摘 要 随 着 社 会 的 发 展, 电 力 系 统 的 支 撑 作 用 日 显 突 出 继 电 保 护 是 电 力 系 统 的 重 要 组 成 部 分, 是 保 证 电 网 安 全 稳 定 运 行 的 重 要 技 术 手 段 本 文 针 对 电 力 系 统 运 行 的 需 要 设 计 并 实 现

面 向 电 网 继 电 保 护 安 全 运 行 信 息 系 统 的 设 计 与 实 现 设 计 : 刘 学 辉 校 内 指 导 : 郑 浩 然 企 业 导 师 : 王 旭 东 1

摘 要 随 着 社 会 的 发 展, 电 力 系 统 的 支 撑 作 用 日 显 突 出 继 电 保 护 是 电 力 系 统 的 重 要 组 成 部 分, 是 保 证 电 网 安 全 稳 定 运 行 的 重 要 技 术 手 段 本 文 针 对 电 力 系 统 运 行 的 需 要 设 计 并 实 现 了 一 个 功 能 比 较 完 善 的 继 电 保 护 安 全 运 行 信 息 系 统 该 系 统 一 方 面 实 现 继 电 保 护 信 息 管 理 资 源 共 享 的 基 本 目 标, 由 多 部 门 共 同 维 护 而 实 现 该 信 息 系 统 的 数 据 采 集 ; 另 一 方 面 利 用 了 计 算 机 辅 助 分 析 技 术 实 现 了 继 电 保 护 信 息 系 统 的 整 定 计 算, 数 据 自 动 分 析, 装 置 性 能 判 别 等 功 能 系 统 具 有 数 据 操 作 方 便 高 效 迅 速 的 特 点, 它 既 提 高 了 工 作 效 率 降 低 了 运 行 成 本, 又 实 现 了 继 电 保 护 装 置 可 否 继 续 投 入 电 网 运 行 给 出 辅 助 决 策 文 中 着 重 阐 述 了 该 信 息 系 统 在 当 前 电 力 企 业 发 展 中 的 需 求 分 析, 主 体 子 系 统 的 设 计 和 实 现 以 及 系 统 的 严 格 测 试 该 信 息 系 统 所 研 究 开 发 的 成 果, 已 在 安 徽 电 网 合 肥 供 电 公 司 成 功 使 用, 运 行 半 年 多 来, 取 得 了 良 好 的 效 果 用 户 给 予 了 充 分 的 肯 定 和 较 高 的 评 价 关 键 词 : 试 验 报 告 继 电 保 护 系 统 设 计 VC++ 2

Abstract Along with society's development,the strut function of electric power gradually stand out.relays protection is the electric power systems important constituent,it is the important technical method to guarantee that the electric power network can operate safely and stably. This article mainly designs and realizes a quite perfect relays protection safe operation information system in view of the need of electric power systems.on the one hand the system software realizes the basic goal of relays protection information management, resources sharing. The system data was maintained together by the multi-departments to realize information acquisition.on the other hand it realizes function of relays protection setting computation,data automated analysis through computer assistance analysis technology.it has merit of the data manipulation convenience,highly effective,rapid.it both enhanced the working efficiency,reduced the enterprise movement cost,and realized relays protection equipment whether or not to continue to put the electrical network operation to produce the auxiliary decision-making. In the article emphatically elaborated this information system develops the demand analysis in the current electric power enterprise, the main body subsystem design and the realization as well as the system strict test. The information system was successful applied by hefei power supply company.it has operated for more than half year to obtain the good effect. The user has given the full affirmation and higher appraisal. Key words: test report, relays protection, system design, VC++ 3

目 录 摘 要...2 Abstract...3 目 录...4 第 一 章 绪 论...7 1.1 研 究 的 背 景...7 1.1.1 研 究 的 意 义...7 1.1.2 国 内 现 状 调 查...8 1.2 可 行 性 分 析...9 1.3 本 文 工 作 及 组 织 结 构...10 第 二 章 系 统 分 析 与 设 计...12 2.1 系 统 设 计 的 目 标...12 2.2 系 统 需 求 分 析...12 2.2.1 系 统 用 户 要 求...13 2.2.2 系 统 功 能 要 求...13 2.2.3 数 据 分 析 要 求...13 2.3 网 络 拓 扑 结 构...13 2.4 系 统 总 体 框 架...14 2.5 系 统 工 作 流 程...15 2.6 系 统 数 据 的 分 析 与 设 计...15 2.6.1 对 象 分 析...15 2.6.2 数 据 流 向...17 2.6.3 创 建 E-R 图...18 2.6.4 设 计 表 和 字 段...19 第 三 章 试 验 报 告 管 理 子 系 统 的 设 计 与 实 现...22 3.1 子 系 统 设 计...22 3.1.1 子 系 统 结 构 图...22 4

3.1.2 子 系 统 模 块 功 能...22 3.1.3 工 作 流 程 分 析 设 计...25 3.1.4 状 态 图...27 3.1.5 顺 序 图...27 3.2 子 系 统 实 现...28 3.2.1 子 系 统 主 要 的 类...28 3.2.2 子 系 统 类 关 系 图...29 3.2.3 主 要 功 能 模 块 的 实 现...30 第 四 章 继 电 保 护 安 全 运 行 分 析 子 系 统 的 设 计 与 实 现...35 4.1 继 电 保 护 信 息 来 源 和 分 类 汇 总...35 4.1.1 信 息 来 源...35 4.1.2 分 类 汇 总...36 4.2 继 电 保 护 安 全 运 行 分 析...36 4.2.1 检 验 流 程 问 题...37 4.2.2 定 值 区 问 题...37 4.2.3 安 全 措 施...38 4.3 继 电 保 护 整 定 计 算...38 4.3.1 整 定 计 算 的 条 件...39 4.3.2 短 路 电 流 计 算...40 4.3.3 整 定 计 算 规 则...40 4.3.4 整 定 计 算...40 4.4 继 电 保 护 数 据 分 析 与 流 程...41 4.4.1 试 验 数 据 分 析 流 程 图...41 4.4.2 录 波 数 据 分 析...42 4.4.3 定 值 校 核...42 4.4.4 故 障 综 合 统 计 及 装 置 动 作 行 为 分 析...42 4.4.5 数 据 分 析 函 数 的 实 现...42 4.4.6 归 档 函 数 的 实 现...44 第 五 章 系 统 测 试...45 5

5.1 测 试 环 境...45 5.2 测 试 过 程...45 5.2.1 注 册 数 据 源...45 5.2.2 用 户 管 理...46 5.2.3 试 验 报 告 模 板 管 理...47 5.2.4 试 验 报 告 管 理...48 5.2.5 工 作 流 程...49 5.2.6 报 告 编 辑...50 第 六 章 结 束 语...52 参 考 文 献...54 致 谢...56 6

第 一 章 绪 论 本 章 介 绍 了 该 信 息 系 统 的 研 究 背 景, 从 系 统 研 究 的 意 义 和 现 状 调 查 角 度 分 析 了 系 统 的 实 用 性 ; 并 从 用 户 需 求 实 用 可 靠 技 术 性 能 和 运 行 平 台 角 度 分 析 了 系 统 的 可 行 性 1.1 研 究 的 背 景 1.1.1 研 究 的 意 义 电 力 系 统 建 设 是 关 系 到 国 计 民 生 的 国 家 基 础 建 设, 其 在 现 代 社 会 中 具 有 深 远 的 影 响 当 前 社 会 生 产 的 发 展, 对 电 能 需 求 的 日 益 增 长, 促 使 发 电 设 备 的 容 量 不 断 增 大, 同 时 也 扩 大 了 供 电 的 范 围 为 了 充 分 利 用 发 电 设 备 的 容 量, 减 少 国 家 巨 额 投 资, 提 高 供 电 的 可 靠 性 和 经 济 性, 实 现 全 国 能 源 的 优 化 配 置, 建 设 大 电 网 并 逐 步 实 现 全 国 联 网 已 是 电 力 系 统 发 展 的 必 然 随 着 电 网 的 发 展, 电 力 系 统 容 量 的 增 大 电 压 等 级 的 升 高, 变 电 所 规 模 的 扩 大, 电 网 延 伸 区 域 的 广 袤, 电 网 联 系 日 趋 更 加 紧 密, 电 网 事 故 冲 击 影 响 的 范 围 深 度 加 大, 事 故 速 度 快, 涉 及 面 广, 会 给 国 民 经 济 和 人 民 生 活 造 成 很 大 影 响 特 别 是 主 网 架 枢 纽 变 电 所 发 生 的 故 障, 如 无 法 及 时 消 除 将 可 能 诱 发 全 网 稳 定 问 题 对 故 障 的 迅 速 可 靠 消 除, 是 防 止 发 生 系 统 稳 定 破 坏 事 故 最 经 济 有 效 的 关 键 技 术 措 施 [1-5] 国 家 电 网 运 行 规 程 对 电 网 继 电 保 护 明 确 规 定 330 500kV 设 备 主 继 电 保 护 双 重 化 220kV 环 网 线 路 双 套 快 速 继 电 保 护 重 要 220kV 厂 所 双 套 母 线 继 电 保 护 及 断 路 器 失 灵 继 电 保 护 等 二 次 系 统 的 强 化 措 施 这 也 是 防 止 发 生 系 统 稳 定 破 坏 事 故 的 成 功 经 验 [6] 继 电 保 护 是 电 力 系 统 的 重 要 组 成 部 分, 是 保 证 电 网 安 全 稳 定 运 行 的 重 要 技 术 手 段 [7] 电 力 生 产 的 特 点 和 电 力 系 统 联 网 发 展 的 趋 势, 决 定 了 现 代 大 电 网 安 全 稳 定 运 行 的 复 杂 性 和 重 要 性, 而 大 电 网 运 行 所 面 临 的 跨 江 河 翻 高 山 穿 森 林 风 雨 尘 雷 等 自 然 环 境 是 相 当 恶 劣 的 ; 大 电 网 由 于 涉 及 设 备 繁 多, 设 备 故 障 的 绝 对 数 量 增 多 ; 大 电 网 涉 及 的 供 电 公 司 和 用 户 数 量 巨 大, 设 备 投 停 等 人 为 操 作 环 境 复 杂 ; 所 有 这 些 导 致 系 统 中 随 时 都 可 能 出 现 意 想 不 到 的 故 障, 希 望 大 电 网 不 出 现 故 障 是 不 现 实 和 不 可 能 的 继 电 保 护 被 誉 为 电 网 安 全 运 行 的 静 静 的 哨 兵 [8], 随 时 捕 捉 着 电 网 中 出 现 的 任 何 异 常 和 故 障, 并 作 出 正 确 的 处 理 在 异 常 和 故 障 不 可 避 免 7

的 前 提 下, 继 电 保 护 如 何 将 异 常 向 运 行 人 员 发 出 警 告 和 将 故 障 从 电 网 中 快 速 而 又 最 小 范 围 地 隔 离, 避 免 波 及 为 全 网 故 障 就 显 得 格 外 重 要 了 纵 观 国 内 外 电 力 系 统 的 重 大 事 故, 无 一 例 外 地 表 现 为 在 电 网 局 部 某 一 环 节 发 生 单 一 故 障, 由 于 继 电 保 护 不 合 要 求 的 动 作, 未 能 迅 速 隔 离 故 障, 而 导 致 系 统 失 稳 造 成 长 期 大 面 积 停 电 等 事 故 [9-11] 如 2003 年 8 月 造 成 300 亿 美 元 损 失 的 美 加 大 停 电 就 是 典 型 事 例 这 些 重 要 性 的 背 后, 很 关 键 的 一 条 就 是 : 继 电 保 护 设 备 自 身 运 行 状 况 良 好 及 其 控 制 回 路 正 确 [12] 目 前 保 障 这 些 运 行 设 备 的 技 术 条 件 就 靠 继 电 保 护 人 员 对 继 电 保 护 设 备 的 定 期 检 验 和 正 确 分 析 判 断 这 就 又 牵 涉 到 一 个 最 复 杂 的 因 素 : 人 首 先, 继 电 保 护 人 员 素 质 良 莠 不 齐, 特 别 是 地 市 级 公 司 以 下 人 员, 而 电 网 却 是 一 个 不 可 分 割 的 整 体 其 次, 即 使 最 优 秀 的 人 也 难 保 在 长 期 的 工 作 中 不 出 现 一 点 失 误, 而 这 一 点 失 误 导 致 的 后 果 在 现 代 特 大 型 超 高 压 电 网 中 往 往 是 不 堪 设 想 的 因 此, 在 计 算 机 技 术 高 度 发 达 的 今 天 如 何 利 用 计 算 机 在 这 道 保 险 之 外 再 加 一 道 保 险, 这 正 是 本 文 考 虑 的 出 发 点 针 对 继 电 保 护 试 验 数 据 的 计 算 机 辅 助 分 析, 目 前 国 内 仅 有 辽 宁 电 力 公 司 曾 作 过 尝 试 本 信 息 系 统 实 现 了 继 电 保 护 人 员 的 现 场 试 验 后 的 数 据 采 集 工 作 流 程 网 络 化 和 自 动 数 据 分 析 以 及 整 定 计 算 功 能, 并 辅 助 继 电 保 护 专 业 技 术 人 员 对 继 电 保 护 装 置 的 性 能 判 别 可 靠 性 分 析, 从 而 为 其 可 否 继 续 投 入 电 网 运 行 给 出 辅 助 决 策 该 系 统 根 据 提 交 的 试 验 报 告 的 对 应 继 电 保 护 装 置 编 号 检 索 出 预 先 存 储 在 数 据 库 中 的 整 定 单, 并 对 比 其 参 数 对 试 验 报 告 数 据 进 行 分 析, 通 过 各 类 二 次 信 息 的 查 询, 以 及 和 以 前 的 周 期 性 定 检 定 试 记 录 作 比 较, 对 试 验 报 告 进 行 数 据 完 整 性 数 据 合 理 范 围 校 验 项 目 齐 全 作 出 分 析, 并 给 出 当 前 试 验 数 据 的 分 析 结 论 1.1.2 国 内 现 状 调 查 一 直 以 来 电 力 系 统 使 用 传 统 的 人 工 方 式 管 理 着 电 力 设 备 试 验 报 告 的 日 常 工 作, 设 备 的 试 验 参 数 由 试 验 人 员 及 技 术 管 理 人 员 分 析 并 判 断 该 设 备 的 健 康 状 况 在 计 算 机 尚 未 在 电 力 系 统 广 泛 使 用 之 前, 试 验 报 告 的 处 理 过 程 主 要 依 靠 手 工 一 个 最 典 型 的 试 验 报 告 手 工 处 理 过 程 就 是 : 工 作 负 责 人 将 继 电 保 护 装 置 的 试 验 数 据 手 工 书 写 成 试 验 报 告 交 给 审 核 人 员, 审 核 人 员 将 试 验 报 告 审 核 后, 如 果 符 合 要 求, 审 核 人 在 进 行 相 应 的 签 字 后, 报 送 给 审 批 人 员 ; 如 果 不 合 格, 审 核 人 还 要 将 试 验 8

报 告 随 同 处 理 意 见 一 同 退 回 给 工 作 负 责 人 工 作 负 责 人 重 校 验 并 修 改 后, 重 复 上 述 过 程 审 核 人 将 试 验 报 告 送 给 审 批 人 后, 审 批 人 也 同 样 在 每 本 符 合 要 求 的 试 验 报 告 上 签 字 并 退 回 给 继 电 保 护 工 作 负 责 人 处 存 档 备 案, 而 如 果 试 验 报 告 不 符 合 要 求 则 需 将 该 试 验 报 告 和 处 理 意 见 逐 级 退 回 给 审 核 人 工 作 负 责 人 然 后 又 重 复 上 述 全 过 程 这 样 试 验 报 告 处 理 过 程 就 完 成 了 目 前 随 着 计 算 机 的 广 泛 使 用, 上 述 的 过 程 并 未 改 观, 最 多 也 就 是 将 手 写 试 验 报 告 改 成 了 用 WORD 文 档 处 理, 纸 面 上 美 观 一 点 而 已 对 继 电 保 护 性 能 和 技 术 参 数 的 分 析 判 断 依 然 仅 仅 依 靠 逐 级 参 与 工 作 的 人 员 的 人 为 分 析 判 断 手 工 处 理 过 程 具 有 明 显 不 足 : 首 先 处 理 试 验 报 告 的 工 作 流 程 的 效 率 很 低, 一 份 即 使 全 过 程 都 合 格 的 试 验 报 告 处 理 完 毕 一 般 也 要 两 周 左 右 ; 其 次 处 理 的 工 作 成 本 较 大, 一 方 面, 纸 墨 的 浪 费 并 且 经 常 有 不 合 格 的 试 验 报 告, 重 新 打 印 替 换 所 造 成 的 纸 墨 的 浪 费 更 惊 人 ; 另 一 方 面, 由 于 工 作 流 程 中 的 各 类 人 员 所 处 的 办 公 物 理 位 置 不 同, 报 送 过 程 车 辆 需 求 及 其 费 用 亦 更 加 不 菲 利 用 计 算 机 来 处 理 这 些 流 程 的 继 电 保 护 试 验 报 告 无 疑 会 极 大 程 度 地 提 高 效 率 和 企 业 运 营 成 本 更 重 要 的 一 方 面, 对 整 个 试 验 的 参 数 分 析 和 装 置 性 能 判 断 仍 然 没 能 利 用 计 算 机 技 术 依 然 单 纯 的 由 技 术 分 析 人 员 对 报 告 进 行 认 真 分 析 和 审 核 为 实 现 对 继 电 保 护 试 验 报 告 进 行 高 效 的 管 理 和 工 作 流 程 的 高 效 便 捷 轻 松 和 网 络 化 以 及 分 析 判 断, 特 设 计 该 信 息 系 统 以 提 高 工 作 效 率 使 用 该 软 件 之 后, 可 以 使 继 电 保 护 装 置 维 护 人 员 在 分 布 于 全 市 的 各 个 变 电 所 就 可 通 过 局 域 网 络 查 看 保 护 装 置 的 各 种 参 数 出 厂 资 料 保 护 定 值 历 史 试 验 报 告 的 数 据 ; 登 录 的 具 有 相 应 权 限 的 用 户 在 各 自 授 权 范 围 内 的 推 进 工 作 流 程, 可 实 现 继 电 保 护 试 验 报 告 处 理 的 网 络 化, 分 析 判 断 的 自 动 化, 辅 助 决 策 的 微 机 化 公 司 各 级 部 门 可 随 时 检 索 历 史 试 验 数 据 和 其 分 析 报 告, 了 解 电 力 设 备 的 健 康 状 况 1.2 可 行 性 分 析 供 电 企 业 是 一 个 大 型 的 企 业, 员 工 多, 部 门 多, 工 作 地 点 分 散, 这 就 需 要 一 种 强 有 力 的 手 段, 使 企 业 内 部 的 信 息 能 有 效 交 流, 各 部 门 协 调 一 致 地 工 作 以 完 成 任 务 在 信 息 时 代 的 今 天, 电 力 系 统 的 计 算 机 应 用 已 经 普 及, 任 何 工 作 人 员 在 公 司 9

任 何 地 方 办 公 都 将 接 触 到 计 算 机, 电 力 光 纤 通 讯 网 络 已 覆 盖 到 各 个 变 电 所, 线 路 保 护 元 件 保 护 系 统 稳 定 装 置 故 障 录 波 装 置 已 全 部 实 现 了 微 机 化 保 护 ; 局 域 网 络 软 硬 件 平 台 业 已 在 各 公 司 稳 定 运 行 多 年 数 据 库 技 术 是 信 息 管 理 与 数 据 处 理 最 合 适 的 一 种 先 进 技 术, 随 着 企 业 管 理 规 范 化 的 建 设, 我 们 工 作 中 信 息 量 也 不 断 地 增 加, 作 为 计 算 机 的 三 大 主 要 应 用 ( 科 学 计 算 过 程 控 制 和 数 据 处 理 ) 之 一 的 数 据 处 理, 已 迅 速 上 升 为 计 算 机 应 用 的 主 要 方 面, 数 据 库 技 术 则 成 为 人 们 日 常 生 活 中 处 理 数 据 不 可 缺 少 的 有 力 工 具, 并 且 现 代 的 信 息 管 理 系 统 几 乎 都 以 数 据 库 技 术 作 为 核 心 [35] 本 信 息 系 统 的 开 发 中, 一 方 面 着 重 考 虑 了 系 统 的 实 用 性, 使 其 具 有 实 用 性 强 的 特 点, 针 对 生 产 运 行 中 的 实 际 问 题, 解 决 了 二 次 部 分 各 类 数 据 源 的 共 享 和 使 用, 特 别 对 于 继 电 保 护 技 术 工 作 人 员, 可 以 更 有 效 地 进 行 系 统 分 析 和 数 据 统 计 工 作, 提 高 继 电 保 护 运 行 水 平 另 一 方 面 保 证 了 其 高 可 靠 性, 由 于 采 用 数 据 库 技 术, 整 个 信 息 管 理 系 统 运 行 可 靠 性 不 再 分 散 于 各 级 用 户 之 间, 而 集 中 于 网 络 中 心 数 据 库, 任 一 用 户 工 作 站 的 突 然 损 坏, 也 不 影 响 整 个 系 统 其 他 部 分 的 工 作 性 能, 而 且 恢 复 非 常 简 单, 易 于 维 护 和 升 级 这 是 系 统 能 够 投 入 运 行 的 一 个 优 势 设 计 一 个 数 据 库 应 用 程 序 并 不 是 很 难 的 一 件 事 但 是 却 有 许 多 数 据 库 应 用 软 件 得 不 到 用 户 的 认 可, 其 原 因 就 是 前 期 调 研 中, 系 统 设 计 者 和 使 用 者 没 有 得 到 相 应 的 思 想 沟 通 [13] 本 信 息 系 统 的 开 发 是 结 合 开 发 人 自 己 工 作 中 的 实 际 需 求, 并 充 分 调 查 了 该 工 作 的 各 个 流 程 中 的 操 作 者 实 际 情 况, 邀 请 了 自 动 化 所 的 各 个 班 组 的 班 组 长 自 动 化 专 责 输 变 电 部 继 电 保 护 专 责 和 所 领 导 以 及 输 变 电 部 主 任 共 同 讨 论 并 提 出 了 宝 贵 的 意 见 这 构 成 一 个 该 信 息 系 统 成 功 应 用 的 坚 实 的 调 研 基 础 综 上 所 述, 从 用 户 需 求 实 用 可 靠 技 术 性 能 和 运 行 平 台 角 度 分 析 了 系 统 的 可 行 性 1.3 本 文 工 作 及 组 织 结 构 随 着 国 家 对 电 力 工 业 的 改 革 电 力 企 业 的 快 速 发 展 和 建 设 一 强 三 优 的 现 代 化 电 网 企 业 的 迫 切 需 求, 电 力 系 统 自 动 化 得 到 了 迅 猛 的 发 展 而 实 现 电 力 系 统 继 电 保 护 装 置 运 行 维 护 信 息 的 自 动 化, 管 理 的 现 代 化 是 其 重 要 的 组 成 部 分 ; 确 保 电 网 继 电 保 护 装 置 安 全 运 行, 进 而 保 障 电 力 系 统 的 可 靠 稳 定 经 济 运 行 又 是 10

当 前 国 民 经 济 发 展 的 基 础 之 一 本 文 针 对 电 力 系 统 继 电 保 护 安 全 运 行 的 需 求 而 设 计 并 实 现 的 面 向 电 网 继 电 保 护 安 全 运 行 的 信 息 系 统, 它 具 有 数 据 操 作 方 便 高 效 迅 速 的 特 点, 一 方 面 实 现 继 电 保 护 信 息 管 理 资 源 共 享 的 基 本 目 标, 由 多 部 门 共 同 维 护 而 实 现 该 信 息 系 统 的 数 据 采 集 ; 另 一 方 面 利 用 了 计 算 机 辅 助 分 析 技 术 实 现 了 继 电 保 护 信 息 系 统 的 整 定 计 算, 数 据 自 动 分 析, 装 置 性 能 判 别 等 功 能 文 中 着 重 阐 述 了 该 信 息 系 统 在 当 前 电 力 企 业 发 展 中 的 需 求 分 析, 主 体 子 系 统 的 设 计 和 实 现 以 及 系 统 的 严 格 测 试 本 文 主 要 安 排 如 下 : 第 一 章 简 要 描 述 了 该 信 息 系 统 软 件 的 研 究 背 景 现 状 调 查 可 行 性 分 析, 并 勾 勒 了 本 文 内 容 与 结 构 组 织 的 大 体 轮 廓 第 二 章 在 对 整 个 系 统 的 需 求 分 析 的 基 础 上, 从 软 件 开 发 需 求 功 能 总 体 框 架 到 系 统 数 据 分 析 几 个 方 面 作 了 详 细 的 阐 述 第 三 章 详 细 介 绍 了 该 信 息 系 统 的 试 验 报 告 处 理 子 系 统 的 设 计 与 实 现 从 主 要 模 块 的 具 体 分 析 到 代 码 实 现 都 作 了 清 晰 的 说 明 第 四 章 是 继 电 保 护 安 全 运 行 分 析 子 系 统 的 设 计 与 实 现 它 介 绍 了 整 定 计 算 模 块 和 数 据 分 析 模 块 的 设 计 和 实 现 以 及 试 验 数 据 分 析 函 数 的 实 现 代 码 第 五 章 是 系 统 测 试, 针 对 几 个 主 要 模 块, 介 绍 了 其 严 格 的 测 试 方 案 测 试 过 程 和 测 试 结 果 第 六 章 简 要 地 对 全 文 进 行 了 总 结, 并 就 软 件 的 完 善 做 出 了 期 待 11

第 二 章 系 统 分 析 与 设 计 本 章 介 绍 了 系 统 设 计 目 标 需 求 分 析, 并 在 此 基 础 上 描 述 系 统 总 体 结 构 和 系 统 工 作 流 程 2.1. 系 统 设 计 目 标 : 为 了 适 应 目 前 全 公 司 的 电 力 生 产 办 公 自 动 化, 提 高 办 公 效 率, 降 低 生 产 成 本, 实 现 电 力 系 统 继 电 保 护 装 置 运 行 维 护 信 息 的 快 速 检 索 历 史 数 据 保 存 上 报 审 批 入 档 的 全 面 网 络 化, 试 验 数 据 的 自 动 分 析 和 装 置 性 能 的 判 断, 达 到 管 理 的 现 代 化 ; 使 继 电 保 护 装 置 维 护 人 员 在 分 布 于 全 市 的 各 个 变 电 所 就 可 通 过 局 域 网 络 查 看 继 电 保 护 装 置 的 各 种 参 数 出 厂 资 料 保 护 定 值 历 史 试 验 报 告 数 据 登 录 的 具 有 相 应 权 限 的 用 户 在 信 息 维 护 完 毕 后, 可 将 信 息 整 理 存 入 位 于 公 司 信 息 中 心 的 数 据 库 中, 形 成 以 计 算 机 为 主 体 形 式 的 管 理 系 统, 公 司 各 相 关 部 门 可 直 接 用 该 系 统 从 数 据 库 中 调 出 相 应 文 档 进 行 审 批 入 档 ; 也 可 打 印 出 而 实 现 纸 质 化 文 件 档 案 特 开 发 本 信 息 系 统 并 利 用 公 司 现 有 的 网 络 硬 件 平 台 实 现 此 目 的 该 系 统 的 投 入 使 用 将 使 公 司 领 导 及 时 了 解 公 司 所 辖 设 备 继 电 保 护 设 备 的 停 役 检 修 运 行 健 康 等 情 况 ; 同 时 提 高 相 关 人 员 的 工 作 效 率, 减 少 差 错, 降 低 劳 动 强 度 网 络 化 的 日 常 事 务 管 理 可 以 做 到 定 量 考 察, 优 化 组 合, 合 理 分 配, 建 立 公 司 分 管 领 导 查 询 - 到 辅 助 决 策 的 作 用, 提 高 管 理 决 策 层 的 决 策 水 平 依 据 公 司 现 有 的 业 务 规 程 及 管 理 方 式 开 发 本 信 息 管 理 软 件, 以 达 到 解 决 相 关 问 题 它 是 一 个 功 能 比 较 完 善 的 继 电 保 护 安 全 运 行 信 息 系 统 软 件, 具 有 数 据 操 作 方 便 高 效 迅 速 的 优 点 2.2. 系 统 需 求 分 析 : 需 求 分 析 是 在 于 要 弄 清 用 户 对 应 用 系 统 的 确 切 要 求, 针 对 其 中 的 数 据 工 作 流 程 功 能 需 求 作 出 分 析, 征 求 各 类 用 户 的 意 见 因 为 要 设 计 一 个 有 效 的 应 用 系 统, 必 须 用 系 统 工 程 的 观 点 来 考 虑 问 题 在 系 统 分 析 阶 段, 设 计 者 和 用 户 双 方 要 密 切 合 作, 对 信 息 格 式 处 理 界 面 和 处 理 要 求 达 成 一 致 根 据 分 析, 本 系 统 主 要 的 要 求 如 下 : 12

2.2.1. 系 统 用 户 使 用 要 求 : 1 能 够 创 建 新 的 变 电 所 电 压 等 级 和 试 验 报 告 ; 2 能 根 据 该 登 录 用 户 的 权 限 对 现 有 的 未 归 档 试 验 报 告 进 行 编 辑 修 改 或 删 除 ; 3 能 够 实 现 对 已 归 档 报 告 的 查 询 ; 4 能 根 据 该 登 录 用 户 的 身 份 使 其 只 能 进 行 相 应 的 工 作, 特 别 是 签 字, 以 防 止 伪 签 字 ; 5 能 根 据 该 登 录 用 户 的 身 份 检 索 显 示 其 当 前 需 要 处 理 的 事 务 ; 6 能 自 动 告 知 当 前 选 择 的 报 告 所 处 的 工 作 流 程 2.2.2. 系 统 功 能 要 求 : 1 数 据 源 注 册 : 用 户 指 定 数 据 库 服 务 器 地 址, 自 动 注 册 数 据 源 ; 2 密 码 设 置 : 每 个 操 作 员 均 有 自 己 的 密 码, 可 以 防 止 非 本 系 统 人 员 进 入 本 系 统 ; 又 因 每 个 人 的 权 限 不 一 致, 故 可 以 防 止 越 权 操 作 3 报 告 维 护 : 为 了 存 放 报 告 的 全 部 数 据, 本 系 统 将 报 告 的 信 息 进 行 管 理 包 括 对 身 份 和 签 字 的 一 致 性 检 查, 各 报 告 的 添 加 修 改 删 除 等 操 作 4 系 统 查 询 : 可 以 按 变 电 所 报 告 名 工 作 流 程 等 相 关 信 息 进 行 查 询 5 系 统 管 理 : 进 行 用 户 管 理 数 据 备 份 和 数 据 恢 复 6 模 板 调 入 : 根 据 保 护 类 型, 调 入 相 应 的 试 验 报 告 模 板 7 其 它 操 作 : 包 括 修 改 密 码 添 加 用 户 页 面 设 置 等 2.2.3. 数 据 分 析 要 求 : 1 安 全 运 行 的 数 据 分 析 响 应 时 间 要 快, 不 得 长 于 3 秒 ; 2 数 据 分 析 操 作 方 便 界 面 友 好 ; 3 分 析 项 目 齐 全, 分 析 结 果 以 报 表 反 馈 并 正 确 ; 4 各 种 类 型 继 电 保 护 的 数 据 分 析 2.3. 网 络 的 拓 扑 结 构 : 目 前 公 司 已 实 现 各 工 区 各 变 电 所 机 关 下 属 子 公 司 的 光 纤 通 讯, 网 络 硬 件 平 台 已 搭 建 而 成, 该 套 系 统 是 在 此 基 础 之 上 的 网 络 应 用 13

拓 扑 结 构 图 如 下 : 图 2-1 该 系 统 在 公 司 内 部 的 网 络 拓 扑 结 构 数 据 库 服 务 器 安 装 有 microsoft SQL Server 2000, 在 公 司 信 息 中 心 机 房, 其 他 各 工 作 站 位 于 公 司 局 域 网 中 任 意 有 需 求 的 位 置, 如 自 动 化 所, 各 变 电 所 公 司 机 关 输 变 电 部 2.4. 系 统 总 体 框 架 : 根 据 系 统 设 计 思 想 设 计 目 标 及 对 系 统 的 需 求 分 析, 系 统 总 体 结 构 可 描 述 如 图 2-2 所 示 其 中 数 据 库 采 用 三 层 框 架 结 构, 数 据 层 用 于 存 储 各 种 整 定 标 准 数 据 试 验 数 据 与 对 比 评 价 数 据 及 分 析 结 果 数 据, 逻 辑 层 用 于 数 据 分 析 的 各 种 逻 辑 处 理, 表 现 层 是 通 过 用 户 界 面 将 合 格 试 验 报 告 与 装 置 评 价 结 果 以 规 定 格 式 反 馈 给 用 户 14

2.5. 系 统 工 作 流 程 : 在 分 析 现 有 工 作 流 程 的 基 础 上, 进 行 程 序 实 现 流 程 设 计, 形 成 以 软 件 为 基 础 的, 实 用 高 效 的 继 电 保 护 装 置 检 验 与 评 价 作 业 流 程, 即 针 对 不 同 的 检 验 性 质 显 示 相 应 的 检 验 报 告 检 验 内 容 检 验 报 告 输 入 检 验 结 果 确 认 与 修 改 自 动 生 成 检 验 报 告 自 动 评 价 装 置 性 能 而 程 序 实 现 的 试 验 报 告 的 质 量 评 测 和 装 置 性 能 的 评 估, 由 试 验 数 据 与 调 度 事 先 整 定 的 整 定 单 数 据 项 经 过 程 序 的 对 比 检 查, 确 定 试 验 参 数 是 否 在 检 测 规 定 的 合 理 范 围 内 评 测 结 果 将 以 报 告 的 形 式 反 馈 给 审 核 人 审 核 人 将 自 己 的 处 理 意 见 一 并 反 馈 给 工 作 负 责 人 结 果 如 图 2-3 所 示 2.6 系 统 数 据 分 析 2.6.1 对 象 分 析 : 统 一 建 模 语 言 (UML) 为 描 述 面 向 对 象 系 统 定 义 了 一 系 列 的 标 准 符 号 使 用 UML 增 强 了 工 程 领 域 专 家 软 件 设 计 者 和 其 他 不 同 背 景 的 用 户 之 间 的 交 流 联 系 UML 可 以 在 普 遍 的 场 合 使 用, 对 工 作 流 系 统 的 用 户 而 言 很 直 观 除 了 这 些,UML 15

符 号 具 有 准 确 的 语 义, 也 就 是 说 可 视 化 的 工 作 流 描 述 可 以 作 为 软 件 规 约 恰 当 地 用 UML 来 描 述 工 作 流 管 理 系 统 有 两 大 好 处 首 先,UML 是 软 件 界 公 认 的 符 号 标 准 ; 第 二,UML 也 可 用 在 不 需 要 实 现 细 节 的 一 般 场 合 在 显 示 的 UML 图 与 那 些 用 户 专 家 已 经 在 使 用 的 图 在 直 观 上 很 相 近, 另 外, 它 们 的 语 义 有 精 确 的 定 义 [16,19-20] 该 系 统 中 事 件 (UML 信 号 事 件 ) 和 过 程 (UML 用 例 ): 过 程 名 参 与 者 事 件 / 输 入 转 换 事 件 / 输 出 一 份 试 负 责 人 审 核 试 验 报 告 的 生 工 作 流 程 数 据 库 中 相 应 验 报 告 人 审 批 人, 成 提 交 记 录 数 据 库 其 系 统 模 型 见 图 2-4 试 验 报 告 在 工 作 流 程 中 会 随 着 工 作 参 与 者 而 有 产 生 多 种 关 系, 进 而 有 多 个 实 体 (UML 类 ), 如 图 2-5 根 据 工 作 流 程, 将 有 工 作 负 责 人 审 核 人 审 批 人 的 针 对 数 据 库 中 试 验 报 告 进 行 操 作, 并 由 相 应 的 接 口 函 数, 其 架 构 可 描 述 为 图 2-6: 16