智能电网体系结构 ppt课件
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IECSA也是美国智能电网(Smart Grid)体系结构的
基础。
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4 IECSA：智能电网的体系结构
现代能源工业的信息基础结构被遗留系统、专有
的协议、陷入困境的应用和专门的接口所困扰。 这种混乱严重妨碍着计算机系统、软件应用和新 设备的扩展和升级。
现有电力工业的信息基础设施的各种接口标准同
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4.3 IECSA体系结构框架
建立IECSA体系结构的原则是： — 在用例(use cases)中，应用科学数据建模，以聚
集和分析用户的需求；
— 应用分层技术分离抽象的层次及其功能；在通信
网络和计算机系统中，使用分层技术，使每一层 提供一种特殊的功能，并制定相应的标准，使层 与层之间的接口规范化，这样不同的厂家可以按 照自己的方法去实现每层的功能，只要使各层之 间的接口符合标准，那么不同的系统就可以兼容。
IEC 61968和IEC 61970标准的公用信息模型和公共服务及通用接口组 成，这种结构有利于网络的生长和演化。
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4.4 IECSA的核心概念
在网络内的全部设备最终都能彼此通
信。通用信息模型和服务容易实现在 穿越所有权和功能的边界时经济地传 送信息，而不会造成保真度的损伤。
建立在自我描述(self-description) 基础
IECSA 智能电网体系结构
来自百度文库
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4 IECSA：智能电网的体系结构
2003年初到2004年中期，历时18个月先期完成的
一体化的能源及通信系统体系结构(integrated energy and communication system architecture， IECSA)，和随后延伸的智力电网(intelligent grid) 体系结构，都是由美国EPRI创建，GE公司管理， 有UCI(Utilities Consulting International)、Sisco、 Lucent、EnerNex、Hypertek等公司参与的研究未 来电力系统体系结构的国际科学合作项目。
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4.1 体系结构建立的好处
● 两个基础设施按各自规范进行管理
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4.1 体系结构建立的好处
●依赖于信息基础设施的电力基础设施：IECSA示意图
1电力基础设施
2 信息基础设施
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4.1 体系结构建立的好处
● IECSA描述的未来电力系统
— 由大量自动输电和配电系统组成的现代 化电力系统运行在一个高效、可靠及相 互协调的统一体系结构模式下；
Data)减少建立结构的精力和错误，并且实现技 术语言之间的自动翻译；
— 定义一组有需求的公用的、有实效的特殊环境；
— 在每一个所定义的环境中，对于各种技术建议要
有一个能识别这些技术是否缺失或重叠的工具。
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3.3 IECSA体系结构框架
IECSA技术上独立的参考体系结构：IECSA的骨干是由基于IEC 61850,
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4.1 体系结构建立的好处
因为体系结构是站在全局的高度提出的，它可以有效地指
导整个系统基础设施的建设，避免系统的重复建设；
可避免在以后的建设中采用不必要的私有系统和非标准的
协议；
从全局的高层角度去看整个系统，可以引入一些新的协作
程序，打破原有系统之间的界限，从而实现高度的信息共 享和互操作性；
— 电力系统出现紧急状况时，系统具有自 愈功能，并对能源市场和电力公司的业 务需求给予快速响应；
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4.1 体系结构建立的好处
— 系统能适应电力市场数百万用户进行数量 庞大及频繁交易的需求，为迅速增长的数 字经济提供可靠和经济的电力。
— 系统具备一个自适应的智能信息通信系统 ICS，以保证信息交换的及时和安全；
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4.3 IECSA体系结构框架
— 创建通用信息模型CIM (Common information
models)并定义公共服务及通用接口(Common Services/Generic Interfaces)，建立技术上独立的 体系结构形式；
— 应用自我描述(self-description)和元数据(Meta
— 系统具备一个高度智能化的监控系统 MCS，以满足系统安全、经济运行和系统 紧急状态下的自愈功能的需要，增强系统 的鲁棒性。
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4.2 IECSA三项基本功能
IECSA项目将为电力系统数据通信和分布式计算基础设施
开发一个开放的、基于标准的系统体系结构，这个体系结 构具备以下三项基本功能：
体系结构的设计能够驱动系统按照统一的方式开发，从而
能实现一些目前还处于设想中的系统管理功能；
企业级的体系结构能够协调不同的标准，它对于将来的标
准开发和集成非常关键；
体系结构的开发同时考虑了企业的内外部环境， 因此，
能够系统地对可能出现的新需求做出适当的预期，并制定 出应对需求变化的合理的应对措施。
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4.1 体系结构建立的好处
● 过去，电力系统基础设施和信息系统 基础设施都是按照各自的模式运行和 管理，而IECSA项目是要将电力系统 基础设施和信息系统基础设施(通信， 网络和智能设备) 集为一体化的基础设 施，以完成未来复杂交互式电力系统 越来越复杂的安全性、鲁棒性、经济 性和扩展性等各种功能需求。
— 使智能电网所有各种各样的元部件在同一
标准下实现一体化，以支持电网的自愈能
力和用户通信接口的集成化；
— 该体系结构是基于已有的工业基础设施之 上，采用最先进的、有效的通信和分布式
计算技术，为系统的开发提供具有互操作
性和互通性的基础平台；
— 该体系结构将提供一些新的服务，例如提 供即时电价、能量消耗监控管理等。
样十分混杂，导致系统结构的复杂性，而釆用 IECSA体系结构后，实行了统一的接口，系统的 建设犹如搭积木一样，方便、快捷、节约、高效、 安全。
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4 IECSA：智能电网的体系结构
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4 IECSA：智能电网的体系结构
建立新的IECSA体系结构，目
的就是釆用经过科学鉴定的、 统一通用的标准接口迅速整合 和更新原有混杂的遗留接口， 在信息基础设施覆盖范围日益 扩大和复杂性日益增长的情况 下提供低费用解决方案。
基础。
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4 IECSA：智能电网的体系结构
现代能源工业的信息基础结构被遗留系统、专有
的协议、陷入困境的应用和专门的接口所困扰。 这种混乱严重妨碍着计算机系统、软件应用和新 设备的扩展和升级。
现有电力工业的信息基础设施的各种接口标准同
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4.3 IECSA体系结构框架
建立IECSA体系结构的原则是： — 在用例(use cases)中，应用科学数据建模，以聚
集和分析用户的需求；
— 应用分层技术分离抽象的层次及其功能；在通信
网络和计算机系统中，使用分层技术，使每一层 提供一种特殊的功能，并制定相应的标准，使层 与层之间的接口规范化，这样不同的厂家可以按 照自己的方法去实现每层的功能，只要使各层之 间的接口符合标准，那么不同的系统就可以兼容。
IEC 61968和IEC 61970标准的公用信息模型和公共服务及通用接口组 成，这种结构有利于网络的生长和演化。
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4.4 IECSA的核心概念
在网络内的全部设备最终都能彼此通
信。通用信息模型和服务容易实现在 穿越所有权和功能的边界时经济地传 送信息，而不会造成保真度的损伤。
建立在自我描述(self-description) 基础
IECSA 智能电网体系结构
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4 IECSA：智能电网的体系结构
2003年初到2004年中期，历时18个月先期完成的
一体化的能源及通信系统体系结构(integrated energy and communication system architecture， IECSA)，和随后延伸的智力电网(intelligent grid) 体系结构，都是由美国EPRI创建，GE公司管理， 有UCI(Utilities Consulting International)、Sisco、 Lucent、EnerNex、Hypertek等公司参与的研究未 来电力系统体系结构的国际科学合作项目。
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4.1 体系结构建立的好处
● 两个基础设施按各自规范进行管理
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4.1 体系结构建立的好处
●依赖于信息基础设施的电力基础设施：IECSA示意图
1电力基础设施
2 信息基础设施
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4.1 体系结构建立的好处
● IECSA描述的未来电力系统
— 由大量自动输电和配电系统组成的现代 化电力系统运行在一个高效、可靠及相 互协调的统一体系结构模式下；
Data)减少建立结构的精力和错误，并且实现技 术语言之间的自动翻译；
— 定义一组有需求的公用的、有实效的特殊环境；
— 在每一个所定义的环境中，对于各种技术建议要
有一个能识别这些技术是否缺失或重叠的工具。
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3.3 IECSA体系结构框架
IECSA技术上独立的参考体系结构：IECSA的骨干是由基于IEC 61850,
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4.1 体系结构建立的好处
因为体系结构是站在全局的高度提出的，它可以有效地指
导整个系统基础设施的建设，避免系统的重复建设；
可避免在以后的建设中采用不必要的私有系统和非标准的
协议；
从全局的高层角度去看整个系统，可以引入一些新的协作
程序，打破原有系统之间的界限，从而实现高度的信息共 享和互操作性；
— 电力系统出现紧急状况时，系统具有自 愈功能，并对能源市场和电力公司的业 务需求给予快速响应；
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4.1 体系结构建立的好处
— 系统能适应电力市场数百万用户进行数量 庞大及频繁交易的需求，为迅速增长的数 字经济提供可靠和经济的电力。
— 系统具备一个自适应的智能信息通信系统 ICS，以保证信息交换的及时和安全；
PPT课件
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4.3 IECSA体系结构框架
— 创建通用信息模型CIM (Common information
models)并定义公共服务及通用接口(Common Services/Generic Interfaces)，建立技术上独立的 体系结构形式；
— 应用自我描述(self-description)和元数据(Meta
— 系统具备一个高度智能化的监控系统 MCS，以满足系统安全、经济运行和系统 紧急状态下的自愈功能的需要，增强系统 的鲁棒性。
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4.2 IECSA三项基本功能
IECSA项目将为电力系统数据通信和分布式计算基础设施
开发一个开放的、基于标准的系统体系结构，这个体系结 构具备以下三项基本功能：
体系结构的设计能够驱动系统按照统一的方式开发，从而
能实现一些目前还处于设想中的系统管理功能；
企业级的体系结构能够协调不同的标准，它对于将来的标
准开发和集成非常关键；
体系结构的开发同时考虑了企业的内外部环境， 因此，
能够系统地对可能出现的新需求做出适当的预期，并制定 出应对需求变化的合理的应对措施。
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4.1 体系结构建立的好处
● 过去，电力系统基础设施和信息系统 基础设施都是按照各自的模式运行和 管理，而IECSA项目是要将电力系统 基础设施和信息系统基础设施(通信， 网络和智能设备) 集为一体化的基础设 施，以完成未来复杂交互式电力系统 越来越复杂的安全性、鲁棒性、经济 性和扩展性等各种功能需求。
— 使智能电网所有各种各样的元部件在同一
标准下实现一体化，以支持电网的自愈能
力和用户通信接口的集成化；
— 该体系结构是基于已有的工业基础设施之 上，采用最先进的、有效的通信和分布式
计算技术，为系统的开发提供具有互操作
性和互通性的基础平台；
— 该体系结构将提供一些新的服务，例如提 供即时电价、能量消耗监控管理等。
样十分混杂，导致系统结构的复杂性，而釆用 IECSA体系结构后，实行了统一的接口，系统的 建设犹如搭积木一样，方便、快捷、节约、高效、 安全。
PPT课件
3
4 IECSA：智能电网的体系结构
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4
4 IECSA：智能电网的体系结构
建立新的IECSA体系结构，目
的就是釆用经过科学鉴定的、 统一通用的标准接口迅速整合 和更新原有混杂的遗留接口， 在信息基础设施覆盖范围日益 扩大和复杂性日益增长的情况 下提供低费用解决方案。