基于CS和BS結(jié)構(gòu)的多數(shù)據(jù)源電能質(zhì)量數(shù)字化管理平臺

1、基于C/S和B/S結(jié)構(gòu)的多數(shù)據(jù)源電能質(zhì)量數(shù)字化管理平臺    摘要：在原有基于B/S(瀏覽器服務(wù)器)結(jié)構(gòu)的天津市電力公司電能質(zhì)量管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用C/S(客戶機(jī)/服務(wù)器)和B/S相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮了C/S結(jié)構(gòu)與B/S結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，擴(kuò)展實現(xiàn)了多數(shù)據(jù)源兼容及可擴(kuò)展的設(shè)備接口、多線程機(jī)制、可視化圖形操作、局域網(wǎng)監(jiān)控等技術(shù)。描述了系統(tǒng)設(shè)計思路，介紹了系統(tǒng)主要子系統(tǒng)的功能及相關(guān)技術(shù)特點。 關(guān)鍵詞：C/S結(jié)構(gòu):B/S結(jié)構(gòu);多數(shù)據(jù)源;電能質(zhì)量:監(jiān)測系統(tǒng)O引言電能質(zhì)量事關(guān)電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運行以及用戶的經(jīng)濟(jì)效益。代寫論文 現(xiàn)行電能質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)主要包括

2、公用電網(wǎng)諧波、供電電壓偏差、電力系統(tǒng)頻率允許偏差等。隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，各種電能質(zhì)量監(jiān)測裝置不斷接入電網(wǎng)，各供電公司可以隨時查看所管轄區(qū)域站點的電能質(zhì)量狀況，但是由于眾多的設(shè)備廠家服務(wù)于電能質(zhì)量管理工作，使電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)變得龐大并且分散，極其不容易統(tǒng)一管理。為了進(jìn)一步提高電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的管理水平，有必要利用信息技術(shù)建立能兼容多個電能質(zhì)量數(shù)據(jù)源的數(shù)字化管理平臺，使數(shù)據(jù)具有網(wǎng)絡(luò)化和共享性等特點。1平臺設(shè)計目標(biāo)及原則平臺設(shè)計目標(biāo)是:基于天津市電力公司ATM網(wǎng)絡(luò)，采用C/S和B/S相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建多數(shù)據(jù)源的電能質(zhì)量綜合管理數(shù)字化平臺，將電能質(zhì)量管理從分散管理轉(zhuǎn)向集中管理、從靜態(tài)管理轉(zhuǎn)向

3、動態(tài)管理，提高天津市電能質(zhì)量管理水平，并使之逐步成為整個天津市電能質(zhì)量管理的基石，成為企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。平臺設(shè)計原則是:遵循國家關(guān)于電能質(zhì)量的規(guī)定及技術(shù)規(guī)范;把該平臺置于整個信息化體系之中進(jìn)行設(shè)計和開發(fā)，充分考慮到與各個采集設(shè)備廠家的數(shù)據(jù)共享;在遵循軟件開發(fā)規(guī)范基礎(chǔ)上，更強(qiáng)調(diào)變電站及其采集點圖形化、采集設(shè)備兼容性及接口可擴(kuò)展性、各種諧波數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲:采用C/S與B/S相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)分別實現(xiàn)集控臺子系統(tǒng)和Web信息管理子系統(tǒng);整個系統(tǒng)應(yīng)具有全局性、共享性、網(wǎng)絡(luò)化、穩(wěn)定性、實用性的特征。2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)充分利用現(xiàn)有ATM網(wǎng)絡(luò)和硬件資源。為了提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)

4、器分離開來，各自以雙機(jī)熱備的工作模式運行。數(shù)據(jù)采集器以電話撥號的方式把數(shù)據(jù)存儲到前置機(jī)中，集控臺接收前置機(jī)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行展示和分析。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。集控臺有采用C/S結(jié)構(gòu)開發(fā)的集控臺管理子系統(tǒng)和采用B/S結(jié)構(gòu)開發(fā)的Web信息管理子系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用SQLserver2000，應(yīng)用服務(wù)器采用IIS5.0+.NetFramework構(gòu)建。3平臺功能該平臺從系統(tǒng)功能上劃分為兩個子系統(tǒng):集控臺子系統(tǒng)和Web信息管理子系統(tǒng)。3.1集控臺子系統(tǒng)集控臺子系統(tǒng)作為電能質(zhì)量平臺的管理中心對各前置機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收以及對系統(tǒng)各種屬性進(jìn)行設(shè)置，代寫畢業(yè)論文 包括采集點圖形管理、數(shù)據(jù)接收、比對標(biāo)準(zhǔn)管理、設(shè)

5、備管理、系統(tǒng)管理等功能模塊。(l)采集點圖形管理模塊采集點圖形管理模塊的主要功能包括變電站分布圖形管理和采集點分布圖形管理，可將數(shù)據(jù)采集點的管理可視化，增強(qiáng)了操作的直觀性。在圖形中先顯示出變電站的地理位置分布圖，點擊變電站進(jìn)入這個變電站的電氣接線圖進(jìn)行采集點的設(shè)置，在圖中也可以對采集點所連接的前置機(jī)進(jìn)行刪除、新增與修改的操作。(2)數(shù)據(jù)接收管理模塊前置機(jī)每天都會向集控臺傳輸數(shù)據(jù)，集控臺在接收數(shù)據(jù)后要進(jìn)行判斷和處理后把數(shù)據(jù)存儲到總數(shù)據(jù)庫中，然后進(jìn)行其它的應(yīng)用操作。數(shù)據(jù)接收方式包括遠(yuǎn)程接收、人工接收兩種方式，遠(yuǎn)程接收又包括定時接收和即時接收兩種方式，如果通訊出現(xiàn)了問題，可以選擇手動錄入數(shù)據(jù)或用便攜

6、設(shè)備來向集控臺傳輸數(shù)據(jù)。用戶可以根據(jù)需要選擇接收數(shù)數(shù)據(jù)的對象，即選擇從哪些前置機(jī)接收數(shù)據(jù)。集控臺數(shù)據(jù)處理過程是(如圖2所示):把接收到的數(shù)據(jù)與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，找出超標(biāo)數(shù)據(jù)或危害性數(shù)據(jù)，將危害性數(shù)據(jù)信息過濾出來存入相應(yīng)的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)表中，用戶通過查詢得到危害性電能質(zhì)量信息，可迅速做出相應(yīng)的處理。(3)比對標(biāo)準(zhǔn)管理模塊該模塊主要實現(xiàn)了諧波比對標(biāo)準(zhǔn)值計算、比對標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置、比對標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布。在對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析時，會根據(jù)諧波的衡量標(biāo)準(zhǔn)來區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)是否為諧波，代寫碩士論文 這個諧波的比對標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于一個模板，并可以在電能質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)值發(fā)生變化時通過操作界面進(jìn)行修改。系統(tǒng)為這個修改功能設(shè)置了最高

7、權(quán)限，允許系統(tǒng)管理員進(jìn)行修改。(4)設(shè)備管理模塊底層設(shè)備的正確配置是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集器與集控臺之間數(shù)據(jù)通訊的基礎(chǔ)，主要功能包括串口的設(shè)置、前置機(jī)屬性的查詢和設(shè)置、采集單元信息查詢和統(tǒng)計，以及集控臺與前置機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的服務(wù)配置。(5)系統(tǒng)管理系統(tǒng)管理模塊能夠?qū)ο到y(tǒng)的用戶、角色、權(quán)限進(jìn)行設(shè)置，具有數(shù)     據(jù)庫清理、數(shù)據(jù)庫備份、數(shù)據(jù)庫還原、數(shù)據(jù)庫屬性設(shè)置等數(shù)據(jù)庫管理功能。3.2Web信息管理子系統(tǒng)Web信息管理子系統(tǒng)實現(xiàn)在Intranet上通過Web頁對傳輸?shù)郊嘏_的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、統(tǒng)計、分析，并將結(jié)果以圖表的方式展現(xiàn)，清晰地分析出諧波的發(fā)生情況。該子系統(tǒng)包括

8、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)查詢、基礎(chǔ)參數(shù)查詢、統(tǒng)計分析、報表與報告管理等功能模塊。(l)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)查詢該模塊實現(xiàn)按指定的查詢方式查詢電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，包括諧波數(shù)據(jù)、電壓偏差數(shù)據(jù)、頻率偏差數(shù)據(jù)。查詢方式主要包括按數(shù)據(jù)的產(chǎn)生日期查詢、按產(chǎn)生數(shù)據(jù)的變電站進(jìn)行查詢、按產(chǎn)生數(shù)據(jù)的單位或部門進(jìn)行查詢、按電壓等級進(jìn)行查詢、按數(shù)據(jù)的種類進(jìn)行查詢。當(dāng)諧波數(shù)據(jù)補(bǔ)增或出現(xiàn)其它變化時，用戶還可以據(jù)此對諧波數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。(2)基礎(chǔ)參數(shù)查詢該模塊主要對監(jiān)測點基礎(chǔ)參數(shù)值進(jìn)行查詢，能夠查詢指定變電站的各監(jiān)測點的電流標(biāo)準(zhǔn)值、電壓標(biāo)準(zhǔn)值、電壓偏差標(biāo)準(zhǔn)值和頻率偏差標(biāo)準(zhǔn)值。(3)統(tǒng)計分析統(tǒng)計分析模塊包括電能質(zhì)量圖示分析和暫態(tài)事件分析。圖示分析是指對

9、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)按指定時間范圍和監(jiān)控對象以圖表的形式進(jìn)行統(tǒng)計和分析，涉及到的數(shù)據(jù)類型包括報警數(shù)據(jù)、正常數(shù)據(jù)、綜合數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)以及閃變數(shù)據(jù)。代寫職稱論文 主要生成以下類型的圖形:電壓、電流諧波總畸變率變化曲線，各次諧波電壓、電流變化曲線，電壓、電流總有效值變化曲線，功率變化曲線，基波電壓、電流變化曲線，不平衡度變化曲線。論文出處(作者):暫態(tài)事件分析主要針對普遍影響電力系統(tǒng)及工業(yè)用戶的電壓跌落(Dis/Sag)、電壓驟升(swell)、電壓短時中斷(inrerruption)等事件進(jìn)行錄波，進(jìn)而結(jié)合經(jīng)典的SARFI分析方法與ITIC曲線分析，以圖表、曲線、統(tǒng)計報表等形式給出事件過程的詳細(xì)分析，并從

10、電網(wǎng)可靠性角度作出事件發(fā)生的概率評估。它主要包括以下分析功能:暫態(tài)波形點(Point on wave)分析、暫態(tài)事件的SARFI-ITIC曲線統(tǒng)計分析、SARFI-X統(tǒng)計報表、基于正IEC61000-4-11和UNIPEDE的典型報表分析及暫態(tài)事件匯總表。(4)報表和報告管理諧波數(shù)據(jù)經(jīng)過整理后可以生成報表和報告。報表是通過對電能質(zhì)量數(shù)據(jù)按指定時間范圍和監(jiān)控對象進(jìn)行統(tǒng)計和分析而生成的，可保存為Word、Excel或文本格式的文件，主要有以下類型的報表:各次諧波電壓、電流統(tǒng)計報表，電壓偏差統(tǒng)計報表，電能質(zhì)量綜合報表，基波、諧波電壓和阻抗、總功率、諧波功率、頻率偏差等查詢報表。報告主要是關(guān)于電壓、頻

11、率、變電站名稱、采集時間以及前置機(jī)屬性等相關(guān)信息的文件，報告文件可以打印、上傳。4關(guān)鍵技術(shù)C/S與B/S相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)C/S結(jié)構(gòu)是二層次的面向數(shù)據(jù)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)，是一種傳統(tǒng)的管理信息系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)。它的主要特點是交互性強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)通信量低、響應(yīng)速度快、利于處理大量數(shù)據(jù);但是維護(hù)和管理的難度較大，不能實現(xiàn)快速部署和配置，通常只局限于小型局域網(wǎng)。B/S采用三層結(jié)構(gòu)，在數(shù)據(jù)管理層口Bserver)和表示層仍rowser)之間增加了中間件用于構(gòu)建業(yè)務(wù)邏輯層。B/S結(jié)構(gòu)著重于客戶機(jī)對應(yīng)用服務(wù)的請求，具有獨到的優(yōu)點:具有強(qiáng)大的應(yīng)用管理功能，高性能地處理大量并發(fā)訪問，屏蔽異構(gòu)平臺，很好的靈活性、易維護(hù)性、可擴(kuò)展性等

12、。但是缺點是系統(tǒng)響應(yīng)速度慢、服務(wù)器開銷大、通信帶寬要求高等問題。電能質(zhì)量管理平臺采用了B/S和C/S相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮了兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，彌補(bǔ)了各自的不足，優(yōu)化地分別實現(xiàn)了集控臺管理和節(jié)觸b信息管理兩個子系統(tǒng)。多線程機(jī)制在接收數(shù)據(jù)過程中，該平臺會對不同廠家的設(shè)備同時進(jìn)行數(shù)據(jù)接收與處理，如果按照常規(guī)的工作流程，代寫工作總結(jié) 每一個廠家設(shè)備都要排隊等待，造成處理時間延遲和資源浪費。為了保證系統(tǒng)任務(wù)和數(shù)據(jù)庫操作不會占用過多系統(tǒng)資源而導(dǎo)致死鎖的現(xiàn)象發(fā)生，該平臺使用了多線程機(jī)制，使多個任務(wù)能夠在后臺有條理地并發(fā)執(zhí)行，增強(qiáng)了程序運行的穩(wěn)定性。多線程機(jī)制使得用戶可以在等待任務(wù)執(zhí)行過程中去執(zhí)行其它任務(wù)而

13、不會相互影響，大大提高了系統(tǒng)的工作效率。可視化圖形操作該平臺運用圖形對變電站的分布和變電站內(nèi)采集點的設(shè)置進(jìn)行管理，由于圖形操作所帶來的可視化效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于普通的文字效果，用戶通過圖形很直觀地看到一個變電站站內(nèi)的采集點是如何分布的，為用戶創(chuàng)建了方便快捷的操作環(huán)境，提高了工作效率。可擴(kuò)展的設(shè)備接口為了兼容不同廠商的數(shù)據(jù)采集設(shè)備及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，該平臺制定和開發(fā)了可擴(kuò)展的設(shè)備接口功能。通過TCP/IP協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn)，將新接入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)器在平臺中注冊，平臺根據(jù)服務(wù)器在ATM中的IP、機(jī)器名、數(shù)據(jù)庫的登錄名和密碼進(jìn)行通訊，并做出相應(yīng)的配置，從而     能夠與新接

14、入系統(tǒng)的服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。局域網(wǎng)監(jiān)控局域網(wǎng)監(jiān)控是通過監(jiān)測局域網(wǎng)上需要接收數(shù)據(jù)的前置機(jī)是否在線來判斷前置機(jī)的連接狀態(tài)，然后決定是否可以進(jìn)行相互通信的操作，系統(tǒng)通過局域網(wǎng)監(jiān)測把局域網(wǎng)上前置機(jī)以及系統(tǒng)自身的信息進(jìn)行統(tǒng)計并反饋給用戶。5數(shù)據(jù)規(guī)約局域網(wǎng)通信協(xié)議具有數(shù)據(jù)同步通信機(jī)制，在同一時間可以進(jìn)行多線程的數(shù)據(jù)通信操作。在局域網(wǎng)絡(luò)的TCP/IP協(xié)議的基礎(chǔ)上，可以通過IP地址的訪問進(jìn)行數(shù)據(jù)的通信。盡管各廠家的底層協(xié)議不相同，數(shù)據(jù)格式也不相同，但是只要在上級通訊服務(wù)到管理分析軟件之間統(tǒng)一協(xié)議及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即可，所以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與傳輸協(xié)議要與集控臺一致。集控臺只需要從前置機(jī)接收與諧波相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理就可以了

15、，并不用獲取前置機(jī)所有的數(shù)據(jù)。這樣不但提高了集控臺的處理速度，還保證了數(shù)據(jù)分析的質(zhì)量。集控臺統(tǒng)一了數(shù)據(jù)庫表的接收內(nèi)容，除了系統(tǒng)自身的基礎(chǔ)信息表之外還有:變電站信息表、采集單元信息表、諧波數(shù)據(jù)表、頻率偏差數(shù)據(jù)表、電壓偏差數(shù)據(jù)表、諧波電流允許值表和數(shù)據(jù)定時傳輸時間表。有了這些表的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)就能夠準(zhǔn)確的實現(xiàn)諧波的數(shù)據(jù)分析了，并可以從具有危害性的諧波數(shù)據(jù)中得知變電站以及采集單元的位置和屬性信息，以便電力公司對其快速定位并及時解決電網(wǎng)中存在的問題。6平臺特點總結(jié)起來，該平臺具有如下特點:采用C/S與BIS相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)優(yōu)化地實現(xiàn)整各平臺;使用了多線程機(jī)制并發(fā)執(zhí)行多個任務(wù)，提高了系統(tǒng)的工作效率;運用可視化圖形操作對變電站及其采集點進(jìn)行管理;具有設(shè)備兼容性及接口可擴(kuò)展性，兼容多數(shù)據(jù)源;各種諧波數(shù)據(jù)集中存儲，統(tǒng)一處理，信息共享;利用局域網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)確保數(shù)據(jù)傳輸暢通;具有嚴(yán)格的權(quán)限設(shè)置和數(shù)據(jù)控制功能;納入企業(yè)信息化建設(shè)整體中，與相關(guān)系統(tǒng)接口友好。7結(jié)論天津市電力公司電能質(zhì)量數(shù)字化管理平臺采用C/S和B/S相結(jié)合的體系結(jié)構(gòu)，代寫英語論文 充分發(fā)揮了兩種結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)點，優(yōu)化地分別開發(fā)了集控臺管理和Web信息管理兩個子系統(tǒng)，具有多數(shù)據(jù)源兼容及設(shè)備接口可擴(kuò)展的特點，利用多線程機(jī)制、可