电力系统图库一体化平台的研究与实现

电力系统图库一体化平台的研究与实现

孙恕坚[1]2003年在《电力系统图库一体化平台的研究与实现》文中指出图形界面是电力调度自动化系统中不可缺少的部分,图库一体化是图形发展的趋势,本文对此进行了比较深入的研究,采用图形平台、自定义图元和自定义属性叁个模块来实现图库一体化,可以在不改变程序的情况下无缝地实现图元和数据库的改变,提高了图形系统的开放性和灵活性。 论文采用总分结构,首先介绍了系统的整体设计思路,从软件开发的角度详细介绍了图形平台中关键技术的设计和实现方法,对其中的主要功能提出了较详细的设计方案和流程图。然后详细介绍了图元自定义和属性自定义两个模块的实现方法,对其中的主要功能做了简明的阐述。最后概要介绍了在图库一体化平台上实现理论线损计算的设计框架,从实践的角度验证了该图形平台良好的开放性和可扩展性。

徐植[2]2017年在《基于动模实验平台的上位机软件研究与开发》文中提出随着电力系统的大力发展和物理模拟技术的进步,电力系统动态模拟已经成为研究电力系统的重要手段。由于电力系统的故障实验无法在运行过程中的设备进行验证,动态模拟实验平台的出现为电气学科的教学和科研提供了极大的便利。为了配合硬件平台的研究和教学,开发一款适合动态模拟实验室的上位机软件显得非常必要。本课题从动态模拟实验室的实验需求出发,以Microsoft Visual Studio平台为软件开发工具,以MFC为编程语言,采用C/S网络通信模式,开发了一套用于动态模拟实验室科研和教学的上位机软件,主要研究工作在以下几个方面:首先上位机软件主界面可以通过绘制一次系统接线图来模拟实验室电气装置的实际连接,使用图库模一体化技术设计了图元库,并且通过CIM模型建立了电气装置与SVG图元间的映射关系,又通过Hibernate框架建立了 SVG图元和数据库的映射关系;其次借助于Socket套接字建立了上位机软件与PMU测量装置之间的通信渠道,通过串口转网口装置完成实际的物理连接;然后引入MFC内置函数库的线程函数,建立了波形显示和数据显示的监控界面,监控变量在接线图中显示,波形界面可以显示多种曲线的实时波形;最后根据实验室数据存储和调用的需要,设计了上位机软件的数据库,存储PMU数据、一次系统设备和设备连接的信息,通过ADO调用的方式完成数据库表的存储和调用。目前,课题组已经完成对上位机软件的绘图功能、通讯功能、监控功能和数据存储功能的测试,确保四项功能可以达到动态模拟实验室科研教学的标准,具备投入使用的条件。

夏天雷[3]2016年在《基于图模库一体化技术的微电网能量管理平台开发》文中提出微电网是包含分布式电源、储能以及负荷的自治系统,能充分挖掘分布式发电为电网和用户带来的价值和效益,对提高电力系统可靠性和经济性以及解决能源和环境问题都具有重要的意义。为了保证微电网的安全、稳定、高效运行,微电网通常由能量管理系统进行实时监测、智能控制以及能量优化调度。图模库一体化技术能够实现微电网能量管理平台的可视化、模块化、集约化操作,提高工作效率,降低维护成本,因而成为平台开发过程中不可或缺的一部分。本文以实现微电网能量管理系统的实用化、可视化、智能化为目标,融合电力系统信息建模技术、数据库技术、可视化技术,综合运用电力系统信息建模工具、数据库开发工具和图形界面开发工具,设计并开发了基于图模库一体化技术的微电网能量管理平台。本文主要研究内容及成果包括:1)建立基于IEC 61970标准的风力发电系统、光伏发电系统、柴油机发电系统以及储能系统的公共信息模型。遵循现有CIM的建模方法和扩展规则,设计了风电、光伏、柴发以及储能系统的CIM类图和CIM属性。为后续图模库一体化技术的实现以及微电网能量管理平台的开发提供模型支撑。2)提出图模库一体化技术解决方案。首先建立CIM与数据库的映射,实现模型与数据库的绑定;进一步建立图形与数据库的映射,实现图形与数据库的绑定。通过图形、模型、数据库叁者的绑定,实现图模库一体化,并将该技术应用到微电网能量管理平台的开发中。3)设计微电网能量管理平台框架,开发基于图模库一体化技术的微电网能量管理平台。提出微电网能量管理平台的硬件架构和软件架构,为平台的开发提供框架支持。综合运用图模库一体化技术,实现微电网能量管理平台的开发,为微电网能量管理系统的高效运行提供平台支持。该平台在浙江南都电源动力有限公司的光储一体化微电网中得到了应用验证。

罗建新[4]2005年在《电网图库一体化平台研究与实现》文中进行了进一步梳理近几年随着电网规模越来越大、结构越来越复杂,实际计算中需要的算法越来越多,以前的编程方法作为算法平台已经不能满足实际需要。为了降低算法对数据的依赖性,需要采取以图形为平台的计算方法。图库一体化功能的实现,使得每个设备图元都是一个具有真实属性的电气设备,可以在图形上完成实际中的任何真实操作。同时,实现了图元和属性的模块化封装,程序的自适应性和可扩展性大大提高。图形平台是电力自动化系统中不可缺少的部分,图库一体化将成为电力系统图形发展的必然趋势。 本论文主要从电力系统图形和数据库一体化模式着手,探讨了电网继电保护模拟系统图形平台的功能设计和具体开发的问题。论文的目的是用面向对象的可视化方法开发出一个图库一体化的电网继电保护故障分析和整定计算软件的图形处理平台,使之能对各种实际电网建立电网模型,为继电保护模拟系统进行全网的分支系数计算、短路电流计算、故障分析和整定计算等操作提供一个良好的图形平台环境。 论文共分为六章。绪论介绍了电力系统图库一体化平台研究的重要意义,以及面向对象编程技术在软件开发过程中的优点;接下来介绍了基于Windows图形开发的基本概念,包括计算机图形学及图形图像的概念、Windows图形编程基础以及利用视频缓冲区解决图形闪烁等问题。第叁、四、五章是本文研究的重点,首先讨论了图库一体化平台的整体设计思路,详细介绍了图形平台的整体功能设计以及图形和图元操作关键技术的实现方法,主要探讨了图元的生成,图元的拾取与选中,图元的删除、移动、旋转、缩放和镜像,图形整体的缩放,自动抓取的设计与实现等功能,并对其主要功能提出了较详细的设计方案,给出了具体的实现代码;然后简要介绍了图元和属性的模块化设计与实现方法,以及绘图工具箱的设计与实现的主要思想;最后,探讨了继电保护模拟系统在图库一体化平台上的实现过程,主要介绍了系统整体架构和功能的设计、图形平台的实现方法以及数据库的设计与实现,从而构造了图库一体化的一个实例,从实践的角度验证了该图库一体化平台良好的开放性和可扩展性。 本论文不仅对电网图库一体化的研究工作具有理论意义,而且对电力自动化系统的实现具有现实的指导意义。该继电保护模拟系统的实现将填补荆州电力局在继电保护领域的空白,并可为其它电力局实现电力自动化调度管理提供一个良好的图形平台环境。

张虹[5]2010年在《电厂继电保护整定系统图模库一体化工具的研发》文中进行了进一步梳理发电厂继电保护整定计算直接关系到继电保护装置能否迅速可靠地动作,是发电厂安全运行的重要保障。由于计算涉及设备种类多、保护配合复杂、专业性强,使得电厂整定计算工作较为繁琐而且对从事人员的专业水平要求高,因此,开发可以应用于工程现场实际的发电厂继电保护整定智能系统来分担繁重的人员计算工作非常必要。图模库一体化工具用于提供灵活便捷的绘图工具并完成自动拓扑建模,是继电保护整定系统的人机交互平台,其功能设计的完善与否决定了整定系统的实用性和智能性。本文以减少图形建模的人工操作量、提高整定系统智能水平为目的,采用可视化技术和数据库开发工具,设计实现了具有图元建模、模板建模、外部图形建模叁种建模方式的图模库一体化工具。它不仅具有完善的绘图工具而且通过自动对焦、自动拓扑着色等功能简化了人工绘图工作。在图元建模的基础上,基于发电厂接线设计的一般规则,利用模板匹配、语义辨识等技术实现模板建模,它包括发电厂典型接线设计建模和文字描述建模,进一步减轻了人工绘图工作。此外,鉴于发电厂整定计算用的电气接线图多为设计部门提供的采用AutoCAD绘制的电子版图形文件,通过AutoCAD提供的开放性数据交互文件DXF文件建立图模库一体化工具与AutoCAD之间的数据接口,实现基于DXF图形文件的外部图形建模方式。该方式避免了图模库一体化工具的人工重新绘图工作,实现全自动建模,充分体现了图模库一体化工具的一体性、智能性和通用性,有助于发电厂继电保护整定系统“绘图—建模—计算”的一键式实现。

王占朝[6]2008年在《基于面向对象的图形化操作票专家系统的研究》文中研究指明电力工业是国民经济的基础产业,是国家的经济基础之一,它的安全稳定运行对国民经济的发展有着举足轻重的作用。在电力系统运行中,由于设备的检修和运行方式的改变,必须经常进行系统的倒闸操作。因而由这种频繁的倒闸操作引起的误操作带来的事故比例相当大,给系统安全运行带来很大的威胁。操作票制度就是电力生产管理部门为了防止误操作、保证电网安全稳定运行而采取的一种重要组织措施。随着电力系统的不断发展、电网结构的日益复杂,快速、准确的操作票编写工作面临着前所未有的挑战,显然,传统的操作票编写方式已经不能满足新形势下电力系统的发展要求。这样,一种新的操作票自动生成系统必然将取而代之,成为电力系统运行人员进行电网调度的一个重要辅助工具。本文在分析现有的操作票专家系统的基础上,采用面向对象技术编程,结合专家系统理论和计算机图形学理论,利用Microsoft SQL Server 2000关系数据库和Delphi6.0开发工具,开发出一套基于面向对象的图形化操作票专家系统。本系统具有以下特点:一、提出了产生式知识表示和面向对象知识表示相结合的知识表示方式,使整个知识库易于修改和扩充,维护工作量大大降低;在推理机制的实现上,采用正向推理的推理控制策略和深度优先的搜索策略,大大的提高了推理机制的效率。二、采用面向对象技术,根据工厂模式实现电气设备图元类的设计,提高了代码的重用性和可维护性;在建立设备图元类模型的基础上,利用计算机图形学的相关算法,完成了图形的各种操作功能,如拾取、删除、移动、缩放等。叁、引入图库一体化概念,利用关系数据库模型存储设备图形的属性参数信息,开发出来的一次接线图绘图模块具有与图形数据库相互访问的功能,并且数据库可以接受来自SCADA系统的实时数据。四、对不同的用户赋予不同的访问权限,控制用户可以进行的各种操作,限定访问哪些目录、文件和其他资源,建立起明确的责任机制,为系统提供责权分明的有效保护,有利于管理工作的标准化。五、采用叁层的C/S网络结构,提高了服务器的运行效率,网络负载得以平衡,系统安全性也提高了。六、除此之外,系统还具有其他辅助功能,如操作票查询统计、演示培训等。

远志涛[7]2003年在《AO环境下网络拓扑的图库一体化研究与实现》文中研究指明随着科学技术的不断发展,高新技术正被不断地应用到国民经济的各个领域中,并成为促进生产力迅猛发展的巨大源动力。我国的电力事业正处在改革与发展中,随着全球数字化运动的进行,在配电网中引入地理信息系统已成为电力管理的迫切需要。 本文首先介绍了配电设备管理的基本情况,以及在配电设备管理中引入地理信息系统的必要性和重要意义。然后介绍了美国ESRI公司开发的地理信息系统开发平台ArcGIS系列产品的特点。着重介绍了ArcGIS开发的两项核心技术AO(ArcObiects)与ArcSDE的技术特点。在此基础上探讨了设备管理中一个关键问题——图库一体化问题。并给出了解决方案——设备自动编码。即利用ArcGIS提供的基于COM技术构建的ArcObiects组件所提供的强大的拓扑分析功能,在设备编码中融入拓扑信息,以此作为解决这一问题的实施方案。最后是系统具体的实施与展示。

李功新[8]2014年在《基于可拓推演方法的调控一体防误操作系统研究与应用》文中研究表明随着智能电网技术发展,国家电网“大运行”、“大检修”模式下电网调控一体化模式的变革,给现代电网一体化智能调控技术发展带来了新的挑战,调控一体化模式下智能防误操作技术支持系统的研究与应用,集中体现了调控中心调度与监控大电网能力的提升,保障电网安全、优质、经济运行与大范围资源优化配置。本文分析了目前调控系统和子站监控防误系统的现状,对电网调控一体化系统的业务集成进行了研究。基于D5000平台,研究一体化图库模的维护机制,将工作流的设计思想与调控远方操作过程相结合,构建远方操作的工作流模型,实现了上下级调控防误应用的一体化和信息共享。本文的主要研究内容包含以下几个方面:(1)对电网调控一体化系统的业务集成进行了研究,首次实现了调控操作、防误校核流程化全过程实时在线管控。提出电网调控一体化系统的调度/监控、指令票、操作票、防误校核等业务集成思路,基于D5000平台,研究一体化图库模的维护机制,将工作流的设计思想与调控远方操作过程相结合,通过对远方操作的工作流建模,首次实现了调度/监控、指令票、操作票、防误校核等应用的全过程统一管理及流程化实时在线管控,压缩远方操作管理层级,提高生产效率,提升安全管控水平。(2)基于可拓理论,首次建立了电力调控领域操作规则以及防误规则知识库,提出了基于菱形思维模型的智能操作票推演以及基于人工智能推理的防误校核技术。研究了调控操作票的智能成票技术,对传统的基于专家库的知识表示和推理机制的特点进行分析,对可拓理论进行研究,将基于IEC61970标准的电网模型作为实体对象,建立了基于可拓原理的电力调控领域操作规则以及防误规则知识库,计及电网调控原理、操作规程、使用习惯等知识的可拓展性,利用逻辑基元,按照菱形思维模型进行推理建模,设计了可反馈型推理机来驱动推理模型,解决了调度指令票/监控操作票的规则推理中固有的复杂问题和矛盾问题,系统具有较高智能化水平、极高的适应能力和可扩展能力。(3)研究电力术语的智能语义解析方法,首次实现了人、机、票叁者之间的智能交互。利用明显特征术语优先切分算法,将调控操作指令切分成各类词元集合,形成指令各词元所代表的实体对象。利用语义模型,进行精确匹配,实现精确解析。(4)研究了拓扑防误分析理论,构建了防误规则专家知识库,实现智能推演式的网络拓扑防误。阐述了智能拓扑防误的理论基础,建立电力系统防误模型,实现了电网接线模式和设备运行状态的智能识别,提供了基于人工智能的防误规则推理实现方法并应用于调控指令防误校验和遥控操作过程。分析电网设备动静态拓扑关系特征,采用原理化的防误分析算法和站间防误逻辑的自动生成技术,实现智能推演式的网络拓扑防误分析功能。(5)结合调控防误业务特点,扩展IEC60870-5-104规约,首次规范了防误主子站系统之间的通信标准。通过扩展IEC60870-5-104规约,实现遥控防误的信息和逻辑规则交互机制。研发及应用了防误主子站标准通信规范,建立了调控防误主子站间信息校验标准机制,实现了调控防误主子站系统模型、唯一操作权和逻辑规则的信息交互。(6)实现了主子站防误逻辑的“源端维护”。研究了调控防误主子站系统图模数据的差异性,提出了基于模型驱动的解析技术和可配置的语义转换方法,实现了防误逻辑公式和防误参数的主动召唤和同步更新,自动生成防误主站逻辑规则库,减少了维护工作量,杜绝了由于防误逻辑不一致带来的安全隐患。(7)首次提出了用于调控远方操作管理系统的广域文件传输机制,构建一体化数据传输框架,实现“纵向到底,横向到边”的数据交互。广域文件传输以文件方式进行数据传输,提供了同步文件数据和关系库数据的标准接口,以多种方式灵活满足不同应用的交互需求;横向跨越安全隔离装置实现了EMS系统与OMS系统的信息共享,纵向实现了省调与地调的信息共享。有力地支撑系统运行,大大提高调度生产管理的自动化水平。本文所提出的基于智能推演方法的调控一体化防误操作系统,实现了一、二次设备远方操作一体化、调度指令票与监控操作票一体化、远方操作与防误校核一体化、电网安全校核与设备安全校核一体化,以及调控操作流程化全过程在线闭环管理。通过现场实际应用表明,该系统有效地解决了传统操作及管理手段不足的问题,使远方操作模式下调度、监控、变电叁方的协同配合更安全有序,达到远方操作严密、可靠、高效的目的,产生显着的经济和社会效益。

曹发文[9]2005年在《电力系统可视化图形平台及其相关问题研究》文中研究说明随着计算机技术的发展,电力系统应用对计算软件的开发提出了更高的要求,可视化图形技术因为能提供更直观形象的信息而受到广大电力系统用户和电力系统软件开发者的青睐,成为各种分析计算软件中不可缺少的一部分。本文结合计算机可视化图形技术和电力系统相关专业知识,运用面向对象的软件工程思想、可视化编程工具和数据库开发工具对可用于电力系统分析计算软件环境的通用图形平台进行设计及相关问题的研究。本文首先简要介绍了可视化图形技术的发展概况,总结了可视化图形技术在电力系统分析软件中的应用现状。在分析现有图形平台仍存在的不足的基础上,结合电力系统图形平台的使用特点,提出了图形平台的设计开发原则和实现的功能目标。运用面向对象技术实现了电力系统设备图元的建模,并介绍了图形平台一些主要功能的程序实现。针对目前图形格式混乱,各软件图形数据交换困难的情况,在分析了DXF 图形文件格式的基础上,设计了图形格式转换接口,大大提高了图形平台的兼容性。为方便图形数据的组织和查询,图形平台采用关系型数据库来存储图形数据,并详细讨论了图形的数据库结构。并使用先进的ADO数据库组件设计了一个可以灵活挂接其他数据库、使用方便的数据库访问接口,通过该接口可以轻易地实现电力系统的图库一体化,不仅减少了系统参数录入的出错可能,并且极大地提高了工作效率。论文最后介绍了图形平台与电力系统分析软件的集成方法并对图形

黄缙华[10]2011年在《基于SVG的电力系统图库模一体化的研究与实现》文中进行了进一步梳理为了提高电网自动化系统间的集成度,电网自动化系统中应该采用开放与标准化的技术。本论文将IEC 61970标准的公共信息模型(CIM)规范与W3C推荐的可缩放矢量图形(SVG)图形标准结合,设计和构建标准与开放化的图库模一体化系统。因为SVG具有XML特性、文本特性、交互性强和无极缩放等特性,SVG不仅可以描述CIM中模型类的图形形状,并且可以存储属性和参数等信息。SVG图元和数据库表都根据CIM规范进行设计。CIM中的类与SVG图元映射时,将类的属性映射为图元中的属性,并将CIM规范中类间的关系转化为SVG图元之间的关系。CIM中类与表映射时,将类中属性映射为表的字段,并将类间关系转化为表间的关系。在技术上通过Apache基金组织的Batik工具包与Java组件实现对SVG图形的操作,包括生成图元、展现图元、操作图元等。鉴于关系数据库难以表示CIM类间的继承、聚合和关联关系,通过Hibernate框架实现CIM模型与关系数据库的映射,通过Hibernate框架的配置文件标识类间的关系,并由Hibernate框架自动进行管理。通过Ajax技术和JDOM技术动态获取数据库的数据,并且实时刷新SVG图形界面。绘制图元的同时创建设备表。绘制电力图形时,设置设备属性并将数据入库,绘制完成后进行自动拓扑生成连接关系表,并存储连接关系,实现了SVG/XML/CIM的图数模一体化。研究结果表明图数模一体化系统对系统间数据集成、应用集成和互操作具有实际意义。

参考文献:

[1]. 电力系统图库一体化平台的研究与实现[D]. 孙恕坚. 河海大学. 2003

[2]. 基于动模实验平台的上位机软件研究与开发[D]. 徐植. 广西大学. 2017

[3]. 基于图模库一体化技术的微电网能量管理平台开发[D]. 夏天雷. 浙江大学. 2016

[4]. 电网图库一体化平台研究与实现[D]. 罗建新. 武汉理工大学. 2005

[5]. 电厂继电保护整定系统图模库一体化工具的研发[D]. 张虹. 华北电力大学(北京). 2010

[6]. 基于面向对象的图形化操作票专家系统的研究[D]. 王占朝. 西华大学. 2008

[7]. AO环境下网络拓扑的图库一体化研究与实现[D]. 远志涛. 华北电力大学(北京). 2003

[8]. 基于可拓推演方法的调控一体防误操作系统研究与应用[D]. 李功新. 武汉大学. 2014

[9]. 电力系统可视化图形平台及其相关问题研究[D]. 曹发文. 华中科技大学. 2005

[10]. 基于SVG的电力系统图库模一体化的研究与实现[D]. 黄缙华. 华北电力大学(北京). 2011

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

电力系统图库一体化平台的研究与实现
下载Doc文档

猜你喜欢