CN103294878A - 一种基于 dms 的多维电网模型统一建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于DMS的多维电网模型统一建模方法，包括以下步骤：S10：对象建模；S11：对象-关系数据库映射；S12：建立元数据模型本发明基于DMS的多维电网模型统一建模方法，实现统一电网模型，有完备的数据平台，采取灵活的元数据机制，运用面向服务的多层体系架构，以便电力信息化资源资源共享。

Description

一种基于 DMS 的多维电网模型统一建模方法

技术领域

本发明属于配电网管理技术领域，涉及一种基于DMS的多维电网模型统一建模方法。 

背景技术

伴随着城乡配电网建设的发展、电力系统容量的增加、用户的不断增多，新型供用电技术和设备的不断涌现，配电网也日趋复杂，线路之间的交叉、跨越、并架、分支等关系逐渐增多。面对这样复杂的拓扑关系，仅靠人工来完成电力系统管理工作已经难以保证应有的速度和可靠性，因此，产生了把从变电、配电到用电过程的监视、控制和管理的综合自动化系统，即配电管理系统(Distribution Management System)，简称DMS，其总体目标是实现对配电网的全面自动化管理。 

随着系统信息化建设需求越来越高，随着电网其它信息化系统相关的信息都需要与DMS系统进行交互，而其它信息系统软件都有自己的建模机制，建模不统一、不标准，使得电力信息化资源难以实现资源共享，在电网网架内部及外部均难以利用。早期建设的DMS系统要解决好更多的复杂性和不规范性，就要有规范标准的建设思想，首先要根据电力信息化的底层脉络去进行改造，也就是必须要对电力设备建模进行先进、标准的方式去建设，以模型为驱动进行信息化的建设，高效、标准、多元化的电力对象建模将是亟待解决的问题。 

故，针对上述目前现有技术中存在的缺陷，实有必要进行研究，以提供一种基于DMS的多维电网模型统一建模方法，以解决目前现有技术中存在的缺陷。 

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于DMS的多维电网模型统一建模方法，以实现电力信息化资源资源共享。 

为实现上述目的，本发明的技术方案为： 

一种基于DMS的多维电网模型统一建模方法，包括以下步骤： 

S10：对象建模； 

S11：对象-关系数据库映射； 

S12：建立元数据模型。 

进一步地，所述步骤S10具体包括以下步骤： 

S101：确定基准模型； 

S102：根据DMS系统平常数据构成，选择标准模型中要实现的包、对象； 

S103：对包中的对象进行必要的属性扩展； 

S104：输出对象模型。 

进一步地，所述步骤S11具体包括以下步骤： 

S110：属性映射； 

S111：继承的映射； 

S112：关联和聚合的映射。 

进一步地，所述步骤S103具体为：根据需求，对核心包对象及其他包的对象进行筛选和扩展。 

进一步地，所述步骤S104具体为：采用OWL或者XSD方式描述确定后的对象模型，作为模型校验、信息交换的标准的载体，进行对象模型输出。 

进一步地，所述步骤S111中具体又包括：将每个具体类映射成一个数据实体，每个数据实体既包含有自己的属性又包含它所继承的类的属性 

本发明基于DMS的多维电网模型统一建模方法，实现统一电网模型，有完备的数据平台，采取灵活的元数据机制，运用面向服务的多层体系架构，以便电力信息化资源资源共享。 

附图说明

图1是本发明的流程图示。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

请参照图1所示，本发明基于DMS的多维电网模型统一建模方法包括如下步骤： 

S10：对象建模 

其中，对象建模具体包括以下步骤： 

S101：确定基准模型。 

选择依照的IEC61968/61970标准模型版本，采用IEC61970cim14v05 IEC61968CIM10v23配套版本，作为基准模型。 

S102：根据DMS系统平常数据构成，选择标准模型中要实现的包、对象。 

完整的公共信息模型(CIM)的规模较大，考虑到DMS系统需要支持的应用，包括配电网资源(包括低压网络)、DSCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统、数据采集与监视控制系统、实时信息、负控数据、营销用户信息，所以只依照CIM中的一部分。其中，需要实现的CIM内容包括IEC61970的Domain(域)、Core(核心)、Topology(拓扑)、Wires(电线)、Meas(量测)、Customers(用户)包；IEC61968的Common(通用)、Assets(资产)、AssetModel(资产模型)、InfCommon(通用信息)、InfLocations(位置信息)、InfOperations(操作信息)、InfAssets(资产信息)、InfAssetModels(资产模型信息)、InfTypeAsset(类型资产信息)、InfGMLSupport(GML支持信息)包。 

S103：对包中的对象进行必要的属性扩展。 

选择包里的对象，根据要求，进行必要的属性扩展。对核心包(Core)对象及其他包的对象根据需求，进行筛选和扩展。 

S104：输出对象模型。 

采用OWL或者XSD方式描述确定后的对象模型，作为模型校验、信息交换的标准的载体，进行对象模型输出。 

S11：对象-关系数据库映射 

对象建模使用面向对象的方法，从现实世界抽象并建立基于DMS的多维电网模型。设备对象数据需要存储起来，共各个应用系统使用，就需要把对象模型映射成关系数据库模型。其中，对象范例系基于软件工程的一些原理，例如耦合、聚合和封装，而关系范例则基于数学原理，特别是集合论的原理。对象范例侧重于从包含数据和行为的对象中构建应用程序，而关系范例则主要针对数据的存储。当为访问而寻找一种合适的方法时，“阻抗不匹配”就成了主要矛盾：使用对象范例，通过它们的关系来访问对象，而使用关系范例，则通过复制数据来联接表中的行。这种基本的差异导致两种范例的结合并不理想，使对象-关系数据库之间的映射成功就要理解这两种范例和它们的差异，然后基于这些认识来进行明智的取舍。 

在面向对象设计模型中，通常实体类是需要持久存储的。面向对象的许多概念(诸如类继承、接口、聚合等)并不是关系数据模型的一部分，因此需要使用适当的方法将面向对象设计中的类映射到关系数据库中的表。 

步骤S11具体包括以下步骤： 

S110：属性映射 

其中，类的一个属性可以映射到关系数据库中零列或多列。如果属性是简单的且持久的，那么可以将其映射成一列；如果属性不是持久的，如某个类的属性值是计算产生的，那么不需要映射到数据库中；而如果属性是复杂的且持久的，如属性自己也是对象，那么可能会映射成多列，也可能将该属性自己映射成表。在本发明实施例中，类可以映射成表，但不会是从类到表的一对一映 射。一个类可以映射到一个或多个表中；而多个类也可以映射到一个表中。类属性将映射成关系数据库中的零列或几列。 

S111：继承的映射 

将每个具体类映射成一个数据实体，每个数据实体既包含有自己的属性又包含它所继承的类的属性。至于父类，如果也有实体对象使用，则也建一张表，否则，就建视图。继承范例图里包含的对象有IdentifiedObject、PowerSystemResource、Equipment、ConductingEquipment、Switch、ProtectedSwitch、Breaker。其中Switch、ProtectedSwitch、Breaker是和真实对象关联的对象，IdentifiedObject、PowerSystemResource、Equipment、ConductingEquipment是抽象对象。其中，Breaker表上要实现每个父类和别的设备的关联关系，为Breaker建表，包含了自己的属性和继承而来的属性。而ProtectedSwitch不是具体类，所以只为ProtectedSwitch建视图。另外，Switch、ConductingEquipment、Equipment以及PowerSystemResource不是具体类，对其只建立物化视图。其他的建模，也与之类似，不再一一说明。 

其中，Equipment是PowerSystemResource的具体类型，ConductingEquipment和PowerTransformerEquipment是Equipment的具体类型，Switch是ConductingEquipment的具体类型，Breaker是Switch的具体类型。 

S112：关联和聚合的映射 

聚合是一种特殊的关联，其与关联的唯一区别在于对象之间紧密绑定的程度不同。关联和聚合向关系表的映射将产生相似或相同的结果，聚合语义会在映射过程中丢失，它需要在数据库逻辑中单独实现。其中，映射一对一关联只需要将一个表中的主键加入另一个表中，并将其作为外键。而映射一对多关联与一对一关联类似，也是将一个表中的主键加入另一个表中，并将其作为外键，但是一般是将“一”表的主键加入到“多”表中。而映射多对多关联需要引入一个关联表，它是一个数据实体，其目的在于维护关系数据库中多个表之间的关联。在关系数据库中，关联表的属性通常是与之相关的两个表中键的组合。 如果需要增加字段来建立外键关系，字段名称采用关联名称。 

S12：建立元数据模型 

元数据模型是对象模型的模型，也就是将面向对象建模的方法也映射成关系数据模型，从而使得系统在扩展模型时，不需要先建立面向对象的模型，然后再映射成关系数据模型，而是可以直接在关系数据模型里扩展。元数据模型的建立，也采用对象-关系数据库映射里的方法。 

通过元数据模型，修改相应的元数据和业务模型，进而修改相应的数据标准和业务模型，使系统以较少的代价来达到不断扩充与升级的目的，不断适应相关标准和业务的变化。以客服现有的国家标准、行业标准不断的发展完善而发生变化。 

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种基于DMS系统的多维电网模型统一建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10：对象建模；

S11：对象-关系数据库映射；

S12：建立元数据模型。

2.如权利要求1所述基于DMS系统的多维电网模型统一建模方法，其特征在于，所述步骤S10具体包括以下步骤：

S101：确定基准模型；

S102：根据DMS系统平常数据构成，选择标准模型中要实现的包、对象；

S103：对包中的对象进行必要的属性扩展；

S104：输出对象模型。

3.如权利要求2所述基于DMS系统的多维电网模型统一建模方法，其特征在于：所述步骤S11具体包括以下步骤：

S110：属性映射；

S111：继承的映射；

S112：关联和聚合的映射。

4.如权利要求3所述基于DMS系统的多维电网模型统一建模方法，其特征在于，所述步骤S103具体为：根据需求，对核心包对象及其他包的对象进行筛选和扩展。

5.如权利要求4所述基于DMS系统的多维电网模型统一建模方法，其特征在于，所述步骤S104具体为：采用OWL或者XSD方式描述确定后的对象模型，作为模型校验、信息交换的标准的载体，进行对象模型输出。

6.如权利要求5所述基于DMS系统的多维电网模型统一建模方法，其特征在于，所述步骤S111中具体又包括：将每个具体类映射成一个数据实体，每个数据实体既包含有自己的属性又包含它所继承的类的属性。