電力系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)

姜臘林，金小明，龍鵬飛，周保榮，孫春順，廖年冬

（1.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004；2.中國(guó)南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510623；3.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

電力系統(tǒng)規(guī)劃（電力規(guī)劃）對(duì)電力系統(tǒng)安全性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性有著至關(guān)重要的作用，如何提高電力規(guī)劃的科學(xué)性是電力工作人員長(zhǎng)期關(guān)注的問(wèn)題.

為了提高電力規(guī)劃工作效率，目前，已有一些比較成熟的商業(yè)軟件被用來(lái)輔助進(jìn)行電力規(guī)劃.經(jīng)典的電力系統(tǒng)仿真計(jì)算分析軟件有邦納維爾電力局（Bonneville Power Administration，BPA）開發(fā)的BPA程序［1］、曼尼托巴高壓直流輸電研究中心開發(fā)的 PSCAD/EMTDC［2］（Power System Computer Aided Design/Electromagnetic Transients Program including Direct Current）、中國(guó)電力科學(xué)研究院開發(fā)的電力系統(tǒng)分系綜合程序［3］（Power System A－nalysis Software Package，PSASP）等.還有一些電網(wǎng)公司和高校開發(fā)的電力規(guī)劃應(yīng)用軟件，在提高部分電力規(guī)劃設(shè)計(jì)水平，減輕規(guī)劃人員勞動(dòng)強(qiáng)度方面發(fā)揮了很大作用.但是，隨著區(qū)域電力系統(tǒng)逐步互聯(lián)，電源、變電站、輸電線路和電源結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，已有的這些軟件還無(wú)法滿足電力規(guī)劃業(yè)務(wù)全部需求，存在問(wèn)題主要表現(xiàn)為①缺乏統(tǒng)一的電力規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)和規(guī)范的信息收集、校核平臺(tái)；②數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)口徑不一致、數(shù)據(jù)信息不完整，不能滿足全部規(guī)劃業(yè)務(wù)的需要；③各個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)施建設(shè)、運(yùn)行模式獨(dú)立，缺少總體設(shè)計(jì)和統(tǒng)一規(guī)范；④系統(tǒng)間通信接口復(fù)雜，數(shù)據(jù)共享困難.這些問(wèn)題已經(jīng)影響到電力規(guī)劃水平和工作效率的進(jìn)一步提高，因此，建立統(tǒng)一、規(guī)范的電力規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)是十分必要的.

針對(duì)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)存在的問(wèn)題及南方電網(wǎng)公司缺乏統(tǒng)一電力規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)的現(xiàn)狀，在充分分析電力規(guī)劃業(yè)務(wù)及其數(shù)據(jù)需求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一個(gè)業(yè)務(wù)功能全面、接口方便、處理靈活、擴(kuò)充性強(qiáng)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的電力規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)，為電力發(fā)展規(guī)劃和電網(wǎng)分析研究提供準(zhǔn)確、完整、系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)和分析信息.電力規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)主要包括：①系統(tǒng)需求分析與數(shù)據(jù)建模，即使用面向?qū)ο蠓治龇椒ǎ?］分析電力規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)及其功能，采用統(tǒng)一建模語(yǔ)言（U－nified Modeling Language，UML）建立電力規(guī)劃數(shù)據(jù)模型；②數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，即根據(jù)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)模型，按照關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論建立電力規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)；③系統(tǒng)功能與體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即設(shè)計(jì)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)功能、體系結(jié)構(gòu)，與其他數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、電力應(yīng)用軟件的接口方案.筆者在此主要探討電力規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，包括數(shù)據(jù)建模和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，而平臺(tái)功能、體系結(jié)構(gòu)以及接口方案等內(nèi)容另撰文論述.

1 電力規(guī)劃數(shù)據(jù)建模

數(shù)據(jù)建模有多種方法，如：實(shí)體－聯(lián)系建模﹑面向?qū)ο蠼＜皩?duì)象角色建模.其中，面向?qū)ο蠼７椒ńY(jié)合UML，使系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)人員能夠準(zhǔn)確理解問(wèn)題域和系統(tǒng)責(zé)任，模型簡(jiǎn)單、直觀，便于理解，得到了廣泛地應(yīng)用.筆者使用面向?qū)ο蠓治龇椒▽?duì)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，使用UML來(lái)描述電力規(guī)劃數(shù)據(jù)模型.

1.1 數(shù)據(jù)分類

通過(guò)分析電力規(guī)劃數(shù)據(jù)的特性，對(duì)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)分類依據(jù)4條原則進(jìn)行：①數(shù)據(jù)所屬領(lǐng)域概念或?qū)嶓w；②數(shù)據(jù)的區(qū)域范圍；③數(shù)據(jù)的類別范圍；④數(shù)據(jù)的時(shí)間范圍.筆者將具有一些共性的類組合在一起，用UML包表示，整個(gè)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)按“系統(tǒng)”構(gòu)造型組織為包，即電力系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)據(jù)包.電力系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)據(jù)包劃分為基礎(chǔ)包、國(guó)民經(jīng)濟(jì)指標(biāo)包、電力負(fù)荷信息包、電網(wǎng)包、流域包和經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)包等子包，包之間的依賴關(guān)系如圖1所示，各子包所包含的類如表1所示.

1.2 類關(guān)系定義

在UML中，類之間的關(guān)系分為4類：關(guān)聯(lián)、聚合/組合、泛化（繼承）和依賴.

筆者以機(jī)組包為例說(shuō)明類關(guān)系模型的建立，機(jī)組包如圖2所示，分為火電、燃?xì)?、水電、核電及風(fēng)電機(jī)組，這些不同類型的機(jī)組既具有其自身特性，又具有共性.因此，可以定義一個(gè)描述其共性的類，即機(jī)組類，然后對(duì)不同的機(jī)組類型定義不同的類，用于描述各自的特性，這些類和機(jī)組類之間構(gòu)成繼承關(guān)系.一個(gè)機(jī)組可以有多種機(jī)組投資現(xiàn)金流，因此，機(jī)組類與描述機(jī)組投資現(xiàn)金流的機(jī)組投資現(xiàn)金流類之間存在一對(duì)多的關(guān)聯(lián)關(guān)系.發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁系統(tǒng)、原動(dòng)機(jī)、調(diào)速器和穩(wěn)定器是機(jī)組的組成部分，因此，描述這些對(duì)象的類與機(jī)組類之間定義為組合/聚合關(guān)系.1臺(tái)機(jī)組只有1臺(tái)發(fā)電機(jī)、1個(gè)勵(lì)磁系統(tǒng)、1個(gè)調(diào)速器和1個(gè)穩(wěn)定器，因此，機(jī)組類與這些類之間還構(gòu)成一對(duì)一關(guān)聯(lián)關(guān)系.機(jī)組是電站的組成部分，且一個(gè)電站可以包含多個(gè)機(jī)組，因此，描述電站的電站類與機(jī)組類之間存在一對(duì)多的關(guān)聯(lián)關(guān)系和組合關(guān)系.

圖1 電力系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)據(jù)包Figure 1 Power system planning package

表1 包中所含的類Table 1 Classes contained inpackage

圖2 機(jī)組包類關(guān)系Figure 2 Relationships between classes in unit package

2 類設(shè)計(jì)到表設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換

進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化原則、數(shù)據(jù)完整性原則及其他規(guī)定，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)一般要求滿足第三范式的條件［5］.使用UML類圖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)表，一般能夠自然地符合第三范式.從類到表定義一種轉(zhuǎn)換：類的簡(jiǎn)單屬性（單值：如整型、文本型）映射為表字段，這樣的字段具有不可再分性，非主鍵字段完全依賴主鍵，不會(huì)依賴其他非主鍵字段，滿足第三范式；類的引用成員（引用另一個(gè)類的對(duì)象）映射為外鍵，引用成員屬性不會(huì)作為當(dāng)前類的屬性，也就不存在非主鍵字段依賴另一個(gè)非主鍵字段的情況，滿足第三范式.

類設(shè)計(jì)到表設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換主要體現(xiàn)在2個(gè)方面，一是類屬性設(shè)計(jì)到表字段設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換，二是類與類之間的關(guān)系設(shè)計(jì)到表與表之間的關(guān)系設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換.類之間的關(guān)系轉(zhuǎn)換到表之間的關(guān)系時(shí)，關(guān)聯(lián)、組合/聚合作為一般的關(guān)聯(lián)處理，不需要區(qū)分；依賴關(guān)系體現(xiàn)在方法上，不需要在表設(shè)計(jì)中建模.因此，類設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換到表設(shè)計(jì)，在類關(guān)系上需要考慮關(guān)聯(lián)關(guān)系和繼承關(guān)系.對(duì)一些特殊的類要用特殊的方法處理，如自關(guān)聯(lián)類.自關(guān)聯(lián)類描述了同類對(duì)象之間的層次關(guān)系，將自關(guān)聯(lián)類轉(zhuǎn)換到表后這種層次關(guān)系應(yīng)該保留，并要有利于查詢?cè)O(shè)計(jì)和查詢結(jié)果處理.

2.1 類屬性到表字段的轉(zhuǎn)換

類的簡(jiǎn)單值類型屬性可以直接轉(zhuǎn)換為適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫(kù)表字段類型，若類屬性是構(gòu)造類型，即屬性是類實(shí)例引用，一般情況是引用其他類的實(shí)例，用外鍵替換即可.如圖3所示，勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)類屬性“參數(shù)英文名稱”、“參數(shù)中文名稱”、“參數(shù)順序號(hào)”等是簡(jiǎn)單值類型，它們直接作為目的表的字段；勵(lì)磁系統(tǒng)模型參數(shù)類包含勵(lì)磁系統(tǒng)模型類實(shí)例引用，在目的表中要添加外鍵“模型ID”.

2.2 類關(guān)聯(lián)到表關(guān)系的轉(zhuǎn)換

對(duì)于類之間的關(guān)聯(lián)到表關(guān)系的轉(zhuǎn)換有3種情況.

1）多對(duì)多關(guān)聯(lián).如果類與類之間存在多對(duì)多關(guān)聯(lián)，則將該關(guān)聯(lián)映射到一個(gè)單獨(dú)的表（關(guān)聯(lián)表）中，關(guān)聯(lián)表的屬性由2個(gè)主表的主關(guān)鍵字、關(guān)聯(lián)屬性和其他屬性構(gòu)成.這種表可以使用與2個(gè)主表關(guān)聯(lián)的外鍵作為主鍵（2個(gè)字段組成的主鍵）并省略額外的主鍵字段.如圖4中的網(wǎng)區(qū)類與行政區(qū)類是多對(duì)多關(guān)聯(lián)，表設(shè)計(jì)中要增加關(guān)聯(lián)表.

2）一對(duì)多關(guān)聯(lián).對(duì)于關(guān)聯(lián)導(dǎo)向箭頭指向“一端”的一對(duì)多關(guān)聯(lián)，不需建立關(guān)聯(lián)表，只需在“多端”轉(zhuǎn)換表中添加“一端”轉(zhuǎn)換表的主鍵字段作為外鍵.對(duì)于關(guān)聯(lián)無(wú)導(dǎo)向箭頭的一對(duì)多關(guān)聯(lián)，則為2個(gè)類對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換表建立關(guān)聯(lián)表，方法見(jiàn)多對(duì)多關(guān)聯(lián)表建立方法.對(duì)于關(guān)聯(lián)導(dǎo)向箭頭指向“多端”的一對(duì)多關(guān)聯(lián)，理論上一般要建立關(guān)聯(lián)表，但“多端”的對(duì)象數(shù)量比較少時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，可遵循業(yè)務(wù)習(xí)慣，在“一端”直接枚舉“多端”.

3）一對(duì)一關(guān)聯(lián).可以看做一對(duì)多關(guān)聯(lián)的特例，建立關(guān)聯(lián)前一定要確定誰(shuí)是主表誰(shuí)是子表，轉(zhuǎn)換方法見(jiàn)一對(duì)多關(guān)聯(lián).

圖3 通用勵(lì)磁系統(tǒng)模型類Figure 3 Universal excitation system data model

圖4 網(wǎng)區(qū)類、行政區(qū)類及其關(guān)系Figure 4 Grid classes，administrative area classes and their relationships

2.3 類繼承到表關(guān)系轉(zhuǎn)換

類通過(guò)繼承，形成類之間的層次關(guān)系.在數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有用于類繼承關(guān)系轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)方法，必須用到另一種映射.對(duì)于任何繼承結(jié)構(gòu)，一般都有3種選擇：①為層次中的所有類建立一個(gè)共同的表，即單表繼承.單表繼承中，表集成了所有類的屬性并添加了一個(gè)類型區(qū)分字段.②為每個(gè)具體類（抽象類除外）各建一個(gè)表，即具體表繼承.③為每個(gè)層次的所有類各建一個(gè)表，即類表繼承.類表繼承是類和表之間最簡(jiǎn)單的關(guān)系，但是它需要多個(gè)連接操作來(lái)獲得一個(gè)對(duì)象數(shù)據(jù)，通常損失了性能.具體表繼承避免了連接操作，允許從一個(gè)表取得一個(gè)對(duì)象數(shù)據(jù)，但對(duì)超類的改變不得不改變所有的表.單表繼承最大的弊端是浪費(fèi)了空間.

3 電力規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 通用勵(lì)磁系統(tǒng)模型類及其數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)

勵(lì)磁系統(tǒng)模型、原動(dòng)機(jī)模型、穩(wěn)定器模型和調(diào)速器模型等，種類繁多，參數(shù)多而異.大多電力分析軟件采用一個(gè)模型定義一個(gè)類的方法，這種方法存在問(wèn)題：①數(shù)據(jù)庫(kù)表數(shù)量隨著模型數(shù)量增加而增加，不利于數(shù)據(jù)庫(kù)管理，同時(shí)也影響數(shù)據(jù)庫(kù)效率；②所有模型不能統(tǒng)一交互界面，即不利于輸入、輸出、查詢等實(shí)現(xiàn).為了避免這些問(wèn)題，筆者為各種模型系統(tǒng)建立相應(yīng)的通用模型類.

以通用勵(lì)磁系統(tǒng)模型類為例.首先定義勵(lì)磁系統(tǒng)模型類、勵(lì)磁系統(tǒng)模型參數(shù)類和勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)據(jù)類，分別描述勵(lì)磁系統(tǒng)模型、勵(lì)磁系統(tǒng)模型參數(shù)和發(fā)動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)據(jù).其次定義相關(guān)類關(guān)系，勵(lì)磁系統(tǒng)模型類與勵(lì)磁系統(tǒng)模型參數(shù)類是一對(duì)多的關(guān)聯(lián)，勵(lì)磁系統(tǒng)模型類與勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)據(jù)類也是一對(duì)多關(guān)聯(lián)，機(jī)組類與勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)據(jù)類是一對(duì)一關(guān)聯(lián).通用勵(lì)磁系統(tǒng)類如圖3所示（省略了機(jī)組類屬性）.

勵(lì)磁系統(tǒng)模型類屬性“模型英文名稱（ID）”是模型的標(biāo)識(shí)，具有唯一性；“模型中文名稱”是模型的簡(jiǎn)短說(shuō)明；“模型框圖”是該勵(lì)磁系統(tǒng)模型原理的圖形表示，為自定義對(duì)象類型；“模型說(shuō)明”是模型的詳細(xì)說(shuō)明.勵(lì)磁系統(tǒng)模型參數(shù)類屬性“參數(shù)英文名稱（ID）”是參數(shù)標(biāo)識(shí)，具有唯一性；“參數(shù)中文名稱”是參數(shù)的簡(jiǎn)短說(shuō)明；“參數(shù)順序號(hào)”是對(duì)應(yīng)勵(lì)磁數(shù)據(jù)類屬性P1，P2，…，P50的編號(hào)，取值范圍為1～50；“參數(shù)類型”是參數(shù)所具有的類型，取值范圍為0～3（0－整型、1－實(shí)型、2－邏輯型、3－文本）；“參數(shù)單位”指定參數(shù)具有的單位；“參數(shù)最小值”指定參數(shù)取值下界；“參數(shù)最大值”指定參數(shù)取值上界；“參數(shù)說(shuō)明”是參數(shù)的詳細(xì)說(shuō)明.勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)據(jù)類屬性“P1”，“P2”，…，“P50”是發(fā)動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)值.

根據(jù)類設(shè)計(jì)到表設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換規(guī)則，為圖3設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)表時(shí)，不需要建立關(guān)聯(lián)表，只需為對(duì)應(yīng)類建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)表，即勵(lì)磁系統(tǒng)模型、勵(lì)磁系統(tǒng)模型參數(shù)、勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)據(jù)和機(jī)組表，將類屬性直接轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)表字段.為了表示類之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，在勵(lì)磁系統(tǒng)模型參數(shù)表中引入勵(lì)磁系統(tǒng)模型表中的主鍵“模型ID”作為外鍵，在勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)據(jù)表中引入勵(lì)磁系統(tǒng)模型表中的主鍵“模型ID”和機(jī)組表中的主鍵“機(jī)組ID”作為外鍵.

以1968年IEEE－D型和1981年IEEE－E型勵(lì)磁系統(tǒng)模型部分?jǐn)?shù)據(jù)為例說(shuō)明勵(lì)磁系統(tǒng)通用模型使用方法.勵(lì)磁系統(tǒng)模型表實(shí)例數(shù)據(jù)如表2所示，表2中省略了“模型框圖”和“模型說(shuō)明”字段.勵(lì)磁系統(tǒng)模型參數(shù)表實(shí)例數(shù)據(jù)如表3所示，表3中省略了“參數(shù)類型”、“參數(shù)單位”、“參數(shù)最大值”、“參數(shù)最小值”和“參數(shù)說(shuō)明”字段.勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)據(jù)表實(shí)例數(shù)據(jù)如表4所示，表4中省略了“P7”到“P50”字段，表中“（KA）”表示參數(shù)KA的值，其他類推.

表2 勵(lì)磁系統(tǒng)模型表實(shí)例數(shù)據(jù)Table 2 Excitation system model

表3 勵(lì)磁系統(tǒng)模型參數(shù)表實(shí)例數(shù)據(jù)Table 3 Excitation system model parameter

表4 勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)據(jù)表實(shí)例數(shù)據(jù)Table 4 The excitation system data

已知機(jī)組ID為5310，求機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)模型對(duì)應(yīng)參數(shù)值.方法步驟：①通過(guò)機(jī)組ID從表4中查詢到指定的勵(lì)磁系統(tǒng)記錄；②從該記錄中得到模型ID＝“1968IEEE－D”；③通過(guò)模型ID從表3中查詢到對(duì)應(yīng)模型的所有參數(shù)記錄；④取一參數(shù)記錄，即得到參數(shù)的所有描述屬性，通過(guò)參數(shù)記錄的參數(shù)ID和參數(shù)順序號(hào)，可得參數(shù)名和參數(shù)在勵(lì)磁系統(tǒng)記錄中的字段名（即”P”＋參數(shù)順序號(hào)），進(jìn)而得到參數(shù)值；⑤遍歷所有參數(shù)記錄，得到所有參數(shù)描述屬性和參數(shù)值.

從上述操作方法可知，這種通用勵(lì)磁系統(tǒng)模型能夠友好地提供任何勵(lì)磁系統(tǒng)模型的定義，方便應(yīng)用程序設(shè)計(jì)勵(lì)磁系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入、輸出和查詢界面.

3.2 自關(guān)聯(lián)類及其數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)

電力規(guī)劃數(shù)據(jù)一般屬于某個(gè)行政區(qū)或網(wǎng)區(qū).定義行政區(qū)類描述各級(jí)行政區(qū)，定義網(wǎng)區(qū)類描述各級(jí)電網(wǎng)管理機(jī)構(gòu).一個(gè)行政區(qū)可以管理多個(gè)下級(jí)行政區(qū)，它們之間構(gòu)成“樹形”的層次結(jié)構(gòu).因此，行政區(qū)類中的這些行政區(qū)對(duì)象之間具有關(guān)聯(lián)關(guān)系，這種類中對(duì)象之間具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的類稱為自關(guān)聯(lián)類.同樣，網(wǎng)區(qū)類也是自關(guān)聯(lián)類.網(wǎng)區(qū)類、行政區(qū)類及其關(guān)系如圖4所示.行政區(qū)類和網(wǎng)區(qū)類的實(shí)例間可以具有上下級(jí)關(guān)系，一個(gè)行政區(qū)可以擁有多個(gè)（重?cái)?shù)為“＊”）下級(jí)，可以屬于一個(gè)上級(jí)或不屬于任何上級(jí)（重?cái)?shù)為“0.1”）.在現(xiàn)實(shí)中，行政區(qū)和網(wǎng)區(qū)之間具有復(fù)雜的關(guān)系.一個(gè)網(wǎng)區(qū)可以管理多個(gè)行政區(qū)，也可以不管理任何行政區(qū)，而一個(gè)行政區(qū)可以被一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)區(qū)管理，也可以不被任何網(wǎng)區(qū)管理.在UML中，網(wǎng)區(qū)類與行政區(qū)類之間可以用多對(duì)多的關(guān)聯(lián)關(guān)系來(lái)表征.

雖然在某些數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)中支持表中記錄間“樹形”的層次關(guān)系，但是，其查詢語(yǔ)句的設(shè)計(jì)和查詢結(jié)果的處理比較復(fù)雜.根據(jù)實(shí)際開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，需要將這種“樹型”關(guān)系轉(zhuǎn)化為“線型”關(guān)系，筆者稱這種轉(zhuǎn)換為表線型轉(zhuǎn)換模型.“樹型”關(guān)系用“線型”關(guān)系表示后，大大簡(jiǎn)化了查詢?cè)O(shè)計(jì)和查詢結(jié)果處理，提高了查詢效率，但要增加額外的字段來(lái)描述這種“樹型”關(guān)系，并提供特殊的記錄插入、刪除功能以實(shí)現(xiàn)域完整性.不過(guò)這種類型的表所要包含的記錄并不多，而與之關(guān)聯(lián)的子表包含的記錄可以很多，因此，插入和刪除操作不影響整體性能.

表線型轉(zhuǎn)換模型方法：在“樹型”表中增加一個(gè)額外特殊字段，叫內(nèi)部編碼，統(tǒng)一用innerCode表示，值類型為數(shù)字字符串，編碼中包含實(shí)例（記錄）間的層次信息.簡(jiǎn)化的網(wǎng)區(qū)表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表5所示，網(wǎng)區(qū)表部分實(shí)例數(shù)據(jù)如表6所示.

表5 網(wǎng)區(qū)Table 5 Grid table

表6 網(wǎng)區(qū)組織與innerCode編碼Table 6 Grids and their corresponding codes

從表6可以看出，innerCode具有特點(diǎn)：①字段非空、非空串；②子級(jí)編碼比父級(jí)編碼多3位，且除多出的3位外其它位與父級(jí)編碼相同；③同級(jí)編碼后3位至少有1位不等，而前各位均相等；④需要時(shí)，innerCode可作為排序字段，可維護(hù)同級(jí)編碼后3位是連續(xù)的自然數(shù)；⑤innerCode字段定義長(zhǎng)度為3的倍數(shù)，必要時(shí)，可設(shè)計(jì)每級(jí)編碼長(zhǎng)度大于3.

4 結(jié)語(yǔ)

筆者首先使用面向?qū)ο蠓椒▽?duì)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，將整個(gè)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)按“系統(tǒng)”構(gòu)造型組織為包，用UML包圖表示整個(gè)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)包之間的依賴關(guān)系，使用UML類圖描述類及其類之間的關(guān)系；接著探討了類設(shè)計(jì)到表設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換方法；最后分析了通用勵(lì)磁系統(tǒng)模型類這種類結(jié)構(gòu)與種類不確定性問(wèn)題的建模，同一類中對(duì)象存在關(guān)聯(lián)的自關(guān)聯(lián)類建模以及用于自關(guān)聯(lián)類到數(shù)據(jù)庫(kù)表的轉(zhuǎn)換方法——表線型轉(zhuǎn)換模型方法.電力規(guī)劃數(shù)據(jù)模型為電力規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)奠定了基礎(chǔ)，對(duì)電力系統(tǒng)或其它行業(yè)數(shù)據(jù)建模有較高參考價(jià)值，該模型方案已經(jīng)在中國(guó)南方電網(wǎng)公司得到了很好的應(yīng)用［6］.電力規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)對(duì)提高電力規(guī)劃的科學(xué)性，提高規(guī)劃工作水平和效率，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)分析決策的科學(xué)性有重要的意義.

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