面向对象的电力系统自动化 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:

出品人:

页数:153

译者:

出版时间:2009-3

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787508382487

丛书系列:

图书标签:

• 电力系统自动化
• 面向对象
• 电力系统
• 自动化
• 软件工程
• 编程
• 继电保护
• 控制系统
• 计算机应用
• 电气工程

面向对象的电力系统自动化 导论 电力系统作为现代社会运转的基石，其复杂性与日俱增。为了应对日益增长的电力需求、提高电网的可靠性、灵活性和经济性，自动化技术在电力系统中的应用已成为必然趋势。传统的电力系统自动化方法虽然取得了一定的成就，但在面对海量数据、多变负荷、分布式新能源接入以及日益复杂的运行工况时，其固有的局限性逐渐显现。面向对象技术（Object-Oriented Technology, OOT）以其强大的抽象、封装、继承和多态等特性，为解决这些挑战提供了崭新的视角和有效的手段。 本书旨在深入探讨面向对象技术如何革新电力系统自动化的设计、实现与应用。我们将从理论基础出发，逐步深入到具体的应用场景，旨在为电力系统工程师、科研人员以及相关领域的学习者提供一本全面、系统且具有实践指导意义的著作。本书内容紧密结合当前电力系统自动化的前沿发展，聚焦于如何利用面向对象的设计思想和编程范式，构建更加智能化、模块化、可扩展和可维护的电力系统自动化系统。 第一章：电力系统自动化的发展脉络与挑战 本章将回顾电力系统自动化的历史演进，从最初的简单继电保护到如今的智能电网。我们将分析传统自动化方法的优势与不足，重点剖析其在应对现代电力系统变革时遇到的瓶颈，例如： 复杂性与互联性增加： 随着分布式电源（如光伏、风电）的接入，以及电动汽车等新型负荷的普及，电力系统的拓扑结构和运行模式变得更加复杂，传统的集中式、层级式设计难以有效管理。 海量数据的处理与分析： 智能电表、传感器等设备的广泛部署产生了海量数据，如何高效地采集、存储、处理和分析这些数据，并从中提取有价值的信息，是当前自动化面临的重大课题。 实时性与可靠性要求提升： 电力系统的稳定性至关重要，任何故障都可能导致大范围停电。自动化系统必须具备极高的实时响应能力和稳定可靠的运行性能。 系统升级与维护困难： 传统的电力系统自动化系统往往耦合度高，模块化程度低，一旦需要升级或修改，往往牵一发而动全身，维护成本高昂。 开放性与互操作性不足： 不同厂商、不同时期开发的自动化设备和系统之间往往存在接口不兼容的问题，限制了系统的集成和互操作性。 第二章：面向对象技术的核心概念与优势 本章将系统性地介绍面向对象技术的核心概念，并阐述其在软件工程和系统设计中的普适性优势。我们将详细讲解： 类（Class）与对象（Object）： 什么是类，什么是对象，它们之间的关系，如何通过类来抽象现实世界的实体。 封装（Encapsulation）： 如何将数据（属性）和操作（方法）捆绑在一起，隐藏内部实现细节，提供清晰的接口。 继承（Inheritance）： 如何通过继承构建类之间的层次关系，实现代码的重用和功能的扩展。 多态（Polymorphism）： 如何让不同的对象对同一个消息做出不同的响应，增强系统的灵活性和可扩展性。 抽象（Abstraction）： 如何忽略不必要的细节，抓住事物的本质特征，构建简化而有效的模型。 我们将通过生动形象的比喻和简化的代码示例，帮助读者深刻理解这些核心概念，并初步认识到面向对象技术在构建复杂系统时的强大能力。 第三章：面向对象方法在电力系统自动化中的映射 本章将是本书的核心内容之一，我们将具体分析如何将面向对象技术应用于电力系统自动化的各个层面。我们将把电力系统中的各种实体和功能抽象成对象，例如： 设备对象： 将断路器、隔离开关、变压器、发电机、线路、电容器等电力设备抽象为类，每个具体的设备实例就是一个对象。这些对象将封装设备的属性（额定电压、额定电流、功率、状态等）和行为（合闸、分闸、投切、测量等）。 保护对象： 将各种保护功能（如过流保护、过压保护、低压保护、差动保护等）抽象为对象，每个保护对象可以关联到特定的设备对象，并响应相应的事件。 监控对象： 将遥测、遥信、遥控等功能抽象为对象，负责采集设备状态、测量数值，并向执行机构发送控制命令。 通信对象： 将各种通信规约（如IEC 61850, DNP3等）抽象为对象，负责数据的封装、传输和解析。 控制对象： 将各种控制逻辑（如自动重合闸、备用电源投入、无功功率补偿等）抽象为对象，协调多个设备对象的行为。 网络拓扑对象： 如何利用面向对象模型来描述和管理电力系统的网络拓扑结构，支持动态的网络分析。 我们将详细讲解如何设计这些对象模型，包括类的属性和方法的定义，对象之间的关系（关联、聚合、组合、继承），以及如何利用面向对象的设计原则来构建清晰、模块化的系统架构。 第四章：面向对象设计模式在电力系统自动化中的应用 设计模式是面向对象软件设计中解决常见问题的经过验证的解决方案。本章将重点介绍几种对电力系统自动化特别有益的设计模式，并结合实际应用场景进行讲解： 工厂模式（Factory Pattern）： 如何利用工厂模式来创建各种设备对象、保护对象等，降低耦合度，方便系统的扩展和维护。例如，在添加新的设备类型时，只需修改工厂类，而无需改动其他依赖于工厂的代码。 策略模式（Strategy Pattern）： 如何将不同的算法或行为封装成独立的策略对象，使得它们可以被轻松替换和组合。例如，可以为不同的保护算法设计不同的策略类，在运行时动态选择。 观察者模式（Observer Pattern）： 如何实现对象之间的一对多依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。这在事件驱动的电力系统自动化中尤为重要，例如，当线路状态改变时，所有相关的保护和监控对象都能及时响应。 状态模式（State Pattern）： 如何让一个对象在其内部状态改变时改变其行为。这对于管理电力设备的不同工作状态（如正常、故障、检修等）非常有用。 适配器模式（Adapter Pattern）： 如何解决不同接口之间的兼容性问题，使得原本无法一起工作的类可以协同工作。这在集成不同厂商的设备和系统时非常关键。 命令模式（Command Pattern）： 如何将一个请求封装成一个对象，从而可以使用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤销的操作。例如，用于实现遥控操作的可撤销性。 我们将通过具体示例，展示这些设计模式如何有效地解决电力系统自动化中的具体问题，提高系统的灵活性、可维护性和可重用性。 第五章：面向对象与现代通信协议（以IEC 61850为例） 现代电力系统自动化高度依赖于先进的通信协议，其中IEC 61850是国际上广泛采用的标准。本章将深入探讨面向对象技术如何与IEC 61850等现代通信协议相结合，构建互联互通的智能电网。 IEC 61850模型驱动的自动化： IEC 61850本身就采用了面向对象的设计思想，定义了标准化的信息模型（Logical Device, Logical Node等）。我们将分析IEC 61850的信息模型如何与面向对象编程中的类和对象相对应，以及如何利用面向对象技术来实现IEC 61850客户端和服务器的开发。 基于对象的IED（Intelligent Electronic Device）设计： 讲解如何使用面向对象方法来设计和开发IED，使其能够根据IEC 61850标准进行通信和交互。 数据建模与对象映射： 如何将电力系统中的实际设备和功能映射到IEC 61850的信息模型中，并利用面向对象编程语言（如C++, Java, C）来实现这些模型。 互操作性与集成： 强调面向对象方法和IEC 61850标准的结合如何促进不同厂商设备之间的互操作性，实现无缝集成。 第六章：面向对象在智能电网应用中的实践 本章将展示面向对象技术在智能电网的各项关键应用中的实际落地情况。 分布式能源管理： 如何利用面向对象模型来管理和协调大量的分布式电源，实现其高效接入和优化调度。 微电网控制： 阐述如何构建灵活、可重构的微电网控制系统，利用面向对象的技术来处理并网/孤岛切换、负荷分配等复杂问题。 故障诊断与定位： 如何设计智能化的故障诊断系统，利用面向对象模型来表示故障信息，并快速定位故障点。 电网运行与分析： 讲解如何利用面向对象的方法来构建更加强大的电网运行分析平台，支持潮流计算、稳定分析、状态估计等。 能源交易与需求侧响应： 如何利用面向对象的设计来支持更加灵活和精细化的能源交易机制，以及实现有效的需求侧响应。 第七章：面向对象软件开发工具与实践 本章将介绍在电力系统自动化领域进行面向对象软件开发时常用的工具和最佳实践。 面向对象编程语言的选择： 讨论C++, Java, C, Python等语言在电力系统自动化开发中的适用性，以及各自的优缺点。 集成开发环境（IDE）与调试工具： 介绍常用的IDE，如Visual Studio, Eclipse, IntelliJ IDEA等，以及高效的调试技巧。 面向对象建模工具： 介绍UML（Unified Modeling Language）等建模工具，如何使用它们来设计和可视化面向对象模型。 版本控制系统： 强调使用Git等版本控制系统的重要性，以及如何进行有效的团队协作。 测试驱动开发（TDD）与单元测试： 讲解如何通过测试来保证代码质量，提高系统的可靠性。 代码重构与优化： 介绍如何通过代码重构来改善代码结构，提高可读性和可维护性。 结论 面向对象技术为电力系统自动化带来了革命性的变革。通过本书的学习，读者将能够深刻理解面向对象的核心思想，掌握将其应用于电力系统自动化设计的关键方法，并能够利用其优势来构建更加智能化、柔性化、可扩展和可维护的下一代电力系统自动化系统。本书不仅提供理论指导，更注重实践应用，旨在帮助广大电力系统工程师和科研人员应对日益严峻的挑战，推动电力事业的可持续发展。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

翻阅全书，我发现它像是一份精美的理论蓝图，描绘了一个在理想世界中可以完美运行的电力自动化软件架构。这种蓝图式的写作风格，虽然在逻辑上无可指摘，却缺乏一种“带血的肉体”——即面对现实世界中各种“脏数据”、不可预知的外部干扰以及项目预算和进度的限制时，软件架构师必须做出的权衡和妥协。例如，书中对“异常处理”的讨论，仅仅停留在面向对象语言内置的Try-Catch机制的描述上，完全没有涉及电力系统中最常见的、涉及跨越多个子系统边界的“级联故障”如何通过更高级别的、基于事件驱动的架构进行协调和恢复。对于一个期望通过阅读此书来提升解决实际复杂工程问题的能力的读者而言，这本书提供的工具箱显得过于干净和单一。它教会了我如何优雅地构造类，但没有教会我如何在混乱的、毫秒必争的真实电网环境中，用最快的速度和最高的可靠性，让系统稳定运行下去。它是一本关于“如何构建完美的软件”的书，而不是一本关于“如何在电网中部署和运行可靠软件”的书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格是高度学术化的，充满了大量的数学公式和定理证明，这对于在校学生或许是很好的理论基础训练，但对于已经在工业界工作多年的专业人士而言，就显得有些晦涩和脱节了。我尝试在其中寻找关于特定工业标准接口（如IEC 61850的MMS/GOOSE报文处理逻辑、DNP3协议栈的实现细节）是如何融入其面向对象框架的讨论，或者关于如何利用这些对象模型来快速生成合规的规约驱动代码。很遗憾，这些与工程落地紧密相关的部分，被轻描淡写地带过，取而代之的是大量关于抽象数据类型（ADT）和设计模式的哲学探讨。例如，作者花了整整一章来分析“桥接模式”在连接不同电压等级设备模型时的适用性，但却忽略了如何处理实际的异构数据源——比如来自老旧RTU的非标准数据格式——如何通过一个统一的面向对象接口进行清洗和适配。这本书给我的感觉是，它完美地解决了“如何设计一个面向对象的电力系统模型”的理论问题，却完全回避了“如何在充斥着历史遗留系统和复杂通信协议的真实电网中应用这个模型”的工程难题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了深刻的印象，那种深邃的蓝色调和抽象的电路图纹理，立刻就让我联想到了精密、复杂却又充满逻辑的电力系统世界。我一直对电力系统的自动化控制抱有浓厚的兴趣，尤其是在当今数字化浪潮下，传统电网向智能电网的转型，让我迫切需要一本既能扎实讲解基础原理，又能深入探讨前沿技术实践的权威著作。然而，当我翻开这本书的目录时，那种期待感却渐渐被一丝困惑所取代。目录中似乎更侧重于传统的继电保护和单元控制的理论推导，对于当前热门的、涉及海量数据处理和复杂决策算法的智能电网核心技术，比如基于深度学习的状态估计、广域测量系统的应用部署，或是高级的故障自愈合策略的实现细节，介绍得相当简略，甚至可以说是不着墨。这让我感到遗憾，因为对于一个渴望站在技术前沿的工程师来说，这些才是我们日常工作中面临的真实挑战。这本书的深度似乎停留在上一个时代的技术栈上，对于如何用现代面向对象的思维范式去构建一个具备高度灵活性和可扩展性的下一代电力调度控制平台，缺乏足够的前瞻性和指导性。它更像是一部详尽的教科书，而非一本能引领行业变革的实践指南。

评分☆☆☆☆☆

我特别注意到书中对“软件复用性”和“系统可维护性”的强调，这本是面向对象编程的核心优势。作者提出了一个宏大的目标，即通过高度抽象的基类库，实现不同地域、不同电压等级电网自动化软件的快速搭建。然而，在实际的案例分析部分，几乎找不到任何一个能够展示这种高层次复用性的实际应用场景。案例多集中于小规模的仿真环境，例如一个简单的三母线系统，展示了如何通过继承和多态来实现不同类型的发电机模型切换。这种展示的局限性，让我对书中理论的普适性产生了深深的疑虑。在一个真实的大型电力系统中，面对设备参数的巨大差异性、操作权限的复杂分级管理，以及法规遵从性的地域差异，单纯依赖类继承来解决所有问题显得过于天真和理想化了。我更希望看到的是，作者如何将这些面向对象的结构与现代的配置管理工具链（如Ansible或Puppet在电力配置中的应用）结合起来，实现配置驱动的自动化部署，而不是仅仅停留在代码层面的抽象和继承上，这才是真正提升可维护性和复用性的关键所在。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程中，我花费了大量时间去理解作者构建的模型和提出的算法框架。从结构上看，作者似乎非常执着于用纯粹的、高度解耦的面向对象方法来描述每一个电力元件的行为，这在理论上无疑是严谨的，体现了扎实的软件工程功底。然而，这种过度细分的颗粒度，在实际应用于一个由数千甚至数万个元件构成的庞大、实时性要求极高的电力系统时，反而带来了巨大的建模开销和维护难度。举例来说，书中花了相当篇幅描述如何为每个断路器、变压器定义精确的类继承体系，并阐述了多态性在故障隔离中的应用。但现实中，在电力调度中心的应用软件层面，我们更需要的是高效的、面向服务的架构（SOA）或微服务架构，它更关注于数据流的实时交互和业务逻辑的快速部署迭代，而不是纯粹的软件工程范式下的对象结构完美性。我期望看到的是如何将这些面向对象的模型，有效地映射到高性能的实时数据库和分布式计算环境中，探讨在纳秒级响应要求的系统下，如何优化对象实例化和消息传递的性能瓶颈，而这些关键的工程实践，在书中几乎找不到任何讨论，使得这本书的实用价值大打折扣。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆