電能量采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化

黃越，郭崇，王辰

（1.沈陽理工大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110000；2.沈陽理工大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110000；3.中國科學(xué)院沈陽計(jì)算技術(shù)研究所，遼寧 沈陽 110168）

0 引言

電能量計(jì)量管理是電網(wǎng)企業(yè)與發(fā)電企業(yè)之間電量貿(mào)易結(jié)算的基礎(chǔ)，也是電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部考核等生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理的重要環(huán)節(jié)[1-3]。為實(shí)現(xiàn)電能量計(jì)量信息資源的優(yōu)化配置，進(jìn)一步提升電能量計(jì)量管理的集約化、現(xiàn)代化水平，決定基于國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫開發(fā)電能量計(jì)量管理模塊，以滿足建設(shè)現(xiàn)代化公司建設(shè)的整體要求[4]。

1 需求分析

1.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)

為了適應(yīng)電力公司電網(wǎng)電能量計(jì)量的需求，滿足電網(wǎng)發(fā)展和調(diào)度運(yùn)行、生產(chǎn)管理的需要，結(jié)合電力各級(jí)調(diào)度的管理職能，統(tǒng)一建設(shè)電量采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)整合，優(yōu)化數(shù)據(jù)管理，強(qiáng)化監(jiān)管能力，為電力公司和各供電局提供輔助決策的依據(jù)。

該系統(tǒng)作為連接其它各計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要手段，實(shí)現(xiàn)從廠站現(xiàn)場(chǎng)終端、其他各系統(tǒng)采集、存儲(chǔ)所需的全部數(shù)據(jù)并進(jìn)行信息的加工和處理，將不同專業(yè)的數(shù)據(jù)和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)橫向和縱向的融合貫通，提升專業(yè)化管理的深度[5]。

1.2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)總體遵循開放原則、可擴(kuò)展原則、易維護(hù)原則、先進(jìn)實(shí)用原則、滿足安全防護(hù)原則、可靠性原則、統(tǒng)一編碼原則、數(shù)據(jù)完整性原則、一致性原則、分布式原則、標(biāo)準(zhǔn)性原則、高效性原則、跨平臺(tái)原則。

1.3 系統(tǒng)的功能需求

（1）電量數(shù)據(jù)的采集與加工。利用C、PRO*C實(shí)現(xiàn)電量數(shù)據(jù)的自動(dòng)周期采集、自動(dòng)補(bǔ)采。要求支持IEC 870-5-102規(guī)約、IEC 870-5-102增強(qiáng)規(guī)約，并可以方便擴(kuò)展新的規(guī)約。

（2）數(shù)據(jù)管理與發(fā)布。要求可以基于CIM進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄入、參數(shù)的設(shè)置以及系統(tǒng)維護(hù)，要求系統(tǒng)自動(dòng)保持全網(wǎng)數(shù)據(jù)的一致性。任何數(shù)據(jù)的修改都不會(huì)影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（3）數(shù)據(jù)同步與交換。要求可以實(shí)時(shí)將安全二區(qū)系統(tǒng)模型信息的增、刪、改操作穿過物理縱向隔離至三區(qū)系統(tǒng)，保證兩系統(tǒng)全部模型信息完全一致。

2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

電能量采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)符合開放系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，總體體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。根據(jù)自頂向下的模塊設(shè)計(jì)方法，從系統(tǒng)功能分析的角度出發(fā)，電能量采集系統(tǒng)系統(tǒng)分為電量數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理加工、監(jiān)視與告警、數(shù)據(jù)通訊、綜合管理、數(shù)據(jù)發(fā)布、系統(tǒng)安全等七個(gè)功能模塊。

3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫相關(guān)問題

（1）SQL語句執(zhí)行順序與效率問題。SQL語句執(zhí)行效率問題：Oracle語句執(zhí)行順序?yàn)榈剐颍珼m語句執(zhí)行順序?yàn)檎?，編寫SQL語句時(shí)需要注意盡量將過濾條件提前，再對(duì)表進(jìn)行關(guān)聯(lián)。可以極大的提高SQL語句執(zhí)行速度。

（2）不同數(shù)據(jù)類型的字段關(guān)聯(lián)錯(cuò)誤。表A主鍵A_ID為numeric類型存放著數(shù)字，表B主鍵B_ID為varchar2類型也存放了數(shù)字，在寫SQL語句的where條件時(shí)如果直接寫成A.A_ID=B.B_ID得到的結(jié)果可能關(guān)聯(lián)不上，需要寫成A.A_ID=TO_NUMBER(B.B_ID)才能保證關(guān)聯(lián)結(jié)果準(zhǔn)確且能使用上主鍵索引。

（3）大小寫敏感。在MANAGER管理工具中創(chuàng)建庫，用戶，登錄，表等對(duì)象時(shí)注意對(duì)象名一定要大寫，否則程序里面查詢表等對(duì)象名就需要加雙引號(hào)，因?yàn)镸ANAGER管理工具中是自動(dòng)給對(duì)象名加雙引號(hào)，保持大小寫的。在ISQL交互式工具中用create語句創(chuàng)建對(duì)象，不用給對(duì)象名加雙引號(hào)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)成大寫，如果加了雙引號(hào)就會(huì)保持大小寫。

3.2 編寫嵌入程序應(yīng)注意的問題

（1）編程者應(yīng)該在程序中定義一個(gè)類型為長(zhǎng)整型的全局變量SQLCODE。該變量可以在嵌入的變量申明節(jié)中定義，也可以在申明節(jié)之外定義。定義該變量的物理位置應(yīng)先于所有可執(zhí)行的SQL語句。SQLCODE將保存一條SQL語句執(zhí)行后所產(chǎn)生的返回碼。

（2）應(yīng)廣泛使用嵌入的異常申明處理語句，以便即時(shí)地根據(jù)返回結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的處理。異常申明語句可出現(xiàn)在程序中的任何語句可出現(xiàn)的位置上。

（3）宿主變量分全局變量與局部變量，在程序開始處定義的為全局變量，在子函數(shù)內(nèi)定義的為局部變量，其作用域范圍與相應(yīng)位置定義的主語言變量相同，檢查作用域的工作由主語言編譯程序承擔(dān)，預(yù)編譯系統(tǒng)未作此項(xiàng)檢查。

3.3 系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)

電能量采集系統(tǒng)采用的是J2EE框架，Java語言開發(fā)，JSP技術(shù)開發(fā)界面，數(shù)據(jù)庫采用的是達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫。Eclipse作為編程環(huán)境，Win7系統(tǒng)中編寫代碼。由于篇幅的限制，在此選擇母線平衡分析來闡述系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)。

系統(tǒng)提供了高級(jí)數(shù)據(jù)的分析功能，可以通過廠站母線平衡指標(biāo)確認(rèn)分析數(shù)據(jù)質(zhì)量，母線平衡分析界面如圖2所示。

母線平衡分析功能首頁展示了各廠站母線的平衡數(shù)據(jù)與平衡率，并通過平衡率倒序的方式展示，對(duì)超過閾值的數(shù)據(jù)進(jìn)行了標(biāo)紅處理，以便于用戶日常通過對(duì)不平衡母線的檢查與處理來修正系統(tǒng)數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)整體數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠性。在選擇一條母線信息后點(diǎn)擊右側(cè)“詳細(xì)”按鈕可彈出細(xì)目，具體界面如圖3所示。

4 結(jié)論

基于國產(chǎn)達(dá)夢(mèng)數(shù)據(jù)庫的電能量采集系統(tǒng)是一個(gè)具有實(shí)際應(yīng)用意義的信息化管理系統(tǒng)，系統(tǒng)選取J2EE作為基礎(chǔ)開發(fā)技術(shù)，充分利用其開發(fā)效率高、伸縮性強(qiáng)、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)。同時(shí)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，將日常相關(guān)工作按照類別區(qū)分后，將其流程化，應(yīng)用工作流的優(yōu)勢(shì)，將工作模塊化，根據(jù)不同角色合理分工，在滿足日常工作需求的前提下，提高開發(fā)效率，簡(jiǎn)化工作過程。