Réutilisation de structures de données dans le domaine des réseaux électriques

Y. Chikhi

LIP6 1998/044: THÈSE de DOCTORAT de l'UNIVERSITÉ PARIS 6 LIP6 / LIP6 research reports
206 pages - Octobre/October 1998 - French document.

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Thème/Team: Objets et Agents pour Systèmes d'Information et de Simulation

Titre français : Réutilisation de structures de données dans le domaine des réseaux électriques
Titre anglais : Reuse of Data Structures in the Electrical Network Domain

Résumé : Ce travail de thèse traite de la réutilisation appliquée au domaine électrique en particulier les problèmes liés au développement de composants de réseau réutilisables et aux problèmes liés à l'ingénierie de modèles de réseau, à partir de ces composants. Nous avons réalisé une analyse fine de modèles de réseau existants, sur un large spectre couvrant deux métiers, la planification et la conduite, et deux niveaux de tension, respectivement la haute tension (440kv, 63 kv) et la moyenne tension (20 kv). Notre démarche a pour objectif de mettre en commun des données décrites dans les modèles afin d'unifier les métiers et les niveaux de tensions. La complexité des données décrites dans les modèles nous a amené à structurer les spécifications structurelles d'un composant de réseau en points de vue regroupant des caractéristiques de même nature. Cette étude a permis d'identifier un ensemble d'invariants de réseau multi-métiers et multi-tensions et une typologie de points de vue construits sur ces invariants. La première forme de réutilisation consiste en une collection de composants structurés en points de vue et organisée en fonction du métier. Nous avons utilisé la méta-modélisation pour définir le formalisme à base de point de vue d'un composant. Le méta-modèle élaboré représente une seconde forme de réutilisation et permet ainsi d'unifier la représentation des composants et des réseaux électriques. Nous avons choisi la notation UML pour définir la notation graphique des concepts de notre formalisme. La collection de composants obtenue est incomplète et la composition de ces composants reste limitée pour construire un réseau électrique. Pour pallier ces inconvénients, nous proposons une troisième forme de réutilisation qui est un catalogue de patterns représentant des solutions et des règles de modélisation des composants de réseau en fonction de leur type et du métier d'application. Nous avons réalisé l'outillage de notre démarche de réutilisation pour l'ingénierie d'un modèle de réseau selon deux approches. L'une basée sur l'utilisation d'un
méta-outil Metagen et la seconde basée sur l'utilisation d'un atelier objet Rose, support du langage de modélisation UML. Nous avons expérimenté notre démarche de réutilisation sur une nouvelle application CEREX afin d'évaluer l'adaptation des composants de la collection, de tester les solutions de modélisation décrites dans les patterns et de vérifier la typologie des points de vue identifiée.

Abstract : The works which is described in this PhD Thesis is dealing with the reuse applied to the electrical domain, particulary, the problems concerned with the design of reusable components and the modeling of electrical networks by reusing this components. We have performed a detailed analysis of electrical networks models used by several applications which cover two domains, planning and control, and two voltage levels : high (440-63 kv) and medium (20 kv). Our analysis is based on identifying common data used by the two domains and the two voltage levels. The complexity of the data leads to structure the components with the notion of a point of view. A point of view regroups the characteristics of a same nature. So we have identified some components which are common to the two domains and the two levels and a typology of points of views based on the common components identifed.
The library elaborated is composed with reusable components which are structured in points of view and classified according to the field of application. We have used the meta-modeling approach to define a formalism to represent our components. The meta-model elaborated is considered like a second dimension to the reuse ans is used to unify the representation of a component or an electrical network.
We have chosen the UML notation to represent the elements of our formalism. The collection of components identified is not complete and the composition of the components to elaborate a network is limited. To solve this limitations, we propose a third form of reuse which is reprensented by a catalog of patterns which is composed with solutions and rules for modeling components.
We have implemented our methodology of reuse for creating an electrical model according to two approachs. The first is based on using a meta-tool Metagen and the second is based on using a case tool Rose which supports the UML notation. We have made experiments on the CEREX application to evaluate the adaptation of our components, to test the solutions described in the patterns and to verifiy the typology of points of view identified.

Mots-clés : Composant, pattern, réutilisation, point de vue, méta-modèle, ingénierie de modèle

Key-words : Component, Pattern, Reuse, Point of view, Meta-model, Engineering of models

Publications internes LIP6 1998 / LIP6 research reports 1998

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