基于本体的通信协议映射方法及在广域保护中的应用

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1、学校代号10530学号201230111772分类号TM769；TN919密级硕士学位论文基于本体的通信协议映射方法及在广域保护中的应用学位申请人张超峰指导教师段斌教授学院名称信息工程学院学科专业电子与通信工程研究方向电力通信网络与系统二○一五年五月五日Ontology-basedCommunicationProtocolMappingandItsApplicationinWideAreaProtectionCandidateChaofengZhangSupervisorProf.DuanBinCollegeCollegeofInformationEnginee

2、ringProgramElectronicsandCommunicationEngineeringSpecializationPowercommunicationandautomationsystemDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDate5thMay,2015湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加ｙｘ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡

3、的个人和集体，均已在文中Ｗ明碗方式标明。本人完全意识到本声明的．献法律后果由本人承担。作者签名＾：日期：知若年＾月Ｉ日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：％襄日期：ａｗｒ年Ｃ月Ｘ日寺导师签名：曰期；ｗ年（月＾曰長摘要随着智能电网

4、革新速度加快，电网结构越来越复杂，新的信息通信技术和自动化技术在电网中的广泛应用，新形势下对电网的安全运行提出了更高的要求。智能电网包含了更多的自动化控制设备和传感测量设备，对电网的保护需要在大量数据的分析结论上进行。分布式计算和控制目前已在人工智能等计算机应用领域成熟运用，具有高效的数据处理能力，多代理技术具有分布式计算与控制的鲜明特点，能够很好地处理电网面临的这些问题。多代理技术能够集成变电站已有智能系统，发挥自身的智能特性，改进变电站的故障诊断和电网广域保护。但是，广域多代理保护系统在线运行时，需要获取变电站设备的实时运行信息，解析来自变电站局域网内的信息

5、报文。同时在智能电网保护诊断与验证时，已不能仅依靠传统的SCADA系统，需要更多的数据来源。针对以上问题，本课题主要从以下方面进行了研究：参照FIPA标准，提出了IPEDA系统，设计了保护定值提供者(ProtectionSettingProvider，PSP)代理，利用该代理与变电站保护测控设备进行MMS通信，接收包含最新定值信息的MMS报文。为了更好的实现IPEDA系统的保护验证功能，本课题提出了将PEDA系统中的PVD代理进行功能分块，设计成了保护验证代理PV和保护诊断代理PD，同时，通过集成现有的广域测量系统，丰富IPEDA的数据来源。为实现PSP代理对来

6、自变电站设备的MMS报文信息的理解，本课题对其内部模块进行了详细设计，利用MMS报文接收模块将报文解析成IEC61850ACSI信息模型，同时利用映射模块将其转换成FIPAACL本体元素。为实现IEC61850ACSI信息与服务能够完全转换到FIPAACL中去，本课题对IEC61850ACSI、MMS、FIPAACL等服务进行了相互映射，同时利用本体映射的方法，实现设备定值信息与FIPAACL本体元素的映射。为了保证映射完整性和一致性，本课题对映射算法进行了研究，基于目前提出的各种映射算法，提出了DISA_Map映射验证算法，通过采用公共的本体基准测试集进行映射

7、实验，验证了其具备很高的查准、查全率。本课题将DISA_Map映射验证算法加载到IPEDA系统的PSP代理的转换单元，确保了定值信息无误转换。最后，针对本课题设计的IPEDA，基于JADE平台进行了通信仿真，同时开发了本体映射工具，针对PSP代理的转换单元进行了功能验证。通过实验结果表明，IPEDA系统能够通过代理之间的相互协作，很好地完成电网故障诊断和保护。关键词：本体映射；多代理技术；IEC61850；FIPA；保护诊断IAbstractWiththeincreasinglyrapidpaceoftechnologicalinnovationinsmartg

8、rid,powernet