互动化营业厅信息集成需求分析与数据建模

针对互动化营业厅建设过程中由于信息分散、数据模型不统一、信息交互接口不标准引起的信息集成困难,数据维护成本高和信息无法深化利用等问题,阐述了互动化营业厅各种应用系统的功能和信息,分析了互动化营业厅信息流动机制和信息集成需求,提出基于IEC 61970公共信息模型(CIM)建模思想的统一数据建模方法。通过面向服务架构(SOA)提供的组件模型建立服务框架,利用企业服务总线(ESB)消息机制和文档导向建立局部信息交互总线,实现了营业厅应用系统的松耦合集成,实现了营业厅应用系统间准确、高效的信息传递,降低了营业厅运行维护成本。     

考虑物理-信息虚拟连接的电力信息物理融合系统的脆弱性评估

不断发展的自动化与信息技术的广泛应用明显提高了现代电力系统的运行水平,电力信息系统与电力物理系统的融合也逐步广泛和深入,从而进化为电力信息物理融合系统(CPPS)。在CPPS中,信息设备的故障会影响物理系统的安全可靠运行,而外部对物理与信息元件的攻击则可能导致停电事故。在此背景下,为了分析物理元件与信息元件的交互影响,将CPPS抽象模拟为物理节点、物理-物理连接、信息节点、信息-信息连接与信息-物理连接5类元素,并在此基础上评估信息系统受损对物理系统运行的影响。在博弈论的框架下构建了双层数学规划模型分别对物理与信息环节进行了防御资源分配,用于量化存在假想攻击下系统中各环节的重要程度。以修改的IEEE 14节点系统为例进行了仿真计算,结果验证了所提方法的可行性与有效性。     

电力物联网传感器信息模型研究与应用

由于电力物联网中感知设备点多、量大,各种采集数据的数据模型未能形成统一体系,将给电力物联网应用的互操作性带来困难,因此需要建立信息交互的标准化模型。为此,参照IEC 61850、IEEE 1451、SensorML等标准,详细阐述了感知层传感器信息模型的内涵、关键技术、定义、建模方法等,并结合实例进行说明。主要方法是建立一个能接入各类传感层设备的可扩展的信息接入规范,同时考虑到未来传感器原理和实现技术的发展变化,在接入规范层提高所接入状态信息的"浓缩性"和"直接可用性",最终建立信息交互的标准化模型和设备的唯一标识,使数据在网络层中以统一的信息模型进行交互。     

智能配电网多源信息集成模型系统研究

作为智能电网建设发展的重要技术支撑,智能配电网多源信息集成模型融合了配电网现有的自动化系统,并结合IEC 61968-11或IEC 61907-301相关规范标准,通过构建统一智能配电网信息集成互事模型,将智能配电网系统中所涉及输电、变电、配电、用电,以及电源环节的设备资源信息、子系统间点对点服务信息、能源供需信息、电力客户需求侧电能供应响应信息等作为集成模型的信息源,实现了配电网不同子系统间多源信息数据的一体化建模和智能集成共享,使配电网能够满足未来分布式新能源接入、复杂网络化架构、节能环保等智能电网多源数据信息集成模型组件的更高需求.     

基于信息物理社会融合的新能源消纳策略

随着信息物理系统的概念逐渐扩展为信息物理社会系统,以及新能源对新型电力系统的大规模渗透,新能源消纳水平提升和新型电力系统经济运行面临着更高的挑战。通过高可靠性的蜂窝星形网络的信息采集和传递将信息、物理和社会系统紧密相连,构建了基于信息物理系统和信息物理社会系统的优化调度模型。为提升新能源的消纳水平,还通过考虑碳交易成本来减少火力发电的占比。在社会系统中,电动汽车聚合商受充电成本的刺激从而积极参与电力系统的优化调度。通过CPLEX对分别包含基于信息物理系统和信息物理社会系统两种优化模型的IEEE 33节点电力系统进行仿真,计算和对比优化结果验证了基于信息物理社会系统优化模型的有效性,其不仅大幅提升了新能源的消纳水平,还减少了电动汽车聚合商的充电成本。此外,发电系统的运维成本和碳交易成本也得到了改善。信息物理社会系统在能源转型中的应用实现了新型电力系统中各主体之间的互利共赢。     

业务模型驱动的电网企业信息集成

随着企业信息化的快速发展,企业内部数据交换和信息共享已经成为企业信息化发展的瓶颈。系统阐述了业务建模的方法论,详细介绍了江苏电力在信息集成过程中的思路和方法,提出以业务模型驱动企业数据集成的电力企业信息集成理念,并以资产全寿命周期管理中对资本类技改项目的分析过程为例,详细说明了企业元数据模型的搭建过程。     

信息失效威胁下的电力信息物理系统安全评估与防御研究综述

电力CPS中信息失效可能导致严重物理后果,必须准确评估信息失效威胁下的电力CPS安全性,实现电力CPS安全防御.首先阐述电力CPS建模与信息物理交互机理研究思路.之后通过信息失效来源分析、失效跨空间传递过程分析、安全评估指标计算三个环节建立电力CPS安全评估研究框架.最后从信息网结构优化、路由优化、网络安全防御三方面分...     

面向能源领域信息物理社会系统的行为仿真建模分析——以现货电力市场为例

信息物理社会系统(CPSS)旨在描述复杂网络系统中信息网络、物理系统和社会因素的特征及其交互影响,以实现对该类系统的建模、推理和决策。CPSS研究中,如何反映社会行为是最大难点之一。依据历史和仿真数据,采用生成对抗网络(GAN)模型对不确定的社会行为建模,并通过混合仿真方法推演了当前广东现货电力市场设计中的实际问题,即燃气机组补贴对市场的潜在影响。     

基于本体论的项目全景模型建模及其在电网项目管理中的应用

为规范以企业项目管理中台为中心的海量项目资源信息与业务信息的信息交互操作标准,提出基于本体理论的电网企业项目管理多维全景统一信息模型建模方法.首先,将信息模型建模问题分解为基于领域事实知识的结构本体与应用本体的组合模型构建问题,实现领域信息模型建模的规范化表达.其次,回归项目管理本质特征,考虑电力项目多专业多口径管理特点和需求,抽象其领域知识、结构本体与应用本体表述,构建逐级拓展的电网企业项目管理多维全景统一信息的表达模型.最后,将模型应用于国家电网项目管理中台的信息交互模型设计,并通过东部某省实际配网规划项目库、储备项目库和计划项目库的数据分别展示了项目规划、储备和计划视角的实际支撑应用效果.应用结果表明,所提项目管理统一信息模型能够支撑面向中台的项目管理信息融合应用与项目管理价值挖掘,助力项目的高效管理,支撑公司高质量发展.     

供电企业一体化缴费技术管理平台研究

为了解决电力营销分散分布式缴费管理平台数据信息交互实时性较差、准确性不高、完善性不足等问题,笔者根据“一体化缴费接入系统”标准,建立符合营销业务应用需求的缴费技术管理平台,采用面向服务的SOA分层架构服务模型,实现了多渠道缴费服务业务集成统一.实践应用效果表明,该系统可以将95598网上银行、电力POS缴费终端、电力自助缴费终端、网上银行等缴费渠道统一集成,有效地减轻电力运营服务压力,提高了电力用户缴费的灵活性和便利性.     

信息物理融合的电力系统日前-日内优化调度

原有的电力系统调度模型是物理模型与信息模型分立的。建立信息物理融合的电力系统调度模型,可以充分分析与挖掘可调资源的调节能力,扩大电力系统可调度空间,增强电网对可再生能源的消纳能力。为此以我国现有电力系统调度框架为基础,提出了一种信息物理融合的电力系统日前-日内调度框架,在此框架下对电力系统源-网-荷建模,形成信息物理融合的电力系统日前-日内调度模型。基于所建模型,以经济调度为目标,提出了电力系统日前-日内优化调度策略。算例分析验证了所提策略的有效性,结果表明电力系统的信息物理融合建设可以降低系统的运行成本。最后指出在电力系统的信息物理融合建设过程中应以目标为导向,建设多时间尺度的分层级信息物理融合电力系统。     

基于SG-CIM的配电网数据平台及应用开发

国家电网公司提出的SG-CIM模型为我国电网建模和信息交互建立了统一的规范,方便了不同系统和应用间的信息集成。在现有SG-CIM模型的基础上,根据配电网业务需要,扩展了模型的类、属性以及相互关系。为克服电力系统安全分区对信息交互的影响,在安全Ⅲ区建立了数据汇聚平台。在统一数据源的基础上,构建了一体化平台。根据业务要求,进行了对象聚合,同时构建了实时数据平台,提高实时数据传输速度。在此基础上,以GIS为依托,根据业务流程,集成了跨系统的信息,开发了多个高级应用,并在工程中得到实践。     

电网信息物理系统运行中信息-物理交互机理探索

为揭示电网信息物理系统(power grid cyber-physical systems,PGCPS)运行机制,对其系统运行过程中信息空间与电网物理系统之间的信息-物理交互机理开展了探索性研究。首先,从信息-物理交互拓扑、离散信息状态与连续电力过程的相互驱动、PGCPS系统运行状态的演化等层面剖析信息空间与电网物理系统交互特性,并提出了考虑离散信息状态与连续电力过程融合的信息-物理耦合事件概念;进而,构建基于信息-物理交互特性的信息-物理交互机理研究框架,以阐释PGCPS系统运行方式以及运行状态的演化过程;最后,探讨了信息-物理交互机理分析涉及的若干关键技术,并展望其在PGCPS分析与控制领域的应用前景。     

电力市场信息系统结构与应用整合平台

在构想未来电力市场中不同电力企业之间频繁的信息流和资金流的基础上,提出电力市场环境下多个企业间的信息系统是一个7元组,构成分层次结构模型。在此基础上,提出了电力市场信息系统的软件与功能业务结构模型、面向多企业的电力市场信息系统网络及服务器结构模型;基于分层次结构模型,提出了电力市场企业间信息集成与应用整合的分层逻辑结构模型,以及上述模型直观的图形显示方式。最后,通过实例给出了电力企业信息集成的解决方案和基于Web服务器的企业信息集成应用程序实现技术。     

考虑信息-物理组合预想故障筛选的配电网CPS安全性评估

随着ICT技术和自动化控制技术的快速发展,配电网逐渐发展为信息系统和物理系统高度耦合的配电网信息物理系统（配电网CPS）,信息系统支撑物理系统稳定运行的同时也给配电网CPS带来了一定的安全隐患,因此在原有的单一物理预想故障评估中需考虑信息影响。提出一种考虑信息-物理组合预想故障筛选的配电网CPS安全性分析与评估方法。首先基于配电网CPS结构,建立了可以反映电力-信息耦合特性的配电网CPS关联矩阵模型;接着分析信息故障和物理故障的相关性,依据拓扑相关和业务相关构建初始的信息-物理组合预想故障集;然后以故障恢复率排序作为依据筛选出关键的信息-物理组合预想故障;最后针对筛选出的组合预想故障利用配电网CPS安全性评估指标进行安全评估,并在算例中验证,算例结果表明了所提方法的合理性和有效性。     

电力信息物理系统建模和信息攻击机制分析

随着智能电网和能源互联网战略的推进,电力网的安全可靠运行越来越依赖信息网,对电力信息物理系统CPPS(cyber power physical system)合理建模具有十分重要的意义.本文从信息物理融合角度出发,将CPPS划分为电力层、信息层和耦合层三层架构.以信息流为主要视角,采用多元数据组构成的状态矩阵定量描述电力层信息,针对信息流传递方向的不同,将信息层分为信息上传、分析决策和信息下达三个过程分别建模.再以耦合矩阵关联电力层和信息层,建立以电力层状态量为"信源"和"信宿"的闭环一体化CPPS模型.简要分析了信息攻击风险在模型中的传播机制.最后,用IEEE 9节点和30节点系统定量推演信息流交互对电网运行状态的影响,验证模型的合理性.     

采用模型驱动方法进行电力应用集成

电力企业信息系统集成是一项复杂的系统工程,基于对电力企业信息化的现状与需求分析,结合对传统信息集成关键技术的了解,以实际电力业务场景为例,对电力应用集成方案进行探讨,提出标准化的电力企业信息集成方案;基于国际IEC61968/61970标准,运用CIM(公共信息模型)建模,遵循XML、Web Service等国际标准和规范,并采用了JAT UIB(Utility In-tegration Bus电力应用集成总线)平台,为实现电力企业应用集成提供了有效的解决方案。     

电力系统中数据-物理融合模型的并联模式性能分析

随着交直流混联电网规模的扩大与电力电子化设备的大规模并网,以新能源为主体的新型电力系统的动态特性愈加复杂。物理模型的机理可解释性与数据模型的特性拟合能力具有很强的互补性。如何将融合模型的构建从定性分析向定量分析提升亟待深入研究。文中基于电力系统中数据方法与物理方法的特点,针对4种典型数据-物理融合模型分析了其相对应的应用场景;以并联模式为研究对象,分别对比分析了并联模式与单一物理模型和单一数据模型的泛化误差,并提出了融合模型参数的选取方法;推导了并联模式下融合模型的泛化误差上限,并提出了改进融合模型性能的可行性建议;最后,结合暂态功角稳定问题验证了所提假设与结论的合理性。     

电网动态极限约束条件下的新能源实时消纳裕度计算评估方法

为了给新能源消纳工作提供量化的决策参考依据,提出了电网动态极限约束条件下新能源消纳裕度的计算方法,并建设了电网实时平衡能力监视系统,对新能源消纳状态进行实时计算与评估。首先针对新能源消纳状态评估指标,建立了电网新能源可用发电电力,电网下调节能力,跨省、跨区通道消纳裕度,直流受端可消纳富余电力等4项量化指标。然后建设了电网实时平衡能力监视系统,并通过其完成省级、区级电网新能源调峰受阻、全网火电下调节能力等数据的计算,通过国调和分中心监视系统进行送受端省级、区级的数据交互,完成跨省、跨区通道裕度和直流受端可消纳富余电力的计算及安全校核。最后电网实时平衡能力监视系统基于以上数据和相关判据对新能源消纳状态进行动态评估。     

信息共享之道——从纵向整合到横向集成

电力商品的同质性,使电力生产、销售和服务有许多共同特征。应用信息技术建立核心业务处理系统时,在区域市场范围内应建立规范统一、成熟应用的业务处理系统,满足网省公司的管理需要和地区供电企业的业务处理需要,率先实现核心业务系统的纵向整合,达到省公司、地区供电公司垂直一体化管理和业务处理自动化、信息传输网络化。在核心业务系统完成纵向整合的基础上,应用信息集成技术,实现核心业务系统之间的横向集成,以数据集成为基础,解决核心业务系统的数据交换和数据共享,逐步实施流程集成,提供应用服务支持。通过纵向整合和横向集成,构建企业级的统一信息平台,为管理提供支撑。