智能配電網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用叢書(shū) 智能配電網(wǎng)信息模型及其應(yīng)用
定 價(jià):68 元
本書(shū)為智能配電網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用叢書(shū)中的一個(gè)分冊(cè)。盡管電力信息化領(lǐng)域存在應(yīng)用的多樣性和改變的迅速性,但信息模型始終在起作用。本書(shū)系統(tǒng)概述了智能配電網(wǎng)信息模型,按照電力企業(yè)信息模型的整體架構(gòu)要求,分章節(jié)分層次介紹了電力行業(yè)主要信息模型(IEC CIM 和IEC 61850)的建模過(guò)程、關(guān)鍵內(nèi)容和應(yīng)用場(chǎng)景,既充分融合,又各有側(cè)重,充分反映了信息模型在電力企業(yè)信息化建設(shè)中的核心作用。全書(shū)共9 章,內(nèi)容分別為:概論、信息建模的主要內(nèi)容及過(guò)程、面向?qū)ο蟮慕UZ(yǔ)言、IEC CIM 模型、IEC 61850 模型、模型間的映射、信息模型子集及通信映射、基于標(biāo)準(zhǔn)化模型互操作、信息模型應(yīng)用示例。本書(shū)可供配電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)人員閱讀,以了解電力信息模型的主要內(nèi)容和用途;也可供相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員和高校師生參考學(xué)習(xí),以了解配電網(wǎng)信息模型的主要技術(shù)內(nèi)容。
張子仲
前言本書(shū)的編寫(xiě)組成員大多從事了多年與電力信息模型相關(guān)的研究、標(biāo)準(zhǔn)/規(guī)范的編寫(xiě)及應(yīng)用工作,深知信息模型在電網(wǎng)自動(dòng)化、信息化、智能化建設(shè)中的關(guān)鍵作用。然而,每每和模型領(lǐng)域外的人員做技術(shù)交流的時(shí)候,大多數(shù)人并不關(guān)心具體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié),而是經(jīng)常會(huì)問(wèn),到底什么是信息模型?尤其是企業(yè)在評(píng)審和信息模型建設(shè)相關(guān)的項(xiàng)目時(shí),決策者也最Z關(guān)心這類問(wèn)題。遺憾的是,大多數(shù)技術(shù)人員都傾向于用專業(yè)語(yǔ)言、從局部視角來(lái)解讀信息模型,缺乏總體視角。這在一定程度上影響了電力企業(yè)信息化的整體規(guī)劃設(shè)計(jì)工作,更有甚者,會(huì)使得相關(guān)的信息系統(tǒng)、智能裝備等實(shí)用工具的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用等走入誤區(qū),最Z終構(gòu)筑一個(gè)個(gè)信息孤島。這方面已經(jīng)有了很多值得總結(jié)的教訓(xùn)。其實(shí)這是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題,看似簡(jiǎn)單,卻不那么容易回答。在編寫(xiě)本書(shū)之前,編寫(xiě)組查閱了國(guó)內(nèi)外相關(guān)的大量文獻(xiàn),沒(méi)能發(fā)現(xiàn)一個(gè)能讓普通讀者易于理解的解答。要回答好這個(gè)問(wèn)題,既需要對(duì)信息模型有高度的概括,也需要通過(guò)一種形象化的方式來(lái)闡述。編寫(xiě)組正是從這個(gè)問(wèn)題展開(kāi),嘗試用專業(yè)語(yǔ)言和通俗語(yǔ)言相結(jié)合,來(lái)揭示信息模型的內(nèi)涵和實(shí)質(zhì),并逐步由淺入深,討論電力信息模型的基本概念和建模原理,并將它們運(yùn)用到智能配電網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)用中去,力求盡可能清楚完整地給出當(dāng)今智能配電網(wǎng)信息模型的性質(zhì)和特征,普及并推廣電力信息模型知識(shí),指導(dǎo)專業(yè)技術(shù)人員體系化地學(xué)習(xí)相關(guān)理論。這是一個(gè)頗具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。首先,已經(jīng)有非常多類似的書(shū)籍介紹電力信息模型,它們更多是從專業(yè)的角度闡述模型內(nèi)容,側(cè)重于技術(shù)細(xì)節(jié),對(duì)模型的應(yīng)用背景介紹得不夠,用戶很難舉一反三,融會(huì)貫通;其次,這些信息模型的設(shè)計(jì)本身也在不斷地發(fā)展,不斷地融合,不僅表現(xiàn)在內(nèi)容上,也表現(xiàn)在方法論上,需要我們從整體的視角來(lái)審視電力信息模型。本書(shū)則是一本關(guān)于智能配電網(wǎng)信息模型總體概述的書(shū),按照電力企業(yè)信息模型的整體架構(gòu)要求,分章節(jié)分層次介紹了電力行業(yè)主要信息模型(IEC CIM 和IEC 61850)的建模過(guò)程、關(guān)鍵內(nèi)容和應(yīng)用場(chǎng)景,既充分融合,又各有側(cè)重,充分反映了信息模型在電力企業(yè)信息化建設(shè)中的核心作用。盡管電力信息化領(lǐng)域存在應(yīng)用的多樣性和改變的迅速性,但信息模型始終在起作用。當(dāng)然,這些模型的應(yīng)用最Z終取決于當(dāng)前的技術(shù)狀況和設(shè)計(jì)者的性能/價(jià)格目標(biāo)。本書(shū)主要面向的讀者分為兩類:一類是供配電領(lǐng)域技術(shù)人員,通過(guò)第d1 章和第9 章的閱讀,可以大致了解電力信息模型的主要內(nèi)容和用途;另一類是相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員和高校師生,通過(guò)相關(guān)章節(jié)可以了解電力信息模型的主要技術(shù)內(nèi)容,如果需要了解更多的技術(shù)細(xì)節(jié),可以參見(jiàn)相關(guān)的國(guó)內(nèi)外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中得到許多人的幫助,他們慷慨地為本書(shū)貢獻(xiàn)了自己的寶貴時(shí)間和知識(shí),并提出許多建設(shè)性意見(jiàn),在此致以誠(chéng)摯的謝意。張子仲2024 年9 月
張子仲,研究員級(jí)高級(jí)工程師,國(guó)電南瑞科技股份有限公司配電分公司 副總工程師
目錄叢書(shū)序 用配電網(wǎng)新技術(shù)的知識(shí)盛宴以饗讀者前言第1 章 概論 11.1 配電網(wǎng)信息化與信息模型 11.1.1 配電網(wǎng)自動(dòng)化與信息化 11.1.2 DIKW 體系 21.1.3 信息模型 31.2 智能電網(wǎng)面向?qū)ο笮畔⒛P?51.2.1 SGAM 互操作體系總體架構(gòu) 51.2.2 IEC 系列信息模型標(biāo)準(zhǔn) 91.3 智能配電網(wǎng)信息模型發(fā)展歷程 111.3.1 國(guó)外應(yīng)用現(xiàn)狀 111.3.2 國(guó)內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀 141.3.3 模型的研究方向 16第2 章 信息建模的主要內(nèi)容及過(guò)程 182.1 應(yīng)用場(chǎng)景與用例分析 182.2 信息交換需求 192.3 語(yǔ)義模型設(shè)計(jì) 192.4 信息模型應(yīng)用與互操作 20第3 章 面向?qū)ο蟮慕UZ(yǔ)言233.1 面向?qū)ο蟮幕靖拍?233.2 UML 建模語(yǔ)言 233.2.1 UML 建模語(yǔ)言概述 243.2.2 CIM 中使用的UML 概念 243.2.3 CIM 的模型結(jié)構(gòu)規(guī)則 243.2.4 類 283.2.5 泛化 293.2.6 簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián) 303.2.7 聚集 313.2.8 組合 323.3 XML 語(yǔ)法 333.4 XML Schema 模式 343.5 資源描述框架(RDF) 363.6 建模工具簡(jiǎn)介 40第4 章 IEC CIM 模型 414.1 CIM 概述 414.2 CIM 對(duì)象結(jié)構(gòu) 444.2.1 公共模型 444.2.2 電網(wǎng)運(yùn)行業(yè)務(wù)CIM 494.2.3 資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)CIM 644.2.4 客戶服務(wù)業(yè)務(wù)CIM 684.2.5 計(jì)量計(jì)費(fèi)業(yè)務(wù)CIM 704.2.6 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)CIM 724.2.7 調(diào)度業(yè)務(wù)CIM 75第5 章 IEC 61850 模型 785.1 IEC 61850 概述 785.2 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)特點(diǎn) 795.2.1 分層分布式體系結(jié)構(gòu) 795.2.2 面向?qū)ο蟮男畔⒔y(tǒng)一建模 805.2.3 信息模型與底層通信協(xié)議獨(dú)立 805.2.4 數(shù)據(jù)自描述 815.3 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)的邏輯節(jié)點(diǎn)建模原則 815.4 面向配電業(yè)務(wù)的配電邏輯節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu) 815.4.1 SCADA 功能信息模型 815.4.2 饋線自動(dòng)化功能的信息模型 835.4.3 集中式饋線自動(dòng)化的信息模型 855.4.4 分布式饋線自動(dòng)化的信息模型 865.4.5 小電流接地故障選線、定位功能的信息模型 895.4.6 分布式能源監(jiān)控的信息模型 905.4.7 電池管理功能的信息模型 104第6 章 模型間的映射 1066.1 CIM 模型和IEC 61850 模型映射的意義 1066.2 IEC 61850 模型和CIM 模型映射的方法及原則 1076.2.1 靜態(tài)拓?fù)淠P腿诤?1076.2.2 量測(cè)模型融合 1086.3 IEC 61850 模型和CIM 模型主要映射內(nèi)容 1086.3.1 CIM 模型和IEC 61850 模型差異分析 1106.3.2 IEC 61968 和IEC 61850 的量測(cè)模型差異 1176.4 CIM 模型和IEC 61850 模型的協(xié)調(diào) 1196.4.1 融合后的配電網(wǎng)IEC 61850 靜態(tài)拓?fù)淠P?1216.4.2 融合后的配電網(wǎng)IEC 61850 容器模型 1246.4.3 融合后的主動(dòng)配電網(wǎng)IEC 61970 靜態(tài)拓?fù)淠P?1266.4.4 量測(cè)模型融合 127第7 章 信息模型子集及通信映射 1317.1 IEC 61970/61968 模型子集 1317.2 通信協(xié)議介紹 1347.2.1 數(shù)據(jù)通信模型 1347.2.2 客戶機(jī)服務(wù)器模型 1347.2.3 消息隊(duì)列模式 1357.2.4 發(fā)布者訂閱者模型 1357.3 模型子集和通信協(xié)議及消息映射 1377.3.1 基于IEC 61968/61970 的消息映射 1377.3.2 基于IEC 61850/CIM 的通信協(xié)議映射 150第8 章 基于標(biāo)準(zhǔn)化模型互操作 1548.1 典型互操作場(chǎng)景 1548.1.1 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)集成技術(shù) 1548.1.2 中間件集成技術(shù) 1558.1.3 SOA 架構(gòu)與總線集成技術(shù) 1558.2 互操作測(cè)試內(nèi)容 1568.3 互操作測(cè)試流程 1578.3.1 UML 包(Package)與OWL 文件的映射 1578.3.2 OWL 在電力系統(tǒng)公共信息模型中的應(yīng)用 158第9 章 信息模型應(yīng)用示例 1599.1 配電網(wǎng)分布式控制架構(gòu) 1599.1.1 業(yè)務(wù)應(yīng)用背景 1599.1.2 配電網(wǎng)分布式控制架構(gòu)簡(jiǎn)介 1619.1.3 運(yùn)行環(huán)境 1639.1.4 消息流 1639.1.5 分布式消息通信機(jī)制 1659.1.6 主要設(shè)備模型及服務(wù)介紹 1689.2 分布式電源建模及應(yīng)用框架 1869.2.1 分布式電源業(yè)務(wù)架構(gòu)模型 1879.2.2 分布式電源層次控制架構(gòu) 1889.2.3 分布式電源并網(wǎng)規(guī)范 1919.2.4 分布式電源模型及通信協(xié)議 1929.2.5 應(yīng)用展望 196參考文獻(xiàn) 197后記 199