模式驱动方法构建电力应用软件的体系框架设计

摘要

在传统的能量管理系统(Energy Management System，简称EMS)设计中，各种电力应用软件与SCADA系统捆绑在一起，高度耦合，随着电力市场的发展和应用需求的增加使得应用系统的开放性越来越迫切。如何借助标准化技术，将电力应用软件从SCADA系统中拆分出来，是目前国内外EMS研究的热点。 新一代EMS的一个重要特点就是采用IEC 61970国际标准。通过定义一个应用集成架构参考模型、一个公共的信息模型CIM以及一组用于数据交换的标准化组件接口规范CIS，IEC 61970标准为能量管理系统内外的集成提供了完美的解决方案。 基于IEC 61970标准研究电力应用软件框架是电力系统应用软件开发中的一个崭新的课题。一个健壮的电力应用软件体系框架隐藏了电力系统中不同厂家、不同用途软件之间信息模型、网络连接方面的差异，设计人员不用重新创建和管理一堆标准的应用程序代码，而是站在“巨人的肩膀上”，从一个比较高的起点编程。 依据IEC 61970 CIM/CIS模式标准，借助面向对象技术和经典的设计模式，利用CORBA、ACE等软件开发工具包，效仿VC++6.0中的AppWizard程序代码生成器，本文为电力应用软件开发人员设计一套产生可复用软件框架体系的方法。开发人员依据具体的功能需求，通过SchemaEditor模式编辑器扩展和补充CIM模式，再通过框架生成器产生可移植的应用程序代码，之后将符合标准的应用功能软件包添加到框架当中，补充相应的消息处理函数，即可完成特定功能的电力应用软件的开发。 模式驱动方法构建电力应用软件框架体系这种信息模型标准化、应用功能解耦的开放式电力系统应用软件开发平台将为电力系统信息化的发展带来深远的影响。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权的声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2电力应用软件的开发现状

1.3模式驱动的涵义

1.4本文所作的工作

第2章IEC 61970标准

2.1 CIM

2.1.1 CIM包

2.1.2 CIM类

2.2 CIS

2.2.1 DAF

2.2.2 GDA

2.2.3 HSDA和TSDA

2.3 小结

第3章模式驱动方法构建电力应用软件

3.1概述

3.2元模式

3.3 SchemaEditor模式编辑器

3.4框架生成器

3.5电力应用软件框架

3.5.1 PASResource公共基类

3.5.2资源模型

3.5.3 CORBA访问代理

3.5.4 GDA/HSDA服务器访问策略

3.5.5 CIM模式信息访问

3.5.6 CIM资源加载

3.5.7模型检查

3.5.8对外发布

3.5.9开发环境配置

3.5.10日志设施

3.5.11配置文件设置

3.5.12异常及错误处理

3.6元模式扩展

3.6.1 UserDefined

3.6.2 IsAlreadyInherit

3.6.3 CIMClassSupply

3.6.4 IsOnlyMethod

3.6.5 topoNeedClass

3.7模式扩展

3.7.1类模式扩展

3.7.2属性模式扩展

3.7.3关联模式扩展

3.8特定应用代码的生成

3.8.1访问模型代码生成

3.8.2资源创建器的代码生成

3.8.3资源枚举类型的代码生成

3.8.4其它

3.9小结

第4章模式驱动方法构建网络拓扑层

4.1拓扑分析功能需求

4.2模式驱动方法构建拓扑层

4.3小结

第5章模式驱动方法构建潮流计算层

5.1潮流分析功能需求

5.1.1潮流计算节点pfNode

5.1.2潮流计算支路pfBranch

5.1.3潮流计算岛pflsland

5.2模式驱动构建潮流层

5.3小结

第6章电力模型分析

6.1西门子100母线模型测试

6.2 IEEE 14节点模型测试

6.3 小结

总结

附录

参考文献

致谢