基于iec61970的scada系统实时数据库的研究与设计

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1、西南交通大学硕士学位论文基于IEC61970的SCADA系统实时数据库的研究与设计姓名：陈海勇申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：王倩20090501西南交通大学硕士研究生学位论文第1页手葡斐随着电力工业发展和软件工程技术的革命，电力系统的综合自动化有了显著的提高，系统中各种异构系统不断涌现。为实现这些系统之间的信息交换和互操作，方便第三方软件的接入，需要不同的系统间都要遵循一个开放的电力系统信息模型，IEC61970标准的CIM模型的出现，很好地解决了这一问题。IEC61970标准使不同厂家开发的EMS

2、应用软件可以互相交换数据、共享信息，即插即用，同时减少了向EMS中增加新系统所需要的费用和时间。本论文首先论述了选题的背景和意义；随后详细阐述了IEC61970标准在数据库中的研究现状，IEC61970标准体系结构及CIM的定义，SCADA系统调度端的数据库体系以及实时数据库调度算法和并发控制协议。然后以对象关系数据库系统PostgreSQL的8．2版本为平台，以SCADA包为标准，构建了符合CIM模型的SCADA系统数据库，在此基础上，利用文件映射机制，将PostgreSQL数据库中的新建的SCADA系统数据库载入内存

3、，形成符合CIM的内存数据库，并对SCADA包中的相关类添加了数据服务，设计了Analoglnput，StatusInput，Control类的处理流程。本文针对SCADA系统分布式的特性并结合SCADA系统的具体的实时事务，采用了一种混合型的调度算法完成实时数据库调度。在设计事务调度算法时，先将实时事务分为3种不同优先级的事务序列，对3种不同的序列采用不同的优先级分配策略，采用最早截止时间优先算法(EDF)对硬实时事务安排优先级，用简单的早来早服务算法(FCFS)对非实时事务确定事务执行顺序，用静态DLS算法来在为SC

4、ADA系统的软实时事务分配优先级。在并发控制协议设计时，采用了改进的分布式高优先级两阶段锁协议，以DHP一2PL为基础，在冲突处理上作一些改进的并发控制协议，并设计了协议的处理流程。最后本文用两个测试试验来验证数据库的实时性和在事务调度算法和并发控制控制措施下的数据库性能。论文最后对全部工作进行了总结，并对进一步进行符合IEC61970标准的SCADA系统调度端开发提出了一些设想。关键词：IEC61970标准，CIM模型，SCADA系统，实时数据库，PostSOL，事务调度算法，并发控制协议西南交通大学硕士研究生学位论文

5、第1I页AbstractAlongwiththedevelopmentofpowerindustryandSoftwareEngineeringTechnology，integmtedautomationofPowerSystemimprovedsignificantlyaThemanagementsystemspringsupwithvarietyofheterogeneoussystems，Inordertorealizeinformationexchangeandmutual—operationamongthese

6、systems，aswellasinterfaceofthird-partysoftware，anopeninformationmodelshouldbefollowedbetweendifferentelectricalsystems．TheemergenceofCIMmodelofIEC61970StandardCansolvetheproblem．IEC61970StandardmakeEMSapplicationsoffwaresdevelopedbydifferentmanufacturersCanexchan

7、gedatas，shareinformationandplug—and-play，andreducesthenewcostandtimeinincreasingthenewsystemtoEMS．Firstly，thepaperexpoundsthebackgroundandsignificanceofthissubject；Secondly'thepaperintroducestheresearchontrendssituationsofIEC61970Standardinthedatabasesystemdetail

8、edly,thearchitectureofIEC61970StandardandthedefinitionofCIM，thedatabasesystemofdispatchingsystem，thedispatchingalgorithmandtheconcurrencycontrolprotocolofrealt