上海交通大学：《电力系统自动化》课程教学资源（讨论课）从信息模型到信息物理系统

9输A®9@9®9⑧2®3 收总大 从信息模型到信息物理系统 万家豪郭治远高聪哲郑全福吴承鑫 2018/4/25 上海充通大￥ SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

从信息模型到信息物理系统 万家豪 郭治远 高聪哲 郑全福 吴承鑫 2018/4/25

目录Contents 信息模型 2 信息物理系统 3 电网CPS 上洛充通大净 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

目录 Contents 1 信息模型 2 信息物理系统 3 电网CPS

上海文通大学 SHANGHAI JIAO TONG UINIVERSITY 信息模型 mrn ·表征电力系统运行与管理在现实世界中的对象的模型 ·标准化：ClM

▪ 表征电力系统运行与管理在现实世界中的对象的模型 ▪ 标准化: CIM 信息模型

上海汽通大学 SHANGHAI JIAO TONG UINIVERSITY 例：用通用信息模型建立的变压器模型 PowerSystemResourse (电力系统资源类) (form core) Equipment PowerTransformer TapChanger (设备类) (电力变压器类) (分接头调整器类) (from core) +PowerTransformer 0..n 0.n +MemberOf PowerTransformer +HeatExchanger /0.1 HeatExchanger +TapChangers +TapChangers (散热器类) +Contains Transformer Winding +RegulationSchedule 1..n 0.1 Transformer Winding RegulationSchedule ConductingEquipment (变压器绕组类) (调节计划类) (导电设备类) (from core) 0.n +To_Transformer Windings +From_TransformerWinding 0.n +To WindingTest +From WindingTests WindingTest 变压器模型

例：用通用信息模型建立的变压器模型

上海汽通大学 SHANGHAI JIAO TONG UINIVERSITY 信息物理系统 CPS由两部分组成：其一是物理系统，即按照自然物理原则运行，并直 接作用于现实世界的实体系统；其二是信息系统，即体现控制意图，并 作用于物理系统使之按意图运行。 nuclear power plant Factores Thermal power plant hydraulic power Homes generation Smart Grid Renewable energy Photovoltaic Cities and offices ecological vehicle Wind generator

信息物理系统 ▪ CPS 由两部分组成：其一是物理系统，即 按照自然物理原则运行，并直 接作用于现实世界的 实体系统；其二是信息系统，即体现控制意图，并 作用于物理系统使之按意图运行

上海汽通大学 SHANGHAI JIAO TONG UINIVERSITY 信息物理系统 工业4.0的信息物理系统(CPS)体系结构 行业标准 质量休系 中长期计划 计划 改进 安全体系 年度计划 运行休系 三个月滚动计划 标准体系 A 项日管理体系 双周滚动计划 技术管理休系 ·日计划 技术标准 技术士数据 技术逻细规划 ⊥作指令 计划 其他标准。。。 客户需求 客户训单 红务书 风哈 采购单 际 议计说时书 工单 事件 事故 ⊥艺说切书 ·问题 发票 日志 理赔中请书 评中记录 ·只他工单。。。 工作记录 其他记录。。。 生产工作 执行 检查 基础能力 组织 技术 资源 图 信息型 依鞋关丽 例 物埋出教

信息物理系统

上海文通大学 HANGHAI JIAO TONG UINIVERSITY 信息物理系统 ·物理系统与信息系统存在异构性： (1)物理系统：连续性 数字系统：离散性 (2)时间差

信息物理系统 ▪ 物理系统与信息系统存在异构性： （1）物理系统：连续性 数字系统：离散性 （2）时间差

上海汽通大学 SHANGHAI JIAO TONG UINIVERSITY 消除异构性的方法例：混杂自动机模型 离散操作监控机构 接口 直接控制器 H。=（Q,L,h,h2,h3)

消除异构性的方法例：混杂自动机模型

上海汽通大学 SHANGHAI JIAO TONG UINIVERSITY 消除时间差的方法例：主从时间同步 电力系统 数据交换 事件1 事件2 信息系统仿真 Is 16

消除时间差的方法例：主从时间同步

上海汽通大学 SHANGHAI JIAO TONG UINIVERSITY 电网CPS 电网稳定分析与智 电网监测控制 能协调决策 中心 通信网络层 数据通信部分 个信息系统 物理系统 广域测量 广域保护 物理层 (电力系统层) 电力系统 广域控制系统结构 CPPS系统结构

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