基于数字变电站的实时数据库的研究

摘要

随着电力系统的飞速发展，“数字变电站”作为“数字电力系统”中最小、最基本的单元，已被国家电网公司纳入十一五规划重点发展方向。数字变电站技术的研究应用将标志着我国电网自动化达到一个新的技术水平。贵州省正在加快步伐，对数字变电站进行深入技术研究，大力推广数字变电站的建设。国际IEC61850标准和实时数据库是构建数字变电站重要技术中的两大关键，而且IEC61850标准的采用，对实时数据库的构建提出了新的要求。实时数据库作为数字变电站的支撑平台乃至核心，其性能在很大程度上决定着整个自动化系统是否能稳定运行。因此，对基于数字变电站的实时数据库进行研究和探索是非常必要的。 本文在介绍IEC61850标准及实时数据库特点的基础上，重点探讨了变电站配置描述语言解析方法、基于IEC61850标准的实时数据库模型的构建及关键技术研究，给出一个数字变电站实时数据库的设计方案。并通过对实际电力设备的建模，详细阐述了本文的设计思想。具体步骤是：根据数字变电站的特点，结合IEC61850标准及创建实时数据库的具体要求，采用面向对象的方法，构建了实时数据库的结构模型并以此为基础创建其数据结构；通过向此结构添加IEC61850标准的面向对象的数据和服务，实现了数据库的查询、遍历数据，动态地添加和删除某些数据节点(集)等基本操作功能；并通过对这个数据库的实时性约束条件的研究和设计，使其成为一个符合数字变电站特点和要求的、具有互操作性、可扩展性、高实时性、高稳定性和高安全性的实时数据库。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 数字变电站是新一代的智能化的变电站

1.3 IEC 61850国际标准协议

1.4 实时数据库是电力系统运行数字化的基础

1.4.1 实时数据库发展和研究现状

1.4.2 实时数据库的应用需求

1.5 本论文的任务

第二章 基于IEC 61850标准的面向对象实时数据库的基本理论

2.1 IEC 61850标准国内外研究现状

2.2 IEC 61850标准内容

2.3 IEC 61850标准的主要特点

2.3.1 信息分层

2.3.2 面向对象的数据对象统一建模

2.3.3 数据自描述

2.3.4 抽象通信服务接口(ACSI)

2.4 面向对象技术

2.4.1 面向对象技术的概念

2.4.2 面向对象数据库的特点

2.5 本章小结

第三章 实时数据库

3.1 实时数据库的定义

3.2 实时数据库的特征

3.2.1 实时数据库与时间

3.2.2 实时数据库的特征

3.2.3 实时数据库的功能特性

3.3 实时数据库系统的体系结构

3.4 实时数据库与传统数据库的区别以及设计的主要方面

3.4.1 实时数据库与传统数据库的区别

3.4.2 实时数据库设计的主要方面

3.5 本章小结

第四章 基于IEC 61850标准的变电站实时数据库方案探讨

4.1 IEC 61850标准对实时数据库的影响以及与本论文的关系

4.2 利用标准建模需要考虑的问题

4.2.1 SCL配置描述语言

4.2.2 可扩展的标记语言XML

4.2.3 变电站配置描述文档的结构分析

4.3 实时数据库关键技术研究

4.3.1 实时数据库事务调度研究

4.3.2 实时数据库并发控制研究

4.4 本章小结

第五章 数字变电站实时数据库设计

5.1 实时数据库设计的总体规划

5.1.1 实时数据库的总体规划

5.1.2 实现实时数据库面临的主要问题

5.1.3 实时数据库的实现方法

5.1.4 实时数据库的实现步骤

5.2 实时数据库数据结构的创建

5.2.1 SCL的结构化表示

5.2.2 内存数据库数据结构的创建方法

5.3 创建实时数据库的数据和服务

5.4 基于mC 61850标准面向对象构建模型

5.5 实时数据库的实时性约束条件的设计

5.5.1 实时数据库事务调度策略设计

5.5.2 实时并发控制准则的设计

5.6 实时数据库中历史数据的保存

5.7 实时数据库的安全性

5.7.1 系统的安全性

5.7.2 用户访问数据的合法性

5.8 实时数据库与实时操作系统

5.8.1 实时操作系统定义

5.8.2 实时操作系统的分类与要求

5.8.3 实时数据库与实时操作系统相结合

5.9 本章小结

第六章 结论

致谢

参考文献

附录 研究生阶段科研与发表论文情况如下