唐山市古冶区电网线损管理系统研究与开发

唐山市古冶区电网线损管理系统研究与开发 华北电力大学保定 硕士学位论文 唐山市古冶区电网线损管理系统的研究与开发 姓名姚玉永 申请学位级别硕士 专业电气工程 指导教师李永刚 2011-06 华北电力大学硕士学位论文摘要 摘 要 本文根据实际配电系统对降低网损的要求和线损分析的现有研究成果结 合单位实际线损管理的需要开发了一套基于 BS 模式的电网线损管理系统 首先通过对古冶供电分公司线损分析工作进行需求分析和系统设计确立系统 目标开发模式和开发平台然后建立了相应的数据库和数据表并开发了相 关数据接口最后前端开发工具采用PHP 语言后台数据库采用SQL Server2000 研制开发 BS 模式的线损管理系统软件功能包括线损分析变电站线路出口 电量数据维护高压用户用电数据维护负控用户用电数据维护公用变台用 户用电数据维护预付费管理未抄回表底数据管理和报警数据管理八大功能 模块通过对系统功能的测试与完善最终建立起实用高效的古冶区线损管 理信息系统 关键词电网线损管理系统供电公司PHP SQL Server2000 BS 模式 I 华北电力大学硕士学位论文摘 要 Abstract According to the requirements of transmission losses reduction in actual distributed system and the existing research results of line loss analysis and combining with the needs of Anshan Power Supply Corporation for actual line loss management developed a set of power loss management system based on BS mode Firstly establishing the system goals development model and development platform through the needs analysis and system design for the line loss analysis of power supply companyThen established a corresponding database and data tables and developed a corresponding data interface Finally using PHP Language as a tool of front-end development and SQL Server2000 as its background database to complete the works The line loss management system software which based on BS modehas 8 functional modules including the line loss analysis maintenance of substation line export electric quantity data model data maintenance of high voitage users model data maintennace of load users modeldata maintenance of public transformer users modelpre-paid managementmanagement of not copied back meter data model and alert data management model Finallyestablished a practical and efficient information management system of line loss by the way of testing and perfecting the function system Keywords Power Lines Loss management system power supply company PHP SQL Server2000BS mode II 华北电力大学工程硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明此处所提交的工程硕士学位论文《唐山市古冶区电网线损管理系统的研究 与开发》是本人在导师指导下在华北电力大学攻读工程硕士学位期间独立进行研究工作所取 得的成果据本人所知论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果对本 文的研究工作做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式注明本声明的法律结果将 完全由本人承担 作者签名 日期 年 月 日 华北电力大学工程硕士学位论文使用授权书 《唐山市古冶区电网线损管理系统的研究与开发》系本人在华北电力大学攻读工程硕士 学位期间在导师指导下完成的工程硕士学位论文本论文的研究成果归华北电力大学所有本 论文的研究内容不得以其它单位的名义发表本人完全了解华北电力大学关于保存使用学位 论文的规定同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版本同意学校 将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索允许论文被查阅和借阅本人授权华 北电力大学可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存可以公布论文的全部或部分内容 本学位论文属于请在以上相应方框内打? 保密?在 年解密后适用本授权书 不保密? 作者签名 日期 年 月 日 导师签名 日期 年 月 日 华北电力大学硕士学位论文 第 1 章 绪论 11 选题背景及其意义 线损是电能在网络传输过程中所产生的有功电能损失的简称电能从发电 企业输送到电力客户终端要经过各个输变电元件在这些传递过程中一方面 由于这些元件存在一定的电阻和电抗电流通过这些元件时就会造成一定的损 失另一方面电能在电磁交换过程中需要一定的励磁功率也会形成损失另外 还有电力设备的泄漏计量设备的误差和管理等方面因素造成的电能损失这 些电能损失的有功部分被称为有功损失习惯上称为线损 主要以发热等形 式通过空气和介质散发掉有功电能损失电量与输入端输送的电量之间的比例 或有功功率损失与输入的有功功率之比的百分比一般被称为线损率 线损是供电企业一项综合性的经济技术指标在电力网的实际运行中 用电度表计量统计出的供电量和售电量之差得到的线损电量称为统计线损电 量相应的线损率称为统计线损率在统计线损电量中有一部分是电能在输 变配过程中不可避免的其数值由相应时段内运行参数和设备参数所决定 它可通过理论计算得出称为理论线损电量相应的线损率称为理论线损率 另一部分是由于管理工作上的原因造成称为管理线损电量由于统计线损电 量包括了管理线损电量因此统计线损不一定能反映电力网的真实损耗情况 [1] 为了准确把握电力网损耗的状况就需要进行理论线损的计算 随着电力体制改革的深入和电力市场的建立与完善配电网的建设和改 造 取得了较大的发展特别是随着城乡电网农村电网改造工程的进一步深入 配电网络得到了较大的发展配电网的线损问题不仅可以反应电网结构和运 行 方式的合理性而且可以反应电力企业的技术和管理水平因此各供电企业加 强线损管理建立健全线损采取有效措施多供少损降低供电企 [2-5] 业的网损非常必要了具有明显的理论和现实意义 本文根据实际配电系统 对降低网损的要求和线损分析的现有研究成果结合作者所在单位实际线损 管 理的需要开展研究开发一套基于 BS 模式的电网线损管理系统希望通过本 系统的开发和应用加强本单位线损管理工作降低网络损耗降低电力用户 的供电成本进一步促进系统发展的需要 12 线损管理信息系统的开发与应用现状 由于线损是供电企业一项重要的综合性经济技术指标已有许多文献对 1 华北电力大学硕士学位论文 此进行分析研究主要集中在两方面 com 分析研究线损的计算及其系统开发 文[6]介绍了长葛电网全网实时线损监测与管理系统此系统同时采用 CS 和 BS 模式功能主要有自动理论线损汁算全网分级分片的在线网损及 网损率曲线显示三种线损计算值可同时显示从而形成实际线损理论线损 统计线损的三值对比系统提供完整的实时曲线历史曲线及各类报表用户 可随时进行降损分析从而及时发现电网薄弱环节及时找出损坏过大元件及 设备及时确定管理线损可尽早提出降损的技术措施及管理措施 文[7]基于中国南方电网有限责任公司信息化需求供电公司基本都具备计 量自动化能力开发了基于计量自动化的线损管理系统功能包括线损计算模 型相关处理报表处理线损分析查询线损计算调度四个大部分线损查询 提供不同方式查询线损情况线损查询包括时间段线损查询多线损对象线 损查询线损分析主要为了进一步分析统计线损情况线损分析包括同期线 损比较线损异常分析处理线损异常统计 文[8]为便于配电网线损理论计算开发了理论线损计算接口软件该软件 通过对GIS 系统计量自动化系统和 SCADA 系统中各类数据结构的详细分析 制定了数据交互规则并针对相关数据库的实际情况实现了若干灵活处理既 避免了手工录入数据的繁琐过程又使线损计算结果能够适应运行需求通过 对广州供电局 11 个区 市 局数据转换结果和线损计算结果的测试证明了该软 件的有效性和实用性 文[9]将线损管理系统作为黄山供电公司营销MIS 的一部分主要功能包括 系统维护系统中用到的各类参数配置分为区域登记浮动参数时间参数 设备名称所属用户线损原因报告参数权限设置线损管理分为线损 维护外接负荷管理以及线损报告查询主要是线损的查询和线损报告的生 成 com 分析研究供电企业降低线损的措施方法 线损管理的好坏是考核电力部门经济效益的一项重要技术指标而线损 率 的高低却是电力企业规划设计水平生产技术水平和管理水平的综合反映线 损是动态的它随负荷的变化而变化怎样抓好线损管理工作有效降低线损 各级供电部门总结出许多[10-14] 1在管理方面 因管理原因形成电能损失在整个线损中占有一定数量在某些地方和部 2 华北电力大学硕士学位论文 分环节还很严重如人情电关系电权力电和偷窃电等行为是线损的主 要原因因而建立健全线损管理体系是维护企业的经济效益和社会效益的主要 环节提出在每月的抄表后对变电所关口表配变总表用户分表进行分析 计算出线损并对线损超标者进行综合分析开展线损的定量定性分析找 出原因提供科学的理论依据采取相对应的措施制定整改加强用电 稽查工作特别针对线损较高的线路地区及窃电高发行业 如小冶炼 组织进行 重点排查有力打击窃电犯罪行为狠刹窃电歪风 2 在技术方面从如下三方面提出具体措施 1从架空线路方面合理调节线路电压将变压器尽量安装在负荷中心 点避免供电线路近电远供迂回倒送等现象缩短供电线路长度 2 合理进行无功补偿提高功率因数减少线路上输送的无功电流 3 从用电方面用电设备和配变不匹配存在大马拉小车或小马拉大 车现象应及时调整大马拉小车及超负荷运行的变压器力求使配电变压器处 于经济运行状态平衡配变三相负荷加强计量管理对供售电表计量用互 感器做到配置合理齐全校准 4 开展理论线损计算提高线损管理水平通过理论线损计算进一步 了解和掌握日前电网线损率的整体水平为线损分析考核提供依据同时为 降损工作提供了管理的主攻方向 有针对性地制定了降损措施实现了线损精 细化管理的要求最终使线损率下降为企业增加了效益 5 加大信息技术应用提高线损管理精确性 13 课题研究内容 本文根据唐山供电公司古冶供电分公司线损管理的具体情况研制开发基 于BS 模式的古冶区电网线损管理系统主要工作如下 1通过分析总结线损的概念分类线损及线损率的计算方法影响线 损的具体因素以及线损计算的具体作用为开发线损管理系统打下理论基础 2通过对古冶供电分公司线损计算工作进行需求分析和系统设计确立 系统目标开发模式和开发平台 3建立线损管理系统的数据库及其相应的数据表 4研制开发线损管理系统中相关数据接口包括低压用户的用电数据接 口高压用户的用电数据接口公用变台用户的用电数据接口和变电站线路出 口电量数据接口 3 华北电力大学硕士学位论文 5前端开发工具采用 PHP 语言后台数据库采用 SQL Server2000研 制开发 BS 模式的线损管理系统软件通过对系统功能的测试与完善最终建 立起实用高效的古冶区线损管理信息系统 4 华北电力大学硕士学位论文 第2 章 线损的基本概念及计算方法 21 线损的定义分类及组成 com 线损的定义 电能从电厂送出通过电力网的输电变电和配电的各个环节供给用户 在电能的输送和分配过程中电力网的各个元件要产生一定数量的有功功率 损 耗和电能损失其电能损耗的总和称为线损[15-20] 线损计算的公式 线损电量 供电量一售电量 供电量指供电企业生产活动的全部投入电量它包括以下电量 1发电厂上网电量指发电厂送入电网的总电量 2 外购电量指电网向地方电厂用户自备电厂等购入的电量 3 邻网输入输出电量指地区电网之间的互供电量 供电量计算公式为 供电量 发电厂上网电量外购电量邻网输入电量 - 邻网输出电量 其中售电量指电力企业卖给用户的电量和电力企业供给本企业非电力生 产用的电量 com 线损的分类及组成 从损耗的实际组成上分整个电力网线损电量可分为固定损耗可变损耗 其他损耗三部分 固定损耗主要包括变压器的铁损及表计电压线圈损失固定损耗功率一般 不随负荷变化而变化只要设备带有电压就有电能损耗但实际上固定损耗 功率也不是固定不变的因为它与电压及电网频率有关而电网电压及电网频 率变动又不大所以才认为它是固定不变的其包括有 1发电厂变电站 变压器及配电变压器的铁损2 电晕损耗3 调相机调压器电抗器 互感器消弧线圈等设备的铁损及绝缘子的损耗4 电容器和电缆的介质 损耗5 电能表电压线圈损耗 可变损耗主要包括导线损耗变压器铜损可变损耗功率是随着负荷的变 化而变化的它与电流的平方成正比电流越大则损耗功率越大其包括 1 发电厂变电站变压器及配电变压器的铜损即电流流经线圈的损耗2 输 5 华北电力大学硕士学位论文 配电线路的铜损即电流通过导线的损耗3 调相机调压器电抗器互 感器消弧线圈等设备的铜损4 接户线的铜损5 电能表电流线圈的铜 损 其他损耗是指由于管理工作不善以及其他不明因素在供用电过程中造成 的各种损失因此它也称为管理损耗或不明损耗其主要包括 1用户窃电 及违章用电2 计量装置误差错误接线故障等3 营业和运行工作中 的漏抄漏计错算及倍率差错等4 带电设备绝缘不良引起的泄露电流等 5 变电站的直流充电控制及保护信号通风冷却等设备消耗的电量以 及调相机辅机的耗电量6 供售电量抄表时间不一致7 统计线损与理 论线损计算的统计口径不一致以及理论计算的误差等 统计线损又称实际线损它是根据电能表的读数计算出来的等于供电量 和售电量两者的差值它反映了电力网实际上总的损耗量 22 线损计算的目的 [21] 线损计算的主要目的有 1 提供评价电力系统电网结构及运行方式经济性的依据 2 确定电网中损耗过大的元件和设备并找出损耗大的原因 3 考核实际线损是否真实准确合理根据实际线损与理论线损的差值 确定管理线损的多少以衡量营业管理的水平以便采取措施把线损降低在 一个比较合理的范围内 4 根据理论线损中导线的损失电量和变压器损失电量所占的比重以 固定 损耗和可变损耗所占的比重可找出电网中的某些薄弱环节以确定技术降损 的目标以采取有效措施不断降低线损 5 为制定线损计划指标采取降损措施总结节能用电成果提供理论依据 6 为电网的发展规划改进计划提供科学依据 23 理论线损计算的基本原理 从线损分析的文献上可知现有的线损理论计算主要有两类一类是传统方 法另一类是潮流计算方法[122-33] 传统方法是以选定负荷代表日取得代表日0 点到24 点的实测数据包括变 电站线路等整点运行时供电输出输入的电流功率电压功率因数以及 全天电量记录整点抄录负荷记录运行方式资料首端抄见供电量配电二 次侧总表的抄见电量或负荷测试记录大用户专用高压配电线路专用配电变 压器高压或低压侧负荷电压电流功率电量功率因数抄表记录等计算 6 华北电力大学硕士学位论文 所需配网结构参数包括各线路导线规格长度电阻电抗值变压器调相 机调压器电容器电抗器等的铭牌资料或实测功率损失值互感器电度 表等设备参数及接户线长度等在掌握了电网结构参数和运行数据采用线损 理 论计算方法来求线损值主要包括均方根电流法平均电流法等值电阻法等 24 线损率及其计算方法 电力网线损率是指线损电量占供电量的百分比简称线损率其计算公式 为 线损电量 供电量售电量 线损率 ×100 ×100 2-4 供电量 供电量 由于线损率不同于线损电量它是一个用百分比表示的相对值因此线损 率是表征电网结构与布局是否合理运行是否经济的一个重要参数也是考核 供电企业经营管理和技术管理水平是否先进所采取的措施是否得力有效的一 项重要技术经济指标 上述公式中分别考虑不同的线损量统计线损理论线损管理线损就 得到统计线损率理论线损率管理线损率 理论线损 例如理论线损率 ×100 供电量 上节所述统计线损理论线损管理线损之间的关系显然统计线损率也 是理论线损率与管理线损率的和 26 小结 本章分析了线损的分类和组成线损及线损率的计算方法总结得到了影 响线损的具体因素以及线损计算的具体作用和目的为开发线损管理系统打 下 理论基础 7 华北电力大学硕士学位论文 第3 章古冶区电网线损管理系统的系统分析 31 古冶区电网线损管理系统的目标设计 本系统主要的功能目标是从现有的变电站负控高压和公用变台系统中 实时提取相关的数据实时计算线路线损分段线损峰谷平段情况 辅助供电企业进行用电决策由于目前这几部分的数据基本上都是采用无线传 输的方式回传数据传输网络的不稳定容易造成数据的丢失影响线损计算的 精度系统中专门设置了数据报警分析便于用户实时掌握数据丢失情况对 于线路远传回来的原始数据系统可以根据自身的使用情况多条件查询另 外对于预付费用户为了防止此类用户因为余额不足而造成线路断电影响用 户使用的情况系统可以根据回传的数据分析结合最近一段时间此用户的用电 情况对用户的用电情况作出预测及时提醒相关用户提前充值 32 建设原则 电网线损管理系统是面向应用一线的系统重视需求注重实际应用效果 具体建设原则如下 1平台化原则 系统的建设不仅应满足目前的需要还要求能够满足将来系统规模上和 业 务上的的扩充采用分层次开放式搭积木的办法满足实际应用需求 2 先进性原则 系统建设应有一定的前瞻性利用最先进的软件技术与方法来实现 3 开放性原则 新系统的建设要为将来系统的开发提供开放的数据库数据交换使 系统的数据容易进行融合为系统的各种数据共享提供彻底的解决方案 4 易维护原则 系统进行客户端的维护量最小系统操作系统平台更换的工作量最小用 户对于系统的更改的工作量与难度最小 5 标准化原则 系统建设应立足于标准化技术开发与管理规范采用最新技术标准与规 范为系统的易维护性与易扩展性提供保障同时也使系统的设计先进可靠 6 可靠性原则 系统涉及功能众多在系统设计过程中应充分考虑系统高可靠性 8 华北电力大学硕士学位论文 7 安全性原则 采用完备的安全体系来保证系统的安全高效运行 8 易使用原则 界面友好人性化设计 33 系统功能模块设计 该系统主要涉及线损分析变电站线路出口电量数据维护高压用户用电 数据维护负控用户用电数据维护公用变台用户用电数据维护预付费管理 未抄回表底数据管理和报警数据管理八大功能模块 34 开发模式和开发平台 com 开发模式 线损分析管理系统的主要功能是对现有数据的分析计算并且提供相关 的 查询以及决策功能因此采用瘦客户端的浏览器服务器模式BS 模式更具 有优势 系统采用瘦客户端的 BS 架构其主要特点是分布性强维护方便开发 简单且共享性强总体拥有成本低客户端只要可以使用浏览器上网那么在 任何时间任何地点都可以使用 BS 系统的终端简单的说它是一种以Web 技术为基础的新型网络管理信息系统平台模式BS 结构把传统的两层 CS 中 的服务器部分分为Web 服务器和数据库服务器从而构成一个三层结构的客户 服务器体系其结构如图3-1 所示 图3-1 BS 模式的3 层体系结构模型 第一层客户机是用户与整个系统的接口客户的应用程序精简到一个通用 的浏览器软件 如Internet Explore Netscape Navigator 等 浏览器将6>HTML 代 码转化成图文并茂的网页网页还具备一定的交互功能允许用户在网页提供 的申请表上输入信息提交给后台并提出处理请求第二层Web 服务器将启动 9 华北电力大学硕士学位论文 相应的进程来响应这一请求并动态生成一串HTML 代码其中嵌入处理的结 果返回给客户机的浏览器第三层数据库服务器的任务类似于 C ,S 模式 负责协调不同的Web 服务器发出的 SQL 请求管理数据库 线损分析系统为用户提供了线损分析结果以及相关数据的查询因此采 用 此种开发模式之后所有位于内部网上的用户都可以访问为用户的使用带来 了便利 com 开发平台 1前端开发工具 对于BS 模式的开发工具有很多最为常见的为ASP PHP JSP C 以及 JAVA 等考虑到系统的规模以及系统数据量的大小对访问数据提出了较高的 要求如果采用 IIS 这一 Windows 操作系统上自带的 WEB 服务器的话访问 速度较慢另外安全性相对较低目前大多数的黑客和病毒都能对其进行攻击 因此在WEB 服务器的选择上选择较为安全的专用的APACHE 服务器提 高其安全性前端开发工具选择PHP 语言经过测试发现二者的组合满足本 系统对于数据访问速度的要求[35-37] 2 数据库管理系统 本系统的数据存储量大数据安全性要求高所以不能选VF Access 等桌 面型数据库只能选择SQL Server 数据库系统以Oracle 数据库系统等系统再 加对SQL Server 2000 数据库的知识掌握比较牢固因此本系统采用SQL Server [38-41] 2000 数据库系统 35 技术特色 1平台化 系统选用 PHP 作为开发平台选用大型企业级数据库管理系统 SQL Server2000 作为数据平台设计先进结构开放能满足线损分析领域各种业 务变更需求变更流程变更的需要 2 先进性 系统采用一体化建模的理念一体化建模设计主要关注的是线损数据管理 业务解决在业务领域内的问题分析如何对需求所设计的业务资源进行模型 构造系统建模是在业务建模的基础上进行信息建模和流程建模 3 易维护 系统为用户提供了方便简捷的系统维护功能确保系统进行客户端的维护 量最小操作系统平台更换的工作量最小用户对于系统的更改的工作量与难 10 华北电力大学硕士学位论文 度最小 4 标准化 生产系统建设立足于标准化技术开发与管理规范采用最新技术标准与 规范为系统的易维护性与易扩展性提供保障同时也使系统的设计先进可靠 5 可靠性 系统所有模块都经过了大量测试人员的测试同时系统经过了较长时间 的 试运行可靠性得到了验证 6 安全性 系统采用完备的安全体系来保证系统的安全高效运行同时对系统的各 个层面操作系统数据库系统应用系统网络系统的安全性进行专门设 计系统所有操作人员根据需要被赋予某些权限这些权限规定了各级操作人 员对系统及各种业务活动的使用范围对一些重要数据在存储和传输过程中 进行加密 7 易用性 线损分析系统既能以图表方式显示线损分析结果非常方便工作人员操 作 界面友好人性化设计 8 一体化 坚持以垂直一体化管理理念为系统应用功能设计的指导思想同时系统 坚持在横向上的一体化功能设计将生产管理的各个环节作为一个整体进行 建 模和功能设计 9 易扩展性 整体设计时充分考虑了风电场的发展趋势允许增量开发逐渐扩展不 断完善系统采用松耦合的模块化设计系统的每一个应用都相互独立便于 对系统进行扩展应用同时系统支持各种开发式的标准 10灵活性 系统采用统一开发语言业务功能菜单定义权限定制等功能定制灵活 11大集中 系统坚持大集中设计思想 以数据应用集中作为系统设计的指导原则 之一 12高效性 系统采用 BS 三层架构设计性能方面均经过反复的验证和调优确保 为 用户提供最优秀和高效的监测系统 11 华北电力大学硕士学位论文 36 系统开发的关键技术 1 与数据库的连接 1需要把phpini 中的extension php_mssqldll 前面的分号去掉 2 将php_mssqldll 拷贝到system32 下 3 通过下面的两条语句进行连接 id_link mssql_connect com47sasa mssql_select_db "GYLINE_LOSS"id_link 2数据导出为EXCEL 的实现 从数据库中查询出相关的数据或者数据分析之后的结果需要导出为 Excel 格式的文件以做它用因此它的实现是至关重要的具体的实现方法如下 1在页面上添加导出数据按钮程序如下 input type "button" value "高压预付费购电数据导出" title "高压预付费 购电数据导出" onClick "excel_xsall " target "_blank" 2 excel_xsall 函数如下 function excel_xsall url "excel_yff_gdqueryphpxs_riqi "docucomiqivalue"xs_r iqie "docucomiqievalue"linexuhao "docucomxuhao value"line_name_gy "docucom_name_gyvalue"userno "docu comnovalue windowopen url"index""status 1toolbar yesmenubar yeslocation yesscr ollbars yesresizable yes" 3 导出程序 header "Content-typeapplicationvndms-excel" header "Content-Disposition attachment filename dailyxls" include_once "incyhdphp" 12 华北电力大学硕士学位论文 s_unit_id _SESSION[LOGIN_UNIT_ID] s_user_name _SESSION[LOGIN_USER_NAME] echo "供电公司"xs_riqi"-"xs_riqie"高压预付费购电\n" echo "用户编号\t" echo "营业户号 \t" echo "用户名称\t" echo " 电量\t" echo " 电表示数\t" echo "报警示数\t" echo "购电时间\t" echo " 电话1\t" echo " 电话2\t\n" mssql_select_db "GYLINE_LOSS"id_link linexuhao _SESSION[GY_LINEXUHAO] query0 "select line_xuhaoline_nameline_name_fkline_name_gyline_name_bdz from line_info_basic where line_xuhao "linexuhao" " result0 mssql_query query0id_link num mssql_num_rows result0 bdz_capa_t 0total_gy_t 0total_fk_t 0 for i 0i numi bdz_capa_z 0gy_capa_z 0fk_capa_z 0 article0 mssql_fetch_array result0 line_xuhao article0[0] line_name article0[1] line_name_fk trim article0[2] line_name_gy trim article0[3] line_name_bdz trim article0[4] mssql_select_db "DATABASE_GY"id_link if xs_riqi xs_riqi 19000101 if xs_riqie xs_riqie date Ymd if linexuhao 999 13 华北电力大学硕士学位论文 query0 "select ausernoadlamvalueabjvalueadatatimeaphone1aphone2byyno from tab_jl_yff atab_cs_user b where adatatime "xs_riqi" and adatatime "xs_riqie" and auserno buserno " else query0 "select ausernoadlamvalueabjvalueadatatimeaphone1aphone2byyno from tab_jl_yff atab_cs_user b where adatatime "xs_riqi" and adatatime "xs_riqie" and auserno buserno and bssdz like "line_name_gy"" result0 mssql_query query0id_link num mssql_num_rows result0 for i 0i numi article0 mssql_fetch_array result0 userno article0[0] yyno article0[7] query1 "select username from tab_cs_user where userno "userno"" result1 mssql_query query1id_link num1 mssql_num_rows result1 for j 0j num1j article1 mssql_fetch_array result1 username article1[ 0] echo article0[0]"\t" echo yyno"\t" echo username"\t" echo article0[1]"\t" echo article0[2]"\t" echo article0[3]"\t" echo article0[4]"\t" echo article0[5]"\t" echo article0[6]"\t\n" 14 华北电力大学硕士学位论文 37 小结 通过对古冶供电分公司线损计算工作进行需求分析和系统设计确立系 统 目标开发模式和开发平台最后分析了当前软件开发模式本系统开发模式 选择BS 模式前端开发工具选择PHP 语言后台数据库选择SQL Server2000 15 华北电力大学硕士学位论文 第4 章 电网线损管理系统的数据库设计 41 数据库表设计的三点原则 第一范式的规则很简单表格中每个字段只包含一种数据类型每个数据 只存放在一个地方这个要求也称为原子数据 atomicdata 要求不良数据库设 计中违反第一范式的情况通常有两种一种是相关数据堆在一个字段中例 如在一个 Address 地址字段中包含邮政编码国家省市城市街道 地址这时第一范式要求把这个字段分成至少五个字段Address 街道地址 City 城市 Province 省市 Country 国家 Zip 邮政编码 另一种违反第一 范式的情况是字段重复例如生成跟踪发票信息的数据库用户可能定义一 个Invoice 发票表其中含有Quantity1 Price1 Quantity2 Price2 Quantity3 和 Price3 字段这种结构的表处理问题不够灵活浪费空间输入数据后无法 迅速有效地取得数据例如如果某张发票只有一行信息则所有空列都要浪 费如果有四行信息则需要生成多余的列因为没有地方放发票的第四行内 容要暂时解决这个问题可以在表中重新输入一行但最佳方案是分解出一 个 InvoiceLine 表通过引用完整性将它链接回主 Invoice 表和其它规范化规 则一样数据库采用第一范式需要做一定的判断不仅要考虑数据的正式分布 还要考虑具体业务情况例如人名如果只用姓名作为客户标识而且很少有 重复业务或查找某个客户则用一个 Name 字段就够了但如果要按姓氏排序 名单或按姓氏查找某个人则需要有FirstName 和LastName 字段这里的业 务要求确定了一个 Name 字段不是原子数据而在其它情况下如存放公司名 时则一个Name 字段就可以作为原子字段[34-36] 第二范式要符合第二范式就要保证表格只包含一个唯一的实体数据操 作时可以检查能否标识每个表的主键所有非键字段是否只依赖于主键而 不依赖于表中其它字段有些违反第二范式的情形很容易看出例如在发票 数据库中可以将客户和供应商放在同一个BusinessParty 表中因为它们有相 同字段 Name Address City Province 等等 但是这个结构不符合第二范式 第二范式要求分别用Customer 和 Supplier 表更重要的是如果不分成两个表 则有些基本操作很难实现例如如果要用简单的方法让用户选择某个供应商 的发票客户和供应商放在一个BusinessParty 表时怎么办呢表格中有复合主 键时违反第二范式就不容易发现例如在上述 Appointments 表中有键 Physician Patient Date 如果放上 Specialty 字段该字段依赖于医生则 16 华北电力大学硕士学位论文 会破坏第二范式因为对每个预约都得重复而在其所属的表 Physicians 中则 只要存放一次 第三范式第三范式的规则是所有非键字段应相互独立即任何字段的数 值改变不应影响其它字段违反第三范式的最明显例子是计算字段如果设计 的Invoice 表中包括Quantity Price 和value 字段其中value 就是 Quantity 与 Price 之积就会违反第三范式只要知道记录的Quantity 与Price 就可以 求 出 value 如果存放 value 则每次改变其中一个字段时还得改变其它字段 第三范式还可以检查有些表是否要分成多个表如果在医院数据库 Appointments 表中存放病人数据则病人地址很难改变需要搜索整个表和改 变该病人每个预约中的地址因此应单独分出 Patients 表以便在改变病人地 址时只需要修改一行数据 42 数据表的规划与设计 通过对系统进行需求和功能分析可以将整个系统数据表分为三部分基 本数据信息表终端远传原始数据线损计算数据具体名称见表4 ,1 所示 表4 ,1 保险管理系统数据表一览表 序号 表名称 内容 表类型 1 Yh_info 操作人员基本信息 2 Line_info_basic 线路基本信息 基本 3 Amet 变电站基本信息 数据 4 Devinfo 负控用户基本信息 信息 5 Flow_comp 公用用户基本信息 表 6 Base_terminal 公用终端基本信息 7 Tab_cs_user 高压用户基本信息 8 Mptct 变电站CT PT 信息 1 D_run_day 公用终端远传数据一月一表 终端 2 dnotenergy 变电站电压电流数据一天一表 远传 3 Draw 变电站终端表底数据一天一表 原始 4 metertbl 负控表底数据一月一表 数据 5 Volcurtbl 负控电压电流数据一月一表 6 Tab_jl_biaodushu 高压计量表底 线损计 1 Line_loss_compute_result 线损计算结果 算数据 17 华北电力大学硕士学位论文 算数据 2 Line_loss_compute_fd 线损分段计算结果 3 Yff_alarm_bd 预付费剩余电量计算结果 4 Wc_bd_info 表底远传异常数据 5 Line_pic_match 线路图 部分表的具体结构如下 表4-2 线路基本信息表line_info_basic 字段名称 字段类型 长度 说明 Line_xuhao Varchar 4 线路序号由数字组 成 Line_name Varchar 100 线路名称 Line_name_bdz Varchar 100 线路名称变电站 Line_name_fk Varchar 100 线路名称负控 Line_name_gy Varchar 100 线路名称高压 Line_name_gongy Varchar 100 线路名称公用 表4-3 操作人员基本信息表yh_info 字段名称 字段类型 长度 说明 Userid Varchar 20 用户登录编号可以为数字或字母 Username Varchar 50 用户名称 Userpass Varchar 10 登录密码 表4-4 负控用户基本信息表devinfo 字段名称 字段类型 长度 说明 Msp_name Char 60 用户名称 Msp_id Int 10 用户编号主码 If_run Int 10 运行状态 Phone Char 40 电话号码 Meter_type Char 40 表计类型 Line_id Char 40 线路编号 Az_address Char 60 安装地址 Pt Int 10 PT Ct Int 10 CT Trans_capa Char 40 配变容量 User_type Char 40 用 户类型 Meter_id Char 40 电 表编号 Yff_flag Int 10 预付 费标志 Msp_devaddr Bigint 8 终端 表地址 18 华北电力大学硕士学位论文 Msp_userno Varchar 32 营业户号 Sim_no Varchar 16 SIM 卡号 Vol_rank Varchar 32 电压等级 Memo Varchar 100 备注 Fz_flag Int 1 分支标志 表4 ,5 高压终端表底数据tab_jl_biaodushu 字段名称 字段类型 长度 说明 Userno Nvarchar 15 主码用 户编号 Pz Nvarchar 50 有功 总表底 Pj Nvarchar 50 有功 尖表底 Pf Nvarchar 50 有功峰表底 Pp Nvarchar 50 有功平表底 Pg Nvarchar 50 有功谷表底 Qz Nvarchar 50 无功总表底 Qj Nvarchar 50 无功尖表底 Qf Nvarchar 50 无功峰表底 Qp Nvarchar 50 无功平表底 Qg Nvarchar 50 无功 谷表底 Datetime Nvarchar 19 数 据日期 表4 ,6 负控表底原始数据Metertbl 字段名称 字段类型 长度 说明 Msp_id Int 10 主码 用户编号 Msp_name Char 60 用户名称 Meter_id Char 40 电表编号 Datadate Char 8 数据日期 Read_total_kwh Float 8 有功总表底 Read_top_kwh Float 8 有功尖表底 Read_peak_kwh Float 8 有功峰表底 Read_even_kwh Float 8 有功平表底 Read_valley_kwh Float 8 有功谷表底 Read_total_kvarh Float 8 无功总表底 19 华北电力大学硕士学位论文 Energy_total_kwh Float 8 有功总电量 Energy_top_kwh Float 8 有功尖电量 Energy_peak_kwh Float 8 有功峰电量 Energy_even_kwh Float 8 有功平电量 Energy_valley_kwh Float 8 有功谷电量 Energy_total_kvarh Float 8 无功总电量 need Float 8 需量 表4-7 线路图line_pic_match 字段名称 字段类型 长度 说明 Line_xuhao Nvarchar 4 主码线路序号 Line_name Nvarchar 60 线路名称 Line_pic_name Nvarchar 60 线路图路径 表4-8 线损计算结果line_loss_compute_result 字段名称 字段类型 长度 说明 Line_name Nvarchar 50 线路名称 Riqi Nvarchar 8 线损日期 Bdz_capa Numeric 120 变电站电量 Fk_capa Numeric 120 负控电量 Gy_capa Numeric 120 高压电量 Gongy_capa Numeric 120 公用电量 Line_loss Numeric 124 线损率 43 小结 本章主要论述了电网线损管理系统的数据库设计包括数据库表设计的 三 点原则和数据表的规划与设计两部分通过对系统进行需求和功能分析将整 个系统数据表分为三部分基本数据信息表终端远传原始数据线损计算数 据 20 华北电力大学硕士学位论文 第5 章 线损管理系统中相关数据接口开发 为了计算线损的实际情况需要同时能够获取变电站线路出口电量高压 用户用电数据以及负控公用变台用户的用电数据针对古冶区的实际情况 变电站数据存储在唐山供电局信息中心服务器中数据库类型为Oracle高压 用户用电数据保存在古冶区本地服务器上数据库类型为SQL Server负控用 户用电数据保存在唐山供电局信息中心的另一台服务器中数据库类型为 Oracle公用变台数据保存在古冶区本地计算机上数据库类型为 Mysql由 于这四部分数据的生成时间不同步数据库类型不一致存储位置不统一因 此数据的提取方式有以下的两种方式 1在线损管理系统中需要相关数据的时候直接从原数据库中提取 采取这种方式由于负控和变电站的数据存储在异地并且唐山供电公司的所 有 数据都存储在此服务器中数据量非常庞大采用远程访问的方式数据传输 速度较慢给线损的计算带来困难采用此方式的优点是不用单独开发数据接 口程序用户操作相对便利 2单独开发负控和变电站的数据接口程序将两部分的数据实时传送到 本地数据库中这样的数据提取方式在线损计算时由于数据都在本地计算 速度较快唯一的缺陷是需要独立的数据接口程序 51 数据接口开发工具选择 数据接口程序选择 CS 模式在目前的开发工具中常用到的用于数据库 管理方面软件有 Powerbuilder 和 Delphi 两个Powerbuilder 软件是一种面向对 象的可视化开发工具其强大的数据窗口功能使得数据库的管理更加便利由 于需要多个数据库之间的数据传递而 Powerbuilder 在多个数据源方面的处理 相对复杂因此选择Delphi 作为数据库接口开发工具在Delphi 中数据库的 连接可以采取以下方式 1ADO ADO 是基于Microsoft 面向对象的数据库访问技术它是基于COM 且具有 COM 的诸多优点如跨语言跨平台跨操作系统等能够访问包括关系数据 库非关系数据库及所有的文件系统由于ADO 是建构在OLE DB 之上又比 较简单因此才渐渐的普遍起来此外MS SQL Server70 Access2000 等新 一代的数据库几乎都是以ADO 作为存取接口技术Delphi 完整的支持了ADO 21 华北电力大学硕士学位论文 技术可以通过相关数据库的ADO provider 驱动程序来存取各种数据库 2 BDE BDE 是 Borland 公司的数据库引擎从小型数据库到各种大型关系型数据 库都可以通过 BDE 与其进行连接BDE 是Delphi 应用程序和后台数据库之 间连接的桥梁通过结合各种数据库的驱动程序以及网络通讯协议以统一的 接口和方法存取各种不同的数据库服务器由于BDE 是Borland 公司的专用数 据接口因此在Delphi 中提供的相关控件众多数据库的连接更加稳定访问 数据更快因此在数据接口程序中选择BDE 作为数据库的连接方式 52 数据接口程序开发 数据接口程序的开发步骤如下 1建立本地数据库的表结构 在本程序的开发中由于其高压数据存储在本地的 SQL Server 中名为 database_gy 因此选择将用于线损计算所需要的远程负控和变电站数据导入上 述的数据库中为了避免数据的干扰保证数据的唯一性和准确性在 SQL Server 中新建一数据库命名为 gyline_loss 在上述建立的数据库中建立数 据库表其中包括48 点电压电流数据表底数据以及基本信息等 2 利用BDE 建立与远程数据库的连接如图5-1 所示 图5-1 利用BDE 建立与远程数据库的连接 在BDE Administrator 中分别建立负控和变电站的数据连接分别命名为bdz 和fk 22 华北电力大学硕士学位论文 3 编写数据导入程序 以变电站数据导入为例程序界面设计如图5-2 所示 图5-2 变电站数据导入 针对数据传输过程中可能遇到的问题诸如网络中断数据需重新导出等 数据导入程序包括了两部分的功能手工导入和定时导入用户可以设定每日 定时导入的时间系统自动完成导入功能也可以在文本框中输入需要导入的 日期手工导入该天的数据 具体的导入程序如下 procedure TForm1Button2Click Sender TObject var sqlstringsqlstring1riqistring nianyueriword yhdriqistring begin riqi edit2Textedit3textedit4text qucomr qucom delete from amet query2ExecSQL qucomr qucom select from tstmsamet query1ExecSQL table1Close table1TableName amet 23 华北电力大学硕士学位论文 table1Open batchmove1Execute qucomr qucom delete from mptct query2ExecSQL qucomr qucom select from tstmsmptct query1ExecSQL table1Close table1TableName mptct table1Open batchmove1Execute qucomr sqlstring select ametidavaltypeatmadatatimearawdataarawtypearepdataareptypeatmenga engtypeavalidarowtypeabak from tstmsdrawriqi a tstmsamet b where ametid bmetid and borgaid 10042 or borgaid 10072 or orgaid 10091 or orgaid 10092 qucom sqlstring query1ExecSQL qucomr sqlstring create table drawriqi metid numeric 80 not null valtype numeric 20 not nulltm numeric 40 datatime datetime not nullrawdata floatrawtype numeric 20 sqlstring1 repdata floatreptype numeric 20 tmeng floatengtype numeric 20 valid numeric 20 rowtype numeric 10 bak varchar 64 constraint pk_drawriqi primary key metidvaltypedatatime qucom sqlstring sqlstring1 query2execsql table1Close table1TableName drawriqi table1Open batchmove1Execute qucomr sqlstring select ametidavaluetypeamettimearawvaluearawstatabakarawvalue1 from tstmsdnotenergyriqi a tstmsamet b where ametid bmetid and 24 华北电力大学硕士学位论文 borgaid 10042 or borgaid 10072 or orgaid 10091 or orgaid 10092 qucom sqlstring query1ExecSQL qucomr sqlstring create table dnotenergyriqi metid numeric 80 not null valuetype numeric 30 not nullmettime datetime not nullrawvalue floatrawstat numeric 20 bak varchar 10 rawvalue1 float sqlstring1 constraint pk_dnotenergyriqi primary key metidvaluetypemettime qucom sqlstring sqlstring1 query2execsql table1Close table1TableName dnotenergyriqi table1Open batchmove1Execute edit1text 数据导入完毕 end 53 小结 为了实时计算线损数据针对古冶区目前的实际情况提出将远端的负控 和变电站数据通过单独开发的数据接口程序导入到本地SQL Server 数据库中 提高数据访问速度便于以后的数据查询和管理选择Delphi 作为接口程序的 开发工具利用其专用的BDE 数据接口将远端的Oracle 数据库中的数据保存到 本地实现了数据库存储类型的一致性为以后的线损计算和管理提供数据支 持 25 华北电力大学硕士学位论文 第6 章 线损管理系统开发及运行实例 本系统功能分为八个模块线损分析变电站数据高压数据负控数据 公用数据预付费未抄回表底数据和报警数据主界面如图6-1 所示 图6-1 线损管理系统主界面 61 线损分析 1(线损自动生成的流程 电量的自动采集及电量数据的自动加工处理为线损的自动生成提供了可 能在得到准确地数据之后对数据全面系统地分析作为该信息系统的支撑 系统分析模块实现了对每个用户各个时段用电情况的曲线图分析各个台区线 损的计算台区各条线路上负荷的统计以及对整个变电站系统的各方面数据 的 全面分析在每天的零点将电量的数据采集和整理后自动生成每小时所有 的电能表台区线路的每小时的供电量售电量损失电量线损率等基础 数据供配电网的线损统计使用如图 6-2 所示系统能够实现按电能表台 区线路不同类别统计线损且所有的统计计算分析在后台定时自动完成 周 期可调 统计结果可以以表格图形曲线方式显示打印等方式输出 2线损分析 如图6-1 为线损分析系统的操作界面某线路线损计算的公式为 26 华北电力大学硕士学位论文 图6-2 线损自动生成示意图 线损率 变电站出线电量 – 高压电量合计 – 负控电量合计 – 公用电 量合计变电站出线电量100 通过第五章中提到的数据接口程序将远程的变电站出线电量和负控电量 已经导入到本地SQL Server 数据库中因此直接通过数据库的连接提取相关部 分的数据按照上述的公式即可计算出此线路的线损情况实现上述的操作过 程为了用户的方便操作将变电站的线路以树状视图的形式展示如果点击 古冶分公司进行查询获得全分公司所有线路的线损统计报表如图6-2 所示 而如果单击某一具体线路则可以进行此线路的线损计算并且显示出高压 负控变电站等详细表底信息如图6-3 所示 图6-3 计算所有线路的线损 27 华北电力大学硕士学位论文 程序实现的关键技术有两个 1树视图的生成 script language "JavaScript" var openedid var openedid_ft var flag 0sflag 0 function clickHandler var targetidsrcelementtargetelement var strbuf srcelement wicomlement -------- 如果点击了展开或收缩按钮--------- if srcelementclassName "outline" targetid srcelementid"d" targetelement documentall targetid if targetelecomlay "none" targetelecomlay strbuf srcelementsrc if strbufindexOf "plusgif" -1 srcelementsrc "imagesmenutree_minusgif" else srcelementsrc "imagesmenutree_minuslgif" else targetelecomlay "none" strbuf srcelementsrc if strbufindexOf "minusgif" -1 srcelementsrc "imagesmenutree_plusgif" else srcelementsrc "imagesmenutree_pluslgif" documentonclick clickHandler function openURL URL pacomtion URL var menu_flag 0 function menu_expand menu_flag 1-menu_flag for i 0 i docucomth i srcelement documentall i if srcelementclassName "outline" targetid srcelementid"d" targetelement documentall targetid if menu_flag 1 28 华北电力大学硕士学位论文 targetelecomlay strbuf srcelementsrc if strbufindexOf "plusgif" -1 srcelementsrc 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