广西电力线损统计系统设计方案

DOC##电网公司线损管理系统设计方案##电网公司生技部####供电局##能创信息科技##公司二○○四年一月十日目录TOC\o"1-3"\h\z1.项目背景42.系统设计思路43.系统的设计与技术要点54.系统的功能描述95.设计工具的选择146.系统的开发计划167.系统试点地区161.项目背景电力网电能损耗(简称线损)，是电力企业在电能传输和营销过程中所产生的电能损耗。它是自发电厂出线起至用户电度表止所发生的电能消耗和损失。线损率反映电力系统规划、设计、生产技术和经营管理水平，是各级供电企业的重要经济技术指标之一。根据《中国南方电网##公司节能管理方法》与##电力##线损管理标准的要求，为适应电力企业走向市场的需要与商业化运营要求，强化公司各级供电企业的线损管理，将线损率降低到合理的水平，提高企业的经济效益，线损统计和分析工作应做到：网损和地区线损中的送变电线损分析按分压、分线进展，配电线损的分析按分区、分站、分线、分台区进展，并分别与其相对应的线损理论计算值进展比拟，以掌握线损电量的组成，找出送变配电系统学薄弱环节，明确降损的主攻方向。目前公司各供电局的分压、分线、分台区线损统计根本上是用Excel表格进展，不但工作量大、效率低，而且统计结果不准确，不与时，严重影响线损分析的质量和效果，因此，开发一套完整、统一、准确、快捷、基于新平台、网络化的线损统计系统，对提高公司线损管理科学水平，实行分级、分压、分线、分台区分析考核，与时发现线损管理中存在的各种问题，减少不明电量损失，促进节能降耗具有十分重要的意义。2.系统设计思路《##电力公司线损统计系统》的设计思路是按照公司线损管理业务流程，利用先进的计算机与网络技术、通讯技术，建立新平台，开发线损统计高级应用程序，与现有的各类信息管理数据库如##电网电能计量自动化系统、负荷管理系统、用电营销MIS系统等数据库进展无缝互联和有效集成，挖掘融合各数据库中与线损统计相关数据，实现数据信息跨地区、跨系统、跨平台共享和数据的综合利用。该系统采用离线和在线相结合，采集各发电厂、变电站、开闭所、配电专变、公变配电、各类客户等关口表计数据作为供售电量参数来进展线损统计、分析。具有分区、分压、分线、分台区线损统计、变电站母线电量不平衡计算、线损异常报警、线损综合分析、查询等功能。《##电力##线损统计系统》的开发和推广应用将有效地提高公司线损统计工作效率和管理质量，为线损管理科学决策提供可靠依据。3.系统的设计与技术要点3.1. 主要关键技术的研究利用计算机网络实现线损统计的自动化研究利用现有电力计算机网络，实现准确、快速、全面的线损在线和离线统计分析。电能计量设备的数据采集与分析研究变电站电能计量设备的数据采集与分析。关于多个业务系统软件相互整合的研究研究现存的多个业务系统软件如何灵活进展数据的整合。3.2. 设计架构的选择结构：线损系统的用户群将分布在区级机关、地级供电局、变电站，地域广阔，因此应该选择维护、更新容易的Browser/Server〔浏览器/服务器〕结构。所有的程序都存放在服务器上，客户端只需要安装微软的InternetExplorer浏览器，以与直接从服务器下载一些插件即可立即使用系统，无需任何配置，客户端无需维护。所有功能模块全部都用网页形式实现，用户容易承受。多级的结构：每一个级别〔区级、地市级、县级〕一个，保证本地的线损统计一定能正常进展。异步消息技术保障多级系统的无缝衔接：区级、地级、以与以后的县级线损系统都需要严密连接起来，直接在系统中上传报表、下发命令，因此需要稳定的数据传输保障。利用异步消息队列技术，可以保证在根底网络不稳定的情况下仍能保存数据命令，等待网络恢复后再自动〔无需人工再次干预〕发送数据。采用组件化的设计方法保障系统可以被动态调整：组件化的程序，使得系统能在运行时进展局部更新、调整而不影响用户使用。分布式的程序框架保障系统可扩展性：由于线损系统涉与到与其他业务系统的整合，并且在不同级别的线损系统之间其实也是一种整合，而分布式的组件设计便于衔接分布在其它计算机上程序，使系统具有良好的可拓展性，另外也更方便进展系统迁移与更新。硬件系统架构如图一所示：应用服务器WEB服务器应用服务器WEB服务器公司本部用户其他业务系统〔例如能量管理系统〕其他业务系统〔例如营销MIS、能量管理系统、用电监测系统公司本部局域网供电局局域网应用服务器WEB服务器实时采集服务器电力广域网供电局用户光纤/网表计采集设备变电站用户变运管理所供电局公司本部图一、硬件系统架构变电站电能表变运管理所用户安全隔离设备安全隔离设备软件系统架构如图二所示〔仅以公司本部、地区供电局为代表，县级做法类似〕：利用消息队列上传数据，保障异步传输利用消息队列上传数据，保障异步传输调度能量管理系统能量管理系统营销Mis系统用电监测系统选择一：变运管理所或变电站拨号后〔或者利用现有计算机通信网络〕利用IE浏览器提交各种电量图二、软件系统体系结构〔注：1、虚线局部表示以后要做的接口；2、选择一、二、三是变电站的电量数据发送到管理站点的可选择方式〕数据库系统数据库系统公司总部线损管理供电局线损统计系统选择二：由变电站采集系统自动采集相关表位数据，发送到该变电站的管理主站。采集系统主站选择三：利用提取工具从能量管理系统提取电量数据采集系统子站硬件平台的选择：为了系统能提供稳定高效的服务，同时兼顾经济效益的考虑，建议每个应用站点配置1台PC服务器，作为数据服务器、应用服务器和WEB服务器〔三种应用同时在一台机器上运行〕，以后系统功能扩展对硬件有更高的需求后，可以再添加两台机器，实现每台机器负责一种服务，以提高计算能力。建议服务器配置IntelXeon2.8G以上CPU、2G以上内存、Raid磁盘阵列。因此，每个供电局需要配置1台PC服务器，公司本部需要配置1台PC服务器。软件平台的选择：选择最新的Windows2003Server作为服务器操作系统，使用IIS6作为WEB服务器。WindowsServer2003基于Windows2000Server的核心技术构建。Microsoft.NET已与WindowsServer2003家族严密集成。它使用XMLWeb服务使软件集成程度达到了前所未有的水平：离散、组件化的应用程序通过Internet互相连接并与其他大型应用程序相连接，使系统的整合更为方便。它的可靠性、安全性、可扩展性都比2000版本有了不少提高。WindowsServer2003内置的应用程序服务，如ASP.NET、事务监视、消息队列和数据访问，减少代码编写工作量。所有这些优点，都在改良的Windows服务器内核结构中实现并构成了.NET的根底。4.系统的功能描述系统分为供电局和公司本部两局部。4.1.供电局分系统主要功能如图三所示：数据上报公司接口数据上报公司接口图三、供电局分系统功能模块根底资料设置供电局分系统各种统计的计算关系设置数据采集线损统计综合查询报表管理权限管理设备台帐管理系统扩展接口智能分析根底资料设置：变电站资料、电压等级、分区划分资料、大用户资料。设备台帐注册：变压器资料注册、线路资料注册、表计注册〔各级别操作员分别注册其管辖X围内的关口表〕、CT、PT的设备资料注册、设置关口表和对应CT、PT的绑定关系。各种统计的计算关系设置分线线损统计关系式分压线损统计关系式分区线损统计关系式分台区线损统计关系式母线平衡统计关系式站用电量关系式变压器损耗关系式购电量关系式售电量关系式网供电量关系式线路送电量关系式线路售电量关系式数据上报公司的接口：将数据传送到公司本部的软件数据通道。系统扩展接口:为以后与其他业务系统相结合，从中提取相关数据做好软件接口准备。线损统计系统线损统计系统能量管理系统系统营销MIS系统用电监测系统图四、本系统与其他业务系统的关系数据采集数据采集数据采集实时数据采集相关业务系统数据采集人工数据采集图五、数据采集模块构成实时数据采集：在管辖X围内的变电站建立采集终端，通过光纤将所有相关电量表数据发送到公司主站。从营销MIS提取用电量数据。人工数据采集：变运管理所、变电站直接拨号到供电局分系统，通过浏览器人工录入相关电量数据。线损统计：根据用户的选择，按照设置好的线损计算关系统计不同线路、不同电压等级、不同台区的实测线损；母线平衡线损计算；主变损耗计算；对于具体的某份统计，可以做出分析并在系统中记录下来。报表管理：利用统计的结果产生各种年、季、月报表〔例如月末24点抄表电量情况、变电站母线平衡表、月度线损波动分析表等〕将报表直接上报到公司本部打印报表将报表导出到Excel综合查询按时间段对分压、分区、分线线损、母线电量平衡指标〔不平衡率、合格率〕、10kV线损率>=7%比例、主变损耗进展查询高耗设备的查询利用折线、柱形等统计图将统计结果直观地展示出来智能分析诊断分析系统：基于系统的历史数据与实时数据，建立相应的数学模型，在综合分析的根底上，形成科学的决策支持分析报告，提高系统的智能性。专家分析系统：根据实时采集数据计算、统计、分析实测线损，对线损超标的线路作定性、定量、定位的分析，进一步提高电力系统的管理水平。权限管理：管理用户名、密码，设置用户的使用权限等。4.2.公司本局部系统主要功能如图四所示：图六、公司本部系统功能模块图六、公司本部系统功能模块根底资料设置公司本局部系统综合查询报表管理权限管理中调所数据上报接口线损统计供电局数据上报接口系统扩展接口智能分析根底资料设置：电压等级等。供电局数据上报接口：与各地供电局进展交换数据的软件数据通道。中调所数据上报接口：接收中调所数据的软件数据通道。线损统计：利用中调所、各个供电局的上报数据，分压统计网区内的线损。报表管理：利用各个供电局的上报数据，统计产生各种年、季、月报表〔例如月末24点抄表电量情况、变电站母线平衡表、月度线损波动分析表等〕打印报表将报表导出到Excel系统扩展接口：为以后与其他业务系统〔例如##电网电能计量自动化系统〕相结合，从中提取相关数据做好软件接口准备。公司本部线损统计分系统公司本部线损统计分系统##电网电能计量自动化系统统〔本部〕图七、本系统与其他业务系统的关系综合查询：按时间段对分压、分区、分线线损、母线电量平衡指标〔不平衡率、合格率〕进展查询、可查询地区供电局的各种数据，例如10kV线损率>=7%比例、主变损耗高耗设备的查询利用折线、柱形等统计图将统计结果直观地展示出来智能分析断分析系统：基于系统的历史数据与实时数据，建立相应的数学模型，在综合分析的根底上，形成科学的决策支持分析报告，提高系统的智能性。专家分析系统：根据实时采集数据计算、统计、分析实测线损，对线损超标的线路作定性、定量、定位的分析，进一步提高电力系统的管理水平。权限管理：管理用户名、密码，设置用户的使用权限等。5.设计工具的选择MicrosoftDotNet平台.NET提供了Windows平台下新一代的组件化开发的根底架构。是原来WindowsDNA〔DistributeNetworkArchitecture〕构架的全面升级，解决了DNA中的不少缺陷。DNA架构包括：asp、/+，对应的.NET架构是asp.NET、.NET组件。DNA中的RPC和D都更适用于Intranet而不是Internet。RPC和D要求的端口在防火墙内部，不太可能被打开。这种局限对于开发上线的WEB应用是一个很严重的问题。DNA架构中的组件/D部署时需要注册或者发布，这会对应用程序产生很大的影响，所以它并不是一个理想的解决方案。这两个缺陷.NET都可以利用基于Internet的标准XML、SOAP来解决。具体的，可以采用.NET中的Remoting技术或者WebServices技术得到解决。因此基于DotNet平台开发的应用系统可以使用多种方式衔接不同的应用，十分有利于系统之间的相互整合。总之，.NET架构为基于网络的组件化、分布式系统开发提供了一个优秀、方便的平台，完全满足适合线损系统的需要。开发工具MicrosoftVisualStudioDotNet2003和C#VisualStudioDotNet2003是微软最新的基于.NET开发套件，可以快速构建.NET框架下的应用系统。C#〔CSharp〕是VisualStudio.Net中的一个新的强大的开发工具，利用它可以很方便的开发基于.NET构架的企业级应用的所有局部。开发技术MicrosoftAsp.NETASP.NET是ASP〔ActiveServerPage〕的升级，给开发带来了革命性的变化。利用ASP开发WEB应用时，会将负责程序的脚本和HTML混杂在一起，导致页面的脚本语言结构十分复杂，逻辑不清晰，可读性差，不仅给编程人员本身带来不便，也给系统的维护带来不小的困难，特别是当应用逻辑需求发生变动时，修改这些程序将十分困难。.NET中的ASP.NET可以使代码和界面完全别离，并提供了基于组件的开发，使WEB应用的开发效率大为提高。MicrosoftMSMQ〔MicrosoftMessageQuery〕由于系统建立在网络环境上，而且覆盖X围很广，我们无法估计网络环境或者对方的业务系统是否在正常运转，但是必须能够保证：无论外部环境如何变化，我们都可以把数据传输到目的机器上〔在它恢复以后〕。因此在技术上，需要把消息暂时存储在消息队列中，不断尝试向目标机器发送，直到真正发送成功为止。这就确保了数据传送不会因为缺少人工干预而被遗失。而这些技术操作，就是消息队列的功能。MicrosoftMessageQuery〔微软消息队列〕是微软公司的消息队列中间件产品，它的最根本功能就是保障异步消息的安全传输。WindowsServer系列操作系统内置了MSMQ中间件；DotNET平台内置了对消息队列的支持，提供了方便的编程接口。利用MSMQ将为多级别的线损系统之间的相互衔接提供稳定的保障。MicrosoftSQLServer2000SQLServer2000是一项全面完整的数据库与分析产品。从借助浏览器实现的数据库查询功能到内容丰富的扩展标记语言〔XML〕支持特性均可有力地证明，S