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基于数据库技术和Web应用的地方电网线损管理系统

上传者:郭海燕
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基于数据库技术和Web应用的地方电网线损管理系统

第32卷第23期

62

继电器

RELAY

2004年12月1日

V01.32No.23Dec.1.2004

基于数据库技术和Web应用的地方电网线损管理系统

张小敏,李晓明,潘艳蓉

(武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072)

摘要:介绍了以优化数据库设计和数据库管理的数据库技术为基础的地方电网线损管理系统,采用3层B/S(浏览器/web服务器/数据库服务器)模式实现线损管理信息的模块化设计并在web上发布,从而实现了地方电网线损管理智能化、科学化的管理要求。目前此系统已应用于江西吉安供电公司的线损管理。关键词:线损管理;,数据库技术;模块化;B/s;web

中图分类号:TM73

文献标识码:A

文章编号:10034897(2004)23蜘62讲

数据量为优化原则旧J,来提高线损管理系统的工作效率及性能。

1.1概念模型的设计步骤

1)合理划分局部E—R图范围,画出局部E.R图。在线损管理系统中划分为3个局部E.R图:分局上报E—R图、线损小指标计算E—R图、总局报表生成E.R图拉』。例如在分局上报E—R图中,在分压母线不平衡率的计算中,因安装在主变侧和线路侧的电能表的输入输出方向不同,其各自的电量也是独立的,因此需要区别这两种安装点,所以在厂站包含安装点的l:J7v联系中引入“安装点类型”属性,从而在安装点的本月底码中增加相应的底码类型。

2)合并局部E?R图,消除局部E—R图之间不一致的情况。如底码抄表时间设成字符串型而非日期型,将年和月组合与分离,利于制作月报表和年报表,从而消除属性冲突(即属性值的类型或取值范围不一致)。

3)调整,消除数据冗余,生成全局E.R图。例如体现不同联系的各种异常属性情况,可以通过引人异常情况细节来将各种异常属性统一到一个联系

中。

引言

地方电网的线损管理涉及多个方面,包括发电、

输电、供电、用电等环节,要进行各时间段线损数据统计分析,以及各厂站、各输电线路的线损电量和分压、分线、母线不平衡率、主变变损率、关口及小水火电电量等各项指标的计算…。而传统的地方电网线损管理往往采用手工制作报表,且数据复杂、任务量大、可维护性差,为减轻管理人员的工作量,方便对其进行计算机科学管理,本系统在优化设计数据库的基础上,进行系统功能的完善设计,从而方便管理人员实现厂站线损数据汇总、查询、各种线损指标数据计算以及报表生成等诸多管理事务。随着In.teme∥Intmnet的迅速发展,引发了电力企业信息管理系统向IntemeL/Intranet的迁移。本文采用了

Active

Fo眦技术,结合数据库服务器来简捷快速地

开发线损管理的web应用,从而实现线损管理信息网上发布,可以实现电力企业内部高效便捷的信息共享,对电力生产和监控以及配电信息管理、用电监督具有重要意义。

1数据库设计

地方线损管理对于总局或分局而言都要进行线损量、线损率等线损小指标计算,从而方便信息管理,并完成报表的制作。地方线损管理系统首要任务是设计一个好的数据库,在此基础上,进行方便、高效、快捷的线损管理。

地方电网线损管理系统数据库的优化设计成为应用系统良好运行的关键,本数据库设计采用方法为运用概念型数据模型向关系型数据模型转化,以E—R图作为建模工具,利用多种范式(NonnalFo瑚),以减少连接运算和减少关系模式的大小和

1.2关系模型设计

利用E—R图向关系模型转换的基本原则所建立的初始关系模型如下:

厂站={厂站名称,厂站编号,分局名称;安装点={安装点编号,厂站编号,安装点名称,开关编号,电压等级,安装点类型}

电能表=}安装点编号,安装点名称,倍率}本月底码={安装点编号,底码年月,底码抄表日期,底码类型,底码值}

异常情况细节={安装点编号,底码年月,底码抄表日期,底码类型,异常电量,异常说明}

万方数据 

张小敏,等基于数据库技术和web应用的地方电网线损管理系统

63

1.3数据库的优化

评价数据库性能的两个重要标准是计算量和存储量心J,考虑到线损管理系统重在处理运算数据的特点,为消除数据冗余,以减少连接运算、减少关系模式的大小与数据量,从而最大限度地减少存储空间。本应用系统的数据库优化主要体现在以下两个方面:

1)异常情况细节优化调整

将异常情况细节合并到本月底码细节可以有效消除数据冗余,减少储存量,减少连接运算,使计算安装点输入(输出)电量时不需要从3个数据表中读取数据。本月底码细节关系如下:

本月底码细节={安装点编号,底码年月,底码抄表日期,底码类型,底码值,倍率,异常电量,异常说明}

2)本月底码细节优化调整

在线损管理中,各安装点输入(输出)电量的计算频繁,且是其它各线损小指标计算的基础,为减小查询次数,避免多表连接运算,对本月底码细节数据表进行调整:

本月底码细节={安装点编号,底码年月,底码抄表日期,底码类型,上月底码值,本月底码值,倍率,本月异常电量,本月异常说明}

2线损管理系统3层模式

线损管理系统采用了3层应用软件结构(见图1):客户端应用层,web服务器层,异构电力信息系统数据库服务器层,其中web服务器层又为应用程

序服务器。

其中客户端应用层负责处理界面的显示、与用户的交互及与Web服务器层的交互。Web服务器层接受来自用户客户端的请求,然后将这个请求转化为数据库请求(sQL指令)与线损数据库服务器层进行交互,并将与数据库交互的结果进行各种相关的统计、分析、计算处理后传送给用户客户端。线损数据库服务器层根据web服务器层发送的请求进行数据库操作,并将操作结果发送给web服务器

层。

。TcP/IP翟麟剽蕊羔瓮蒯蒸

Active

FormI

BDE

SQLlinksfDatasetI绊胆"镕

图1线损管理模式

F培.1

Modeoflinelossmanagement

万 

方数据2.1数据库服务器层

针对目前供电局和电力公司一般都建立起若干个电力信息系统,而本系统充分利用吉安多异构系统oracle9i数据库,将线损管理系统Microsoft

Ac-

cess数据库导入其中从而实现数据库集成。考虑到

Microsoft

Access数据库属于小型数据库,其数据库

实现集成的方法是:充分利用吉安供电局的企业内部网,借助面向对象编程语言Delphi6.o提供的数据库引擎BDE(Borland

Database

Engine数据库引

擎)可以实时把线损数据库及时导入远程数据库服务器(该系统的远程数据库采用异构电力信息系统数据库服务器层的Oracle9i数据库)中,因为BDE不仅可以动态地连接到本地数据库,还可以连接到远程数据库,因此在数据库引擎管理器BDE

Admin-

istrator中建立源数据库和目标数据库的别名的过程中,就可以把线损数据库作为远程源数据库连接,然

后利用Delphi6.o提供的导换数据工具,满足约束

的情况下倒入目标数据库中。

2.2

Web服务器层

本系统在ActiveF0珊中调用ODAC(Oracle数据库访问控件)控件,直接通过OcI访问Omcle数据库,只要在ODAc的参数配置中输入正确的Ora-cle数据库主机名(或IP地址),sID(系统标志符)和端口号及用户名、密码,就可以连接上数据库HJ。利用Delphi提供的ActiveFoHIl,并借助Delphi工具栏中的webDeploy和Register功能将设计好的Ac—

tive

Fo珊嵌入超文本文件HTML内,并将Active

Fo瑚注册在web服务器内,用户执行程序时,oDAc自动根据先前保存的配置信息从网络访问数据库,从而省去了复杂的BDE等数据库引擎或客户端的安装和配置,程序分发维护工作大大减轻。

2.3客户端应用层

客户端应用层负责处理界面的显示与用户的交互及与web服务器层的交互。Activex程序代码在系统中是流动的,当某台客户机第一次发出相应请求时,系统http服务器将Activex程序下载到客户机硬盘,并可在浏览中运行,因此,非常轻松地实现了对整个系统的裁剪,用户所面对的仅仅是与自己相关的应用。

3系统功能设计

3.1

业务流程

该线损管理系统是以线损数据库为基础,实现各分局与总局间的数据交换并实现总局数据库的有

继电器

效管理,最终实现总局线损报表准确、实时的填报。其业务流程如图2所示。

巫鲤熊侯巫办割塞塞h

巫《麴到皆

亟丑案争

图2线损管理业务流程

图2所示业务关系描述如下:

1)对于总局而言,若首次使用此总局线损管理系统,则根据无上月录入方式将各分局的底码数据录人;若数据库中已有上月底码数据,则根据需要进行本月底码数据检测,修正后录人至总局电能表底码数据表中,录入方式有两种:正常数据的批量录入和异常数据手工录入。总局在分局本月上报数据之前,下发上月底码数据库至分局。

2)对于分局而言,分局线损管理系统的数据录入方式和总局线损管理类似,而本月底码的检测则以总局下发的上月底码数据库为基础,修正后录入至分局电能表底码数据表中,并制作相应的报表,最后通过Email的形式将分局的本月底码以半.dbf文件的格式上报至总局。

3.2系统功能设计

该线损管理系统分为总局线损管理系统和分局线损管理系统,其共同点都包含系统维护、数据维护、统计分析、报表形成、网上报表查询等功能模块;其区别为总局在系统维护中另增下发数据库功能,即下发各分局对应的上月底码数据。其功能描述如图3所示。

1)数据查询

数据查询包括底码数据查询和档案信息查询。其中底码数据查询的查询约束为厂站名称、查询时间段、线路名称、底码类型。为提供不同厂站和不同时间段查询底码数据的对比性,数据查询实行多样性的查询,可以横向查询,即同一时间段所有厂站线路的档案及底码信息,也可纵向查询即同一厂站或同一线路在不同时期的档案与底码信息。而档案信息的查询则采用梯形模式缩小查询范围。其实现方

万 

方数据用户权限设置,维护系统

系统维护

下发数据库

档案数据录入、查询、编辑h

数据维护

震雹蓑嘉磊荔云亏亏赢卜.1茎塑奎塑

r一线损小指标的计算

竺一

辩翮

图3系统功能

Fig.3

Systemfunctions

法是采用Delphi自带的数据库引擎BDE(Borland

Database

Engine)动态连接到数据库服务器,通过使

用关系数据库中定义和操纵数据的标准语言sQL对数据库的记录进行插人、修改、删除、以及对不同的字段用sQL语言进行运算后对其结果进行查询

显示。

2)统计图查询

该系统除了能生成数据明确、显示直观的报表以外,还可以根据需要支持不同类型统计图形的输出,如柱形图、条形图、线形图、饼图等。实现统计图生成的工具是Delphi6.0中用于绘制统计图表的Tchart组件。当查询命令执行后,Tchart控件动态产生Series,随之将数据一次性赋予Series和报表形成控件。这样不仅减少访问数据库次数,而且使报表和统计图同时生成同时刷新,保证一致性。双击统计图显示区域,还可以弹出提示框,显示该数据系列的具体信息:查询对象、查询时间、数据属性、数值等。直观且美观的动态图形效果有利于决策分析,提高查询者的工作效率。如数据查询功能模块和报表生成功能模块都有以统计图显示其结果的功能。

3)报表查询

该系统报表查询分为简单报表查询和复杂报表

定义两种,简单报表是根据吉安电力公司现有需求报表制作的一些固定格式报表,只通过改变时间和厂站名称等约束量来制作报表。而针对线损管理以后生成报表的需要,该系统功能的优化还体现在智能报表的设计开发,用户可根据权限来设计显示自己所需要的报表。该系统直接调用吉安多异构系统智能报表一。的dll文件进行复杂报表的定义。本系统在开发报表形成功能时都使用了Activex控件。在本系统中报表生成正是采用移植于Activex组件中的电子表格控件Fo珊ula

One

workbook。这个控

4线损管理系统客户端应用功能实现

张小敏,等基于数据库技术和web应用的地方电网线损管理系统65

件支持屏幕打印,可以根据打印时选择的纸张自动绘学院学报(JoumaJofthePLAInstituteofsurveying缩放报表;支持用户最终设计、修改报表,生成后的andMapping),1999,16(4):289_291.报表支持修改,包括字体的设置、边框的设置、修改[3]飞思科技产品研发中心(111estudyCenterofFEISISci—

ence内容等。这一控件的使用方便报表功能的开发。andTechnologyPmduction).Delphi6数据库开发

(DatabaseExplomtionofDelphi6)[M].北京:电子工

5结论业出版社(Beijing:PublishingHouseofElectmnicsIn—

dustry),2002.6-12.

目前,此线损管理系统作为江西省吉安供电公[4]陈灿煌(cHENcall一huang).Delphi6彻底研究(Down—司多异构系统的子系统已投入使用。该系统从吉安rightResearchofDelphi6)[M].北京:中国铁道出版电网线损管理的实际需要出发,在优化数据库设计社(Beiji“g:ChinaRailwayPress),2002.583-592.基础上,根据目前地区电网线损管理的普遍需求进[5]李晓明(LIxiao-ming).异构电力信息系统柔性动态报行较为全面的系统功能设计,且线损信息可进行网表的设计与实现(TheDesigrIandImplementofFlexible上查询,实现了线损的科学管理,从而有效地提高了andDynamicReportsinHeterogeneousPowerInfomation线损管理的工作效率和性能。运行结果表明该系统systems)[J].电力系统自动化(AutomationofElectric响应时间快、综合性能优良、具有较强的实用价值。PowerSystems),2003,27(24):56-58.参考文献:收稿日期:2004加3—3l:修回日期:2004_06_23

作者简介:

陈传波,李成东,等(CHENchuan-bo,LICheng-dong,张小敏(1979一),女,硕士研究生,从事电力系统自动eta1).一种综合线损分析系统(AsynthesisLineLoss化运行与控制的学习和研究;E—mail:zxml97952@163.comAnalysissystems)[J].江苏电机工程(JiangsuElectrical李晓明(1955一),男,教授,主要从事电力系统自动化En百neering),2002,2l(3):19—22.

.运行与控制的科研和教学工作;

[2]曹进克(cA0Jin—ke).关系数据库设计中规范化与逆潘艳蓉(1978一),女,硕士研究生,从事电力系统自动

规范化的应用(ApplicationofNo彻alizationandRenor-化运行与控制的学习和研究。

malizationinRelationalDatabaseDesign)[J].解放军测

E耻rgylossmanagementsystemoflocalelectric耻tworkbasedonthe

tecllnologyofdatabaseandapplicationofWeb

ZHANGXiao—min,LIXiao—ming,PANYan—mng

(SchoolofElectricalEngineering,wuhanUniversity,Wuhan430072,China)

Abstract:rI'Ilispaperintroducesakindofenergylossmanagementoflocalelectricnetworkwhichhasbeenrealizedbasedondata—basetechnologyofanoptimizeddesignandmanagementofdatabase.ThepmposedsystemadoptstheB/Smodeofthreelayer(bmwser/Webserver/databasesenrer)toimplementthemodularizationdesi掣田andissuetheinfomationinWebtomeetthedemandofinteUi—genceandfitfulness.AtpI℃sent,thesystemhasbeencarriedoutonenergylossmanagementofJi’anpowersupplybureau.Keywords:energylossmanagement;databasetechnology;modularization;B/S;Web

(上接第52页continuedfrompage52)

Abst曲ct:‘r0pmmoteinfomationintegrationofheterogeneous印plicationsystemsinpowerplant,thisp印erpmposestoconstructin—fo册ationinte铲atingsystemonthebasisofintroducingthepowerplantinte铲atedautomationsystem.TechnologiesofXMLareana—lyzed,modelofXMLbasedpowerplantinfo肌ationintegmtingsystemisdesigned,andmaincomponentsofthesystemandtheirimple-mentationsareintmducedindetail.MainfunctionsofthemodelhavebeendevelopedexperimentallyinlabandthefeasibilityandVa—lidityofthemodelhavebeen印provedbymnningresultsofsystem,whichwillprovideaschemeforimplementinginfo瑚ationintegm—tingsystemofpowerplaIltandinterconnectingofthree—classnetworksystem,includingDCS,SISandMIS,andIntemet,andmakeanattemptatthesametime.

Keywords:info瑚ationintegrating;xML;supervisoryinfo瑚ationsystem(SIS);integmtedautomationatpowerplant

万 方数据

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基于数据库技术和Web应用的地方电网线损管理系统

作者:

作者单位:

刊名:

英文刊名:

年,卷(期):

被引用次数:张小敏, 李晓明, 潘艳蓉武汉大学电气工程学院,湖北,武汉,430072继电器RELAY2004,32(23)2次

参考文献(5条)

1.陈传波;李成东 一种综合线损分析系统[期刊论文]-江苏电机工程 2002(03)

2.曹进克 关系数据库设计中规范化与逆规范化的应用[期刊论文]-解放军测绘学院学报 1999

3.飞思科技产品研发中心 Delphi 6数据库开发 2002

4.陈灿煌 Delphi 6彻底研究 2002

5.李晓明 异构电力信息系统柔性动态报表的设计与实现[期刊论文]-电力系统自动化 2003(24)

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2. 陈宁.施维振.解彦琦.吕庆伦 数据库技术在船舶动力装置系统仿真中的应用[会议论文]-2009

3. 李旭军 计算机数据库技术在信息管理中的应用[期刊论文]-赤峰学院学报:自然科学版2011(10)

4. 蔡越江 “数据库技术与应用”课程进行双语教学的探索与实践[会议论文]-2008

5. 魏建琳.Wei Jianli 数据库技术在图书馆的应用及互操作实现研究[期刊论文]-情报杂志2006,25(8)

6. 白华.Bai Hua Web数据库技术、ontology与当代分类法的发展[期刊论文]-图书情报工作2007,51(1)

7. 伍安军.舒乃秋 浅析城乡电网经济运行的技术实现途径[期刊论文]-中国资源综合利用2007,25(11)

8. 吕延会.石元明 电网经济运行的优化方法与步骤[期刊论文]-油气田地面工程2011,30(2)

9. 蒋和靖.崔东文.JIANG He-jing.CUI Dong-wen 人工神经网络方法在水文预测中的应用[期刊论文]-广西水利水电2011(2)

引证文献(2条)

1.谭容芬.黄志文.张峻 基于多个系统的在线理论线损计算和分析[期刊论文]-广东电力 2006(6)

2.蔡瑞强.程浩忠 基于中间件技术的电力市场辅助服务实时数据库设计[期刊论文]-继电器 2007(12)

引用本文格式:张小敏.李晓明.潘艳蓉 基于数据库技术和Web应用的地方电网线损管理系统[期刊论文]-继电器2004(23)

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