電力調(diào)度命名管理軟件的設(shè)計與實現(xiàn)

戴美勝，謝毅思，朱林，龍霏(.華南理工大學(xué) 電力學(xué)院，廣東廣州50640，.廣東電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心，廣東廣州50640)

0 引言

“十二五”和“十三五”期間電廠、變電站及線路的大規(guī)模投產(chǎn)及電網(wǎng)規(guī)模的日益擴大，要求不斷提升電網(wǎng)管理水平以迅速掌握全網(wǎng)廠站與線路情況，實現(xiàn)科學(xué)化的全網(wǎng)數(shù)據(jù)維護和統(tǒng)一協(xié)調(diào)［1-2］。

針對電力系統(tǒng)的調(diào)度命名，各個電力單位已較好積累。譬如，廣東電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心制定了完備的電廠及變電站命名方法，出臺了《廣東電網(wǎng)電廠及變電站命名規(guī)范》。新的命名規(guī)范要求電網(wǎng)管理者在進行廠站調(diào)度命名過程中要充分考慮廠站出線線路命名、調(diào)度管理發(fā)文信息明確性以及考慮信息分流和其他系統(tǒng)的接口要求等各個方面的問題。但是，現(xiàn)時電網(wǎng)管理者仍使用Excel傳統(tǒng)辦公軟件進行廠站調(diào)度工作，無法滿足電力調(diào)度運行工作提出的調(diào)度標(biāo)注的唯一性、調(diào)度發(fā)音的清晰性、準(zhǔn)確性等要求［3-4］。該調(diào)度命名工作模式效率低、過程繁瑣、易錯漏，甚至?xí)霈F(xiàn)“雙重命名”問題。為滿足調(diào)度工作“高效準(zhǔn)確”的基本要求［5］，需要開發(fā)更可靠、更智能的調(diào)度命名管理軟件。

本文依據(jù)調(diào)度命名規(guī)范，設(shè)計了廣東電網(wǎng)廠站調(diào)度命名管理軟件。該軟件作為電網(wǎng)廠站調(diào)度命名的重要工具，能夠?qū)ΜF(xiàn)有的廠站、線路信息進行全面管理維護，為用戶調(diào)度命名工作提供輔助支持，提高用戶的管理水平和工作效率，使全網(wǎng)數(shù)據(jù)的維護和管理得以統(tǒng)一。

1 軟件設(shè)計思路

1.1 需求分析

在尊重電網(wǎng)管理者原有工作模式的基礎(chǔ)上，從業(yè)務(wù)流程以及其組成單元出發(fā)，尤其是可結(jié)合管理者日常的工作要求，對本軟件提出了如下功能需求:

(1)為確保調(diào)度命名的準(zhǔn)確全面性，要求建立完整的廣東電網(wǎng)廠站、線路信息數(shù)據(jù)庫，同時為各地區(qū)建立對應(yīng)的建議命名備用庫，為用戶日后命名工作提供幫助;

(2)應(yīng)能實現(xiàn)對現(xiàn)有信息的交接，即要求支持Excel信息的接口，且能夠?qū)崿F(xiàn)信息的批量更新及重復(fù)篩選工作，確定數(shù)據(jù)庫信息唯一性，方便地實現(xiàn)對廠站、線路信息的維護，有效減少用戶工作量;

(3)考慮廠站命名在BPA中的命名與標(biāo)注，能夠自動生成BPA名稱并實現(xiàn)唯一性檢索;

(4)能遵照調(diào)度命名規(guī)范，判斷廠站命的名合理性，有效減少命名流程，確保命名的科學(xué)準(zhǔn)確;

(5)能夠根據(jù)規(guī)劃廠站所在地區(qū)的信息，智能化為用戶提供建議命名服務(wù)，且所建議命名符合調(diào)度命名規(guī)范。同時能夠根據(jù)命名漢字的占用情況提供字庫資源參考。

1.2 總體結(jié)構(gòu)

廠站調(diào)度命名管理軟件基于JAVA編程語言進行設(shè)發(fā)，其具有可移植性強、不受平臺限制的特點。其定位是運行方式部門的輔助工具，也是一個數(shù)據(jù)管理平臺。根據(jù)軟件的功能設(shè)計出其構(gòu)架如圖1所示。

圖1 廠站命名管理軟件結(jié)構(gòu)圖

軟件的最上層結(jié)構(gòu)為可視化用戶界面，它將功能模塊連接成系統(tǒng)。功能模塊包括:廠站、線路信息管理、BPA名稱生成、字庫資源查詢及調(diào)度命名建議。廠站與線路信息管理模塊主要實現(xiàn)信息的查詢及維護。BPA名稱生成模塊主要實現(xiàn)廠站名稱在BPA中的名稱轉(zhuǎn)換。Excel文件操作主要實現(xiàn)廠站、線路信息的批量導(dǎo)入、導(dǎo)出與更新。廠站建議命名模塊主要實現(xiàn)調(diào)度命名合理性的判斷與命名建議的提供。

1.3 數(shù)據(jù)庫

綜合考慮數(shù)據(jù)庫的規(guī)模，選用Access數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)信息的存儲，能保護數(shù)據(jù)處理及訪問時的效率，同時其作為可視化的工具，也便于用戶進行操作管理。軟件選用IDBC接口連接數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理［6］。調(diào)度命名管理軟件數(shù)據(jù)庫總共包括五個數(shù)據(jù)表，有:

(1)廠站信息，儲存地區(qū)電網(wǎng)已投產(chǎn)及規(guī)劃電廠、變電站的廠站名稱、所在地區(qū)、BPA名稱等信息。

(2)線路信息，主要存放運行線路的信息，包括調(diào)試范圍、維護單位、線路名稱及電壓等級等。

(3)常用字，篩選了2500個常用的漢字用于調(diào)度命名過程中BPA名稱的生成及字庫資源的查詢。

(4)備用名及分類詞組，其中備用名數(shù)據(jù)表選取各地區(qū)有代表性名勝名人的名稱作為備用命名。分類詞組數(shù)據(jù)表對詞組進行分類，為用戶調(diào)度命名提供參考。

(5)分類詞組數(shù)據(jù)表。

2 軟件功能

廠站調(diào)度命名管理軟件主要功能包含了廠站與線路信息管理、BPA名稱生成、字庫資源查詢以及廠站調(diào)度命名合理性判斷與命名建議，具體軟件流程如圖2所示。

2.1 廠站、線路信息管理

圖2 軟件流程圖

廠站、線路信息管理是對廣東電網(wǎng)現(xiàn)在廠站、線路信息進行查詢、修改、添加和刪除操作。其中，查詢功能能夠分地區(qū)、分類別、分電壓等級地對信息進行檢索。在信息添加過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)對信息唯一性的檢索，避免數(shù)據(jù)庫信息出現(xiàn)重復(fù)情況［7］。

針對現(xiàn)有各地方局多用Excel進行信息統(tǒng)計的情況，軟件能夠進行站點、線路信息Excel表的批量導(dǎo)入與導(dǎo)出，并且在導(dǎo)入過程中具備自動查重與自動更新信息的功能。這樣既遵循了管理者原有的工作模式，又提高了管理者的工作效率。

2.2 BPA名稱生成

依據(jù)BPA軟件中廠站命名轉(zhuǎn)換法則，根據(jù)用戶輸入的站點名稱及站點類型信息，自動生成相應(yīng)站點的BPA名稱，同時對BPA名稱進行查重，確保調(diào)度命名滿足BPA軟件中的要求。BPA軟件中廠站命名轉(zhuǎn)換法則如圖3示。

圖3 廠站命名轉(zhuǎn)換法則劃分結(jié)構(gòu)圖

BPA名稱生成區(qū)分電廠和變電站兩大類。其中，電廠主要生成節(jié)點名與機組名，機組名包含了火電廠、水電廠、核電廠和抽水蓄能廠四種情況。對于變電站，由于BPA本身的設(shè)置，其3繞組變壓器拆分為3個2繞組變壓器，因此變電站BPA數(shù)據(jù)中還特別多出了一個中性點數(shù)據(jù)，則BPA軟件中變電站命名主要包括變電站內(nèi)變高側(cè)、變中側(cè)、變低側(cè)及中性點命名。

2.3 字庫資源查詢

由于站點的名稱涉及到電網(wǎng)調(diào)度控制的準(zhǔn)確性，因而廠站的命名要求在常用漢字中進行選擇。軟件的常用字?jǐn)?shù)據(jù)表收集了常用的2500個漢字，構(gòu)成了廠站命名的字庫資源。字庫資源查詢實現(xiàn)兩個功能:1)首字已用漢字查詢，鑒于線路的命名主要取自相連站點的首字，該功能能夠自動統(tǒng)計現(xiàn)有廠站名稱中首字漢字的使用頻率，設(shè)置高頻用字提醒，確保在調(diào)度命名中出現(xiàn)使用多頻字的情況;2)廠站名稱首字可用資源查詢，能統(tǒng)計顯示沒有被當(dāng)前廠站名稱首字使用過的漢字，同時給出漢字的詞組，為用戶的調(diào)度命名提供參考。

2.4 調(diào)度命名建議

2.4.1 廠站命名合理性判斷

在新的調(diào)度命名規(guī)范中，對廠站名稱有如下的約束條件:(1)全名不重復(fù);(2)首字非高頻用字;(3)同一市無首字相同站點;(4)無形近廠站名稱;(5)拼音全名不重復(fù);(6)與其他廠站無諧音情況;(7)生成BPA名稱不重復(fù);(8)相連線路名稱不重復(fù)。依據(jù)該要求，作廠站命名合理性判斷規(guī)則圖，見圖4。

圖4 廠站命名判斷規(guī)則

依據(jù)圖3站命名的判斷規(guī)則，對擬定的廠站名稱的命名合理性進行判斷，若結(jié)果為“符合”，則擬定名稱可以作為廠站的調(diào)度命名，反之則需重新擬定名稱。

2.4.2 廠站建議命名

本軟件能夠為用戶提供三組廠站的命名建議:(1)依據(jù)用戶輸入的規(guī)劃廠站的地理位置信息給出以地名為名稱的建議命名;(2)從地方名勝名人備用命名庫中篩選出建議命名;(3)根據(jù)用戶所選的詞組類別，從詞庫中篩選出建議命名。以上所給出的建議命名都各有其鮮明的特點，且均符合廠站命名判斷規(guī)則，具有很高的命名參考價值。

3 核心規(guī)范

廠站調(diào)度命名管理軟件是基于《廣東電網(wǎng)廠站命名新規(guī)范》進行設(shè)計開發(fā)的。其中，涉及到的核心的規(guī)范有BPA軟件中的廠站命名規(guī)范、電廠及變電站命名規(guī)范以及輸電線路命名規(guī)范。

3.1 BPA軟件中的廠站命名規(guī)范

對BPA軟件中廠站命名轉(zhuǎn)換法則進行結(jié)構(gòu)的分類，其分類的結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。以調(diào)度名為2個漢字的500 kV電廠的節(jié)點名為例。其節(jié)點名由“電廠中文拼音前7位+‘=’”組成，如果電廠名稱的拼音不足7位，則由“電廠名稱的全部中文拼音+‘=’”組成。如海門電廠生成的節(jié)點名稱為“HAIMEN=”。而對于調(diào)度名為2個漢字的500 kV變電站的變高側(cè)命名，變電站變高側(cè)共享一個節(jié)點，統(tǒng)一命名，變高側(cè)的BPA名稱由“變電站名稱中文拼音前7位+‘=’”組成，如果變電站名稱的拼音不足7位，則由“變電站名稱的全部中文拼音+‘=’”組成。

3.2 電廠及變電站調(diào)度命名規(guī)范

廠站調(diào)度命名規(guī)范要求:(1)管轄范圍內(nèi)不得出現(xiàn)相同、相近、同音或諧音的廠站調(diào)度命名;(2)電廠及變電站調(diào)度命名由2個或3個漢字組成;(3)在同一個市內(nèi)，避免出現(xiàn)名稱首字相同的電廠或變電站，避免采用廣東電網(wǎng)廠站調(diào)度命名中的多頻首字作為新廠站名首字;(4)廠站的調(diào)度命名一般以其所在地的實際地名命名，若依據(jù)地名進行廠站命名出現(xiàn)重復(fù)，則可結(jié)合廠站所在地區(qū)有代表性的歷史人物、名勝古跡等進行調(diào)度命名。

3.3 輸電線路調(diào)度命名規(guī)范

輸電線路的調(diào)度命名由3個或4個漢字組成，一般由“線路潮流送端廠站名稱的第一個字+受端廠站名稱的第一個字+回路序數(shù)+線”組成。單回線路不取回路序數(shù);若存在兩回及以上線路，則應(yīng)根據(jù)線路數(shù)量取相應(yīng)回路序數(shù)，如甲、乙、丙、丁等。以存在兩回線路為例，可將兩回線路依次命名為XX甲線和XX乙線。

文中所提及的命名規(guī)范僅僅是較為核心或具有代表的命名規(guī)范，廠站調(diào)度命名管理軟件遵守所有命名規(guī)范進行開發(fā)，保證電網(wǎng)管理者調(diào)度命名的科學(xué)性。

4 工程應(yīng)用

廣東電網(wǎng)廠站調(diào)度命名管理軟件為廣東電網(wǎng)電廠及變電站的調(diào)度運行工作提供了工具支撐，對廣東電網(wǎng)廠站、線路信息數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理維護。

“十二五”和“十三五”期間將有一大批廠站、線路投產(chǎn)，其中投產(chǎn)電廠、變電站數(shù)量約260個，借助該調(diào)度命名軟件，結(jié)合各地方供電局上報材料，對該期間投產(chǎn)的廠站、線路進行科學(xué)地命名，編寫了《廣東電網(wǎng)“十二五、十三五”規(guī)劃變電站調(diào)度命名集》。以佛山市某一計劃投產(chǎn)變電站為例，在軟件廠站命名功能對應(yīng)項中填入規(guī)劃變電站的信息，即可判斷當(dāng)前廠站臨時用名是否滿足廠站調(diào)度命名規(guī)范及線路命名規(guī)范中的約束條件，同時軟件將根據(jù)輸入連接站點的信息生成線路名稱及廠站后備命名的建議(見圖5)。

圖5 軟件輸入界面

由判別可知，該廠站的臨時命名中“上”字為廠站多頻用字，故站名“上柏”不滿足調(diào)度命名的要求，根據(jù)廠站信息，軟件從備用命名庫中推薦3個可用命名，最終形成的相應(yīng)規(guī)劃變電站調(diào)度命名如表1所示。

表1 佛山市某一計劃投產(chǎn)變電站規(guī)劃命名

5 結(jié)束語

實際的工程應(yīng)用表明，該軟件操作方便，能減少調(diào)度命名的工作量，提高了工作效率，同時還確保了調(diào)度命名的準(zhǔn)確性、全面性、科學(xué)性。軟件兼顧調(diào)度運行人員現(xiàn)有的工作習(xí)慣，考慮了調(diào)度命名在其他系統(tǒng)的接口要求，統(tǒng)一協(xié)調(diào)全網(wǎng)廠站、線路信息數(shù)據(jù)，規(guī)范了電網(wǎng)廠站調(diào)度工作，為調(diào)度運行工作的正常開展提供保障。

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