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能源需求不断增加,化石能源日益枯竭、核能的发展受到一定范围内的限制,能源问题愈来愈成为世界各国所面临的一个严峻挑战。随着近年来多种新型发电技术(可再生能源、高效清洁化石能源等)得以快速发展。分布式发电技术已普遍应用于解决环境保护问题、提高供电质量和可靠性以及提高多种能源的综合利用率。而微网概念的提出则是指明了分布式发电发展和应用的趋势。微网的结构特点和运行控制方式对微网能量管理系统中实时数据库系统的实时性和可靠性提出了更高的要求。
研究了IEC61970标准的公共信息模型(common information model,CIM),并根掘其扩展导则和微网的特点,扩展了微网CIM类的描述,最终得到了统一正确的微网系统CIM模型,奠定了微网能量管理系统与外部系统信息交换的基础。此外,由于微网系统必需满足分布式单元的即插即用的特性需求,故本文还研究了当DG或DS变化时如何对微网CIM模型进行动态的描述。
介绍了实时数据库和面向对象技术的选择需求,利用面向对象的实时数据库直接存储CIM的方法构建遵循标准的系统,以避开模型转换和数据映射,便于维护数据和提高实时数据库的访问效率,还研究了微网CIM模型在实时对象数据库中的存储以及模型变化时数据模型的自动维护和如何保持实时数据库系统连续在线运行。
微网能量管理系统中的实时数据库系统应具有更高的实时性以满足微网系统对数据处理高效、快速响应、稳定可靠需求。本文对实时数据库内部结构进行了研究设计和优化,提出一种双实时库的外部结构,此结构体系的设计能够有效提高微网实时数据库的实时性、开放性和可靠性。还对实时数据的协调和同步问题进行了详细分析,并提出了两种数据访问接口。
实时数据库系统在微网系统软件支撑平台中处于核心地位,其工作流程的正常实现与否直接关乎微网能量管理系统的性能。本文给出了该实时数据库系统的工作流程并进行了性能测试,结果表明利用本文提出的设计方法所实现的基于微网CIM模型的实时对象数据库系统在性能上完全能满足微网能量管理系统对实时数据库系统的要求。