电力信息技术

2010-2011学年电力信息技术复习要点作者：gaayzq联系方式[e-mail].考试概况1.考试时间：2010-11-914:00-16:002.考试地点：教四302/3043.考试形式：闭卷4.考试题型：选择题10（分）判断题10填空题20简答题40论述题20第一章概述1.1电力信息系统技术背景（看一下）1.2信息系统基本概念1.重点掌握数据、信息、知识的转化过程（第4页）数据本身并没有内在的意义。数据是指记载下来的实施，是客观实体属性的值。信息是具有目的性的结构化、组织化的数据。人们可以利用计算机对数据进行加工，将数据转换为信息。数据和信息的关系可以看成原料和成品的关系。信息与数据的关系：–信息是有一定含义的数据–信息是经过加工后的数据–信息是对决策有价值的数据知识是结构性经验、关联信息及专家见识的组合，是对信息的应用。信息经过加工和处理，应用于生产才能转变为知识，只有知识才能作为判断决策和行动的依据。在从信息到知识的过程中，人起到了核心的作用。信息是有意义的数据，知识是有价值的信息。数据-信息-知识是一个逐步提高的过程。2.信息资源的特点（第5页）(1)能够重复使用，其价值在使用中得到体现；(2)信息资源的利用具有很强的目标导向，不同的信息在不同的用户中体现不同的价值；(3)具有整合性。人们对其检索和利用，不受时间、空间、语言、地域和行业的制约；数据决策管理事务处理信息知识(4)它是社会财富，任何人无权全部或永久买下信息的使用权；它是商品，可以被销售、贸易和交换；(5)具有流动性。3.系统的概念(5页)（其他版本概念与这两款类似）•系统被认为是一个整体，它是由若干个具有独立功能的元素组成，这些元素之间互相联系，互相制约，共同完成系统的总目标。是能完成一组特定功能的，由人、机器以及各种方法构成的有机集合体。一定不能忽视人的作用4.信息系统的概念、结构和基本功能(8页)信息系统是对信息进行采集、处理、存贮、管理、检索和传输，必要时能向有关人员提供有用信息的系统。基本功能：•信息的采集•信息的处理•信息的存贮•信息的管理•信息的检索•信息的传输结构5.数据中心原理是指：只要企业的性质和目标不变，它的数据类就是稳定的，任何经营管理活动都离不开对这些数据的存取。信息系统的开发应该面向数据。而不应该面向处理过程，因为处理过程是多变的。(10页)1.3信息技术组成1.信息技术的分类（组成）、四大基本技术(13页)•传感技术（采集）•通信技术（传输）•计算机技术（处理）•控制技术（使用）其主要支柱是通讯技术、计算机技术、和控制技术（3C技术）1.4信息系统发展阶段论模型1.诺兰模型（6阶段模型）(15页)(1)初始阶段:该阶段，计算机的作用被初步认识，个别人具有了初步使用计算机的能力。战略决策信息系统战术决策信息系统辅助管理信息系统数据处理战略决策与计划战术计划与决策管理层的作业计划与控制事务数据处理与查询(2)普及阶段:在该阶段中，数据处理能力发展得最为迅，但同时出现了许多有待解决的问题，只有一部分计算机的应用收到了实际的效益。(3)控制阶段:是实现从以计算机管理为主到以数据管理为主转换的关键，一般发展较慢。(4)整合阶段:所谓集成，就是在控制的基础上，对子系统中的硬件进行重新联接，建立集中式的数据库及能够充分利用和管理各种信息的系统。(5)数据管理阶段:进入“数据统一管理”阶段。(6)成熟阶段2.米切模型（4阶段模型）（17页）将综合信息技术应用的连续发展划分为四个阶段，即起步阶段（20世纪60-70年代），增长阶段（20世纪80年代），成熟阶段（20世纪80-90年代），更新阶段（20世纪90年代-21世纪中期）决定这些阶段的特征有五个方面，包括：技术状况，代表性应用和集成程度，数据库和存取能力，信息技术融入企业文化，全员素质、态度和信息技术视野。1.5电力信息系统发展（看看）思考题1.阐述基本概念A数据、信息和知识（详细见复习提纲内容）数据是指记载下来的实施，是客观实体属性的值。信息是具有目的性的结构化、组织化的数据。知识是结构性经验、关联信息及专家见识的组合，是对信息的应用。信息是有意义的数据，知识是有价值的信息。数据-信息-知识是一个逐步提高的过程。B信息资源信息资源广泛存在于经济社会各个领域和部门，是各种事物形态，内在规律和其他食物联系等各种条件和关系的反映。信息资源与人力、物力、财力和自然资源一样，都是企业的重要资源，因此，应该像管理其他资源那样管理信息资源。C系统和信息系统（详见前面提纲）D信息化书中定义：信息化也称国民经济和社会信息化，是指在国民经济和社会各个领域，不断推广和应用计算机、通信、多媒体、网络等信息技术和其他相关智能技术，达到全面提高经济运行效率、劳动生产率、企业核心竞争力和人民生活质量的目的。课件中定义：信息化就是在经济、科技和社会各个领域，广泛应用现代信息技术，有效开发利用信息资源，建设先进的信息基础设施，发展信息技术和产业，不断提高综合实力和竞争力，加速现代化进程，使信息产业在国民经济中的比重逐步上升的过程。2.简述信息技术的组成（详见前面提纲）3.简述诺兰模型定义企业计算机应用系统发展的几个阶段（详见前面提纲）4.简述米切模型定义企业计算机应用系统发展的几个阶段（详见前面提纲）第二章电力信息系统总体结构2.1电力信息系统的体系结构1.系统的拓扑结构主要有点状线型星型网状四种，后两种常用。（23页）2.电力信息系统的层次结构（25页），随着层次提高，稳定性变小。工具层、操作系统层、物理层的有机组合与合理配置，属于系统硬件与系统软件的集成问题。数据层的最高目标是实现数据集成，它是信息系统集成的核心。元数据（Metadata）的概念。只要企业单位的业务方向和业务内容不变，元数据就是稳定的。物理数据模型生成后，用工具层中面向对象的开发工具，设计并实现功能模型中的各种功能。业务层和用户层是需要定制的层次。2.2电力远动和通信系统（看看）2.2.2电力二次系统安全分区（四分区）（31页）安全区Ⅰ：实时控制区。典型特征为直接实现实时监控功能，是电力生产的重要必备环节，系统实时在线运行，使用调度数据网络或专用通道。是电力二次系统中最重要系统，安全等级最高，是安全防护的重点与核心。典型系统：调度自动化系统（SCADA/EMS）、配电自动化系统、变电站自动化系统、发电厂自动监控系统等。其主要使用者为调度员和运行操作人员。数据实时性为秒级，外部边界的通信经由电力调度数据网SPDnet-VPN1。安全区Ⅱ：非控制生产区。典型特征为：所实现的功能为电力生产的必要环节，但不具备控制功能，使用调度数据网络，在线运行，与安全区I中的系统或功能模块联系紧密。典型系统：调度员培训模拟系统（DTS）、水调自动化系统、继电保护及故障录波信息管理系统、电能量计量系统、批发电力交易系统等。其面向的主要使用者分别为电力调度员、水电调度员、继电保护人员及电力市场交易员等。该区数据的实时性是分钟级、小时级，其外部通信边界为电力调度数据网SPDnet-VPN2。安全区III：生产管理区。典型特征为：实现电力生产的管理功能，但不具备控制功能，不在线运行，可不使用电力调度数据网络，与调度中心或控制中心工作人员的桌面终端直接相关，与安全区IV的办公自动化系统关系密切。典型系统：调度生产管理系统（DMIS）、统计报表系统（日报、旬报、月报、年报）、雷电监测系统、气象信息接入等。该区的外部通信边界为电力数据通信网SPTnet-VPN1。安全区IV：管理信息区。典型特征为：实现电力信息管理和办公自动化功能，使用电力数据通信网络，业务系统的访问界面主要为桌面终端。典型系统：管理信息系统（MIS）、办公自动化系统（OA）、客户服务等。该区的外部通信边界为SPTnet-VPN2及因特网2.3电力信息系统分类（与前面信息系统内容重复，不用管）思考题4.试述信息系统拓扑结构主要有点状线型星型网状四种。详述参见课本23页5.试述信息系统层次结构（详见前面提纲）每层功能详述见课本25页6.电力信息系统安全策略有哪些，试简述之。根据电力二次系统的特点，各相关业务系统的重要程度和数据流程、目前状况和安全要求，将整个电力二次系统分为四个安全区。不同的安全区确定了不同的安全防护要求，从而决定的不同的安全等级和防护水平。各安全区内容详见前面提纲。第三章电力信息相关标准3.1电力信息相关标准体系TC57体系（注意其不同标准及其使用范围）3.2IEC61870简介1.IEC60870-5系列标准适用范围（36页）该部分描述了现场设备与控制中心间远动传输的传输协议。其规约的结构是基于开放系统互联的ISO-OSI7层的参考模型。它采用的是其三层参考模型的“增强性能体系结构（EPA）”，即只用三层：物理层、链路层、应用层。适用于具有编码的比特串行数据传输的远动设备和系统，用于地理广域过程的监视和控制。适用的网络拓扑为点对点、多个点对点、多点共线、多点星形、多点环形。可适用于电力系统自动化方面的、EMS、SCADA、DMS、DA等多种自动化系统。2．60870-6（不需掌握）3.3IEC61850简介1.IEC61850变电站信息分层（39页）将变电站通信体系分为变电站层、间隔层和过程层3个层次。过程层主要完成开关量、模拟量的采样和控制命令的发送等于一次设备相关的功能。间隔层是利用本间隔的数据对本间隔的一次设备产生作用。变电站层功能分两类：(1)与过程相关的功能，主要指利用各个间隔或全站的信息对多个间隔或全站的一次设备发生作用的功能。(2)与接口相关的功能，主要指与远方控制中心、工程师站及人机界面的通信。2.采用IEC61850的好处（40页）(1)(自描述)自我描述、采用可重复使用的建模用标准名和类型信息，降低整个系统设计、工程、运行、维护等费用，节约时间。(2)(开放性)能适应现代通信技术的迅猛发展，硬件、软件、通信网络更新较快采用独立、抽象的通信服务接口，向通信网络开放。(3)(可配置扩充)自我描述、逻辑节点自由分配使得开发的系统容易集成，可扩充，可自由改变功能和配置，在面向系统功能和现代系统技术方面是开放的。(4)(无缝集成)在一个设备内，无缝集成要求将数据对象模型映射到mms数据字典，这就是实时数据交换，还要求将数据对象模型映射到xml数据字典，这就是采用标准web浏览器的非实时应用。¼¼Êõ·þÎñÔ¶·½¿×ÖÆ(NCC)¿×ÖÆ.±£»¤¸¦ÄÜ.A¸¦ÄÜ.B±£»¤.¿×ÖÆ´«·ÐÆ÷Ö´ÐÐÔª¼þÔ¶·½±£»¤¼ä·ô/µ¥Ôª²ã±äµçÕ¾²ã¸ý³Ì²ã·ßѸÉè±·Ô¶·½±£»¤¸ý³Ì½Ó¿Ú1,6337981,6224,54,5变电站信息分层图3.4IEC61970简介1.CIM模型提供了一个公共的电力系统模型，使得可以在任何领域作集成。模型包括公共的类，他们的属性和他们之间的关系。可以作为逻辑数据计划的启示(例如：可操作的数据存储)。为集成总线定义一种公共数据语言,即“信息交换模型”(IEM)但需要指出的是(1)CIM不是数据库，而仅仅是数据模型(元数据)。(2)遵从CIM意味着公用接口的数据表示符合CIM三方面的要求：语义－命名和数据的意义，词法－数据类型，关系－根据与CIM其他部分的关系，可以找到与此相关的数据。(3)遵从CIM并不意味着数据库的结构与CIM的类图完全一致，也不意味着支持CIM的所有方面。2.CIS访问方法CIS层次结构:级别一是对接口作一般的描述，不涉及具体的计算机技术。级别二是将CIS映射到CORBA或XML等具体的计算机技术上。(1)402baseservices（基本服务）(2)403requestandreply（请求与应答）(3)404highspeeddataaccess（高速数据存取）(4)405eventsandsubscription（事件和订阅）(5)407historicaldataaccess（历史数据存取）3.5IEC6