 4.1.1 CIM建模35-36
• 4.1.2 CIM模型的语义化36-39
• 4.2 异构数据源的语义集成39-43
• 4.2.1 关系数据库数据的语义化39-41
• 4.2.2 XML文本数据的语义化41-42
• 4.2.3 本体模型间的映射42-43
• 4.3 集成信息存储方案及实现43-47
• 4.3.1 本体信息存储过程44-45
• 4.3.2 实例数据存储过程45-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 集成信息的语义查询48-63
• 5.1 集成信息语义查询的总体设计48-49
• 5.2 语义查询的实现49-55
• 5.2.1 三元组匹配查询49-53
• 5.2.2 推理查询53-55
• 5.3 查询优化处理55-58
• 5.3.1 对查询的推理优化55-56
• 5.3.2 对查询的顺序优化56-58
• 5.4 接口层58-62
• 5.4.1 GDA接口58-59
• 5.4.2 CIM\XML信息交互接口59-62
• 5.5 本章小结62-63
• 第6章 应用测试63-72
• 6.1 实验环境63
• 6.2 数据集成应用测试63-65
• 6.3 集成信息查询应用测试65-68
• 6.3.1 Sparql查询应用测试65-67
• 6.3.2 接口应用测试67-68
• 6.4 与单机系统的性能对比分析68-71
• 6.4.1 相同复杂度下的查询性能比较68-69
• 6.4.2 不同复杂度下的查询效率比较69-71
• 6.5 本章小结71-72
• 总结与展望72-74
• 全文工作总结72
• 后续工作展望72-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-79
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果79

【参考文献】

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本文编号：533445