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数字电力系统基础架构平台技术的研究

余虎  
【摘要】: 随着计算机与通信技术的高速发展,信息技术在电力系统的应用给电力工业带来了新的机遇与挑战。2000年,中国科学院院士卢强在《新世纪电力系统科技发展方向》一文中,提出了“数字电力系统(DPS)”的概念。数字电力系统的出现与应用研究即将成为电力工业发展史上暂新的一页。本文综合运用数字电力系统总线、CIM/CIS、XML、数据仓库与数据挖掘、数据加密与访问控制等现代计算机与信息技术,结合我国电力系统信息化建设中存在的现实问题,提出了数字电力系统基础架构平台,并对实现该平台的若干基本问题进行了深入的研究。全文主要工作和贡献包括以下5个方面: ⑴全面分析了我国电力系统信息化发展过程与现状,阐述了数字电力系统的产生背景、概念与结构,在此基础上,提出了数字电力系统基础架构平台。数字电力系统基础架构平台由数字电力系统总线、数字电力系统数据整合平台、数字电力系统业务基础平台三部分组成。数字电力系统基础架构平台具有基于技术无关的体系原则、基于开放和符合工业标准的技术体系、基于异质平台技术、基于面向对象和组件的技术体系、基于多种分布体系模式、基于多种分布计算和服务技术、基于多种Web应用服务技术、基于跨应用的工业协议等关键技术特征。 ⑵提出了基于CORBA技术的数字电力系统总线的实现方法,并详细论述了数字电力系统基础架构平台的关键技术问题。数字电力系统总线是数字电力系统数据整合平台和业务基础平台的基础。本文采用CIM作为建立电力企业信息系统的统一数据模型,提出了CIM扩展方法,以满足企业有实际需求的模型,并且把XML数据转换接口和CIS作为信息系统之间信息交换的标准接口。 ⑶提出了通过建立虚拟数据库全局集成层来实现数字电力系统数据整合平台的方法,通过将数据仓库和数据挖掘技术应用于电力系统,实现基于数据的集成。具有统一结构的电力系统数据仓库的建立,辅以数据挖掘等工具,将使得所有的电力系统相关分析、计算、管理和决策等都能基于一个统一的数据来源进行,从而保证数据的一致性,同时使得用户不需要再从各种异构的系统中去抽取自己需要的数据,使各种独立的电力信息系统之间实现资源共享,降低系统的复杂性,易于实现升级换代。 ⑷提出了数字电力系统业务基础平台的构成体系及通用解决方案。业务基础平台由统一支撑平台、业务建模平台和开发管理工具三部分组成。数字电力系统业务基础平台是针对电力企业信息管理系统中具有体系性的、普遍性的问题而提供的通用解决方案,它是以业务导向和驱动的架构来理解、分析、设计、构建、集成、扩展、运行和管理其上的信息系统的。 ⑸提出了将现代加密技术应用于数字电力系统基础架构平台的信息访问控制与数据安全管理思路,构建了数字电力系统基础架构平台的数据传输安全应用框架。在信息访问安全中,分析了多种身份认证和访问控制技术,设计并实现了基于密码的身份认证和基于角色的访问控制,解决了数字电力系统基础架构平台信息访问安全问题,有效地防止了非合法用户对系统的访问以及合法用户对系统的误操作。在身份认证和访问控制的基础上,又设计并实现了基于运行日志和安全日志的审计系统,对用户操作进行记录、检查、监控,实现终端对终端的监控和管理,必要时通过多种途径向管理员发出警告或自动采取排错措施。在信息传输安全中,在CORBA平台和Web Service平台基础上对其进行扩展,构建了数字电力系统基础架构平台的数据传输安全应用框架。 论文结合多项重大科研课题进行研究,已完成系统开发并获软件著作权证,正在试用与完善。本人将不断深化研究,全身心致力于此研究。


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