基于本体的IEC61850和IEC61970语义模型的映射研究

针对IEC 61850和IEC 61970 2个标准中XML Schema和RDF在语义表达上的不足,采用本体网络语言OWL建立SCL和CIM的语义信息模型,强化其语义表达能力。通过建立本体间的映射关系,将变电站自动化系统和电力系统调度中心之间的信息共享和互操作转化为本体间的映射,可有效地解决变电站和调度主站之间的信息共享和互操作,为电力企业建立统一的数据平台打好基础。     

Modbus到IEC 61850-8-1映射方法及其在状态监测中的应用

为了解决变电站常规状态监测设备或非变电站设备与变电站内部IEC 61850标准监测系统无法直接通信的问题,文中提出了一种Modbus到IEC 61850-8-1协议转换的设计方法。采用面向对象技术对Modbus进行了数据建模;分析了IEC 61850及制造报文规范(MMS)信息模型和服务模型,根据分层语义对等原则建立了Modbus,IEC 61850以及MMS间信息及服务模型的映射关系;基于已建立映射模型完成了Modbus与IEC 61850-8-1转换模块的设计;最后以间隔控制器为例,建立了其相应的映射模型,采用MMS-EASE LITE等相关技术实现了协议转换模块的主要功能,完成了其相电流等测量数据的读写服务,验证了上述设计方法的正确性和可行性。     

IEC 61850的XMPP映射分析

为了解决在配电网中IEC 61850标准信息模型的传输以及信息交换模型的实现问题,分析并比较了可扩展消息处理现场协议(XMPP)和IEC 60870-5-104、Web Service等通信规约在配电自动化领域使用的优缺点,表明XMPP技术存在明显的优势,研究了IEC 61850标准的XMPP映射,阐述了XMPP技术在配电自动化领域的应用,给出了将IEC 61850映射到XMPP上的具体实现方案,实现了配电终端之间、配电终端与主站之间的信息交互。试验验证了该映射方案的可行性,完全满足配电网的要求。     

基于本体映射与规则推理的智能电网信息集成技术

作为智能电网标准体系中的重要构成部分,IEC 61850与IEC 61970标准之间存在着不兼容、不和谐等问题,这阻碍了智能电网源端维护技术的实现。提出了基于本体映射与规则推理的智能电网信息集成技术。基于Protege分别构建了SCL与CIM的本体模型,并通过OWL语言实现了两个模型的形式化描述。然后利用SWRL语言表达语义模型之间的映射规则,解决了OWL语言推理能力不足的缺陷。将本体模型与SWRL规则转换为专家系统知识库,并利用CLIPS实现本体推理。算例中完成了从SCL到CIM/RDF的变换,所生成的文件符合IEC 61970标准,证明了方案的可行性。     

智能变电站与调度主站间模型/图形协调共享及无缝通信一体化建模方案

基于智能电网调度技术支持系统及智能变电站系统,从调度主站对变电站的功能需求出发,提出了智能变电站与调度主站一体化建模方案。该方案制定了切实可行的IEC61850模型到IEC 61970模型的转换规则;提出了基于统一数据模型的IEC 61850模型到IEC 61970模型的映射方法;通过模型拆分/合并技术、图形关键信息自转换技术等实现了调度主站与智能变电站的一体化建模;利用调度主站消息总线服务和制造报文规范(manufacturing message specification,MMS)协议栈,在调度主站端实现了基于IEC61850协议的通信机制。     

IEC61850规约测试技术研究及应用

IEC61850规约在变电站层的实现结构为客户端/服务器端模式,文章在IEC61850标准的信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述和抽象通信服务映射等概念的基础上,提出了一种符合IEC61850标准的变电站内通信系统的测试框架模型。通过模拟应用层调用IEC61850的抽象通信服务接口(ACSI库),设计了测试系统的架构,实现了集成测试和系统测试,测试了IEC61850服务到MMS的映射(SCSM)以及IEC61850对象空间的创建和操作。同时,遵循面向对象建模和抽象服务映射的思想,对变电站内测试软件系统的实现方法以及应注意的相关问题进行了讨论,为变电站自动化系统的互操作性、可扩展性和高可靠性要求的实现提供了依据。     

源端维护在唐山的研究与应用

唐山220 kV虹桥智能化变电站在接入调度主站系统过程中,采用源端维护技术实现IEC 61850到IEC 61970的无缝信息对接。智能变电站采用IEC 61850标准,通过共享建模技术将变电站SCD模型转换生成IEC 61970 CIM模型,同时生成SVG单线图,以及IEC 60870-5-104通信映射点表,直接应用与智能变电站和调度主站的无缝通信,全面解决了模型、图形、通信连接三个方面的工程应用问题,实现了变电站信息一体化平台标准通信协议与上级调度系统的一致性通信功能。     

基于可扩展置标语言与模式元的电力规约转换技术

针对现有转换网关通用性差、可扩展能力弱等缺点,提出一种新颖的、基于可扩展置标语言(extensible markup language,XML)模式元(schema)数据映射方法,将各种不同的传统规约与IEC 61850规约映射模型通过配置文件方式载入网关,灵活实现不同规约与IEC 61850的转换,解决采用IEC61...     

基于本体的IEC 61968标准信息模型一致性校验

针对目前电力信息交互总线模式在语义规范上的缺陷以及在互操作过程中出现的模型不匹配问题,提出在IEC 61968标准消息总线上增加语义模型验证环节,即进行信息模型的IEC 61968标准一致性校验。阐述了基于本体的信息模型验证机制,针对不同层面的应用需求,提出了基于公共信息模型(CIM)和基于子集的2种本体验证模式,并阐述了这2种模式的校验算法和流程。最后根据上述方法开发了一套模型验证工具,通过实际系统的应用测试,验证了其有效性与实用性。