发布时间:2023-06-01 15:51:26
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的电力系统研究分析样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。

【 关键词 】 电力系统;信息安全;智能电网;安全管理;防范措施
1 引言
由于互联网技术的发展和市场化的需要,互联、开放、标准化已成为电力工业中业务系统发展的必然趋势,电力系统的调度运行、生产经营、日常管理越来越依赖于各种计算机信息系统,在这种背景下产生了电力系统信息安全防范措施。由于电力系统的稳定运行直接关系着社会经济发展,因此加强电力系统信息安全防护措施的研究将具有十分重要的现实意义。
2 信息安全概述
信息安全主要是指信息保密性、完整性和可用性的安全防护。保密性是指信息仅仅为那些被授权使用的人获取,完整性是指信息本身和信息处理方法的正确性和完整性,可用性是指经过授权的用户在需要时能能够获取信息。
根据计算机技术的发展,信息安全主要经历了三个发展阶段:通信保密阶段、计算机安全和信息安全阶段、信息保障阶段。
(1)通信保密阶段:侧重于在远程通信中拒绝非授权用户的信息访问及确保通信的真实性,主要采用密码学技术。
(2)计算机安全和信息安全阶段:侧重于确保计算机系统中的硬件、软件及在处理、存储、传输信息中的保密性,主要采用安全操作系统的可信计算机技术。
(3)信息保障阶段:侧重于保护和防御信息及信息系统,确保其可用性、完整性、保密性、不可否认性等特性,并提出了信息安全保障体系PDRR(Protect, Detect, React, Restore)模型。
3 电力系统信息安全现状
国家电网公司多年来一直注重加强信息安全体系建设与管理工作,网络与信息系统按生产控制大区、管理信息大区和三道防线进行防护,管理信息大区划分为信息内网和信息外网,在公司互联网出口、信息内外网边界、管理与生产大区边界建立了信息安全三道防线,如图1所示。
生产控制大区按照国家电监会5号令等文件严格要求,遵循“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的安全防护原则,实施电力二次系统总体安全防护。
管理信息大区实施“双网双机、分区分域、等级防护、多层防御”的信息安全防护总体策略,全面建设信息安全等级保护纵深防护体系。
目前,信息化技术已渗透到电力系统的各个方面,包括生产、运营、建设、物资、科研和管理等领域,并普遍使用VLAN、MPLS等技术。为了保证信息系统的安全运行,国家电网公司开发了信息运维综合监管系统(IMS)和信息外网安全检测系统(ISS)等国网统推软件平台,对电力信息系统进行综合检测。
4 电力系统信息安全所面临的问题
信息化的基础性、全局性作用日益增强,信息安全作为信息化深入推进的重要保障,已成为国家安全战略的重要组成部分。为此,国家相关部门颁布实施了《2006-2020年国家信息化发展战略》,对地方政府和国有企业的信息化实施具有重要的指导意义。
国家电网公司坚决响应中央号召,全力推进公司信息化进程,信息化体系已逐步在公司各个层次建立起来,对公司发展提供了重要的推动作用。然而,信息化是一把“双刃剑”,在推动业务管理创新的同时,也会带来较大的安全风险,给公司的整体安全形势带来新的挑战,具体表现在四个方面。
(1)智能电网:智能电网具有“网络更广、用户更泛、交互更多、技术更新”等特点,为信息安全管控的广度和深度带来全新的要求。
(2)三集五大:“三集五大”体系下的信息系统业务依存度、集成度、融合度比较高,单个系统都可能成为信息安全防护体系的短板,任何一个系统的安全漏洞都可能带来较为严重的后果。
(3)新技术应用:随着物联网、云计算、大数据及移动互联网在电力系统中的广泛应用,各类新型技术防护手段的缺失、自身的安全缺陷,使得信息安全隐患的排查与预防难度大大增加。
(4)数据中心:随着应用级灾备和集中式数据中心的建设,未来公司信息系统将逐渐向物理集中或一级部署过滤,系统自身安全性与脆弱性问题更加突出。
5 电力系统信息安全防护措施
5.1 加强信息安全管理工作
信息安全工作是“三分技术,七分管理”,应切实加强信息安全管理工作。电力企业不少部门认为信息安全仅仅是信息化部门的事情,与自己无关,而信息化部门人员主要精力也只是在信息技术层面,缺少信息管理与安全管理意识,应在公司各个部门之间开展多种形式的信息安全知识培训。
在具体操作层面上,可重点在几个层面开展工作。
(1)统一设计、自主可控:由公司总部集中优势力量统一组织技术研发,以信息安全防护核心技术为重点,以产品自主研发为主,减少外部威胁。
(2)集成集中、优化整合:全面提升公司信息安全资源集约化水平,加大统一管控力度,优化整合,并充分继承现有设备和系统,按照生命周期要求,提高信息安全资产的使用率。
5.2 重视信息安全技术手段
技术手段是解决信息安全的关键所在,只有采用合理且高效的技术手段,才能在很大程度上消除信息安全隐患。应采取“先进适用,创新发展”的原则,积极跟踪和研究国内外先进成熟技术,应用到电力信息网中,比如防火墙技术、入侵检测技术、漏洞扫描技术、隔离技术、VPN技术、安全审计策略等,并采取统一的安防软件和网管软件。结合电力系统特点,具体可表现在几个方面。
(1)主动防御:从信息安全系统体系出发,以技术手段作为切入点,采用“分区分域、安全接入、动态感知、全面防护”等原则,化事件驱动型的被动防御为消息驱动型的主动防御。
(2)持续跟踪:持续跟踪国际信息化与信息安全工作的发展趋势和成果,研究并应用到国家电网公司的信息安全防护下。
(3)超前部署:立足现实,把握全局,并考虑未来技术的发展,超前部署前沿技术攻关及基础成果应用,比如大数据、云计算及虚拟化技术应用等。
5.3 信息安全队伍建设
队伍建设是信息安全得以有效实现的有力保障,国家电网公司应以两院技术支持队伍为基础,加大培养力度,建设国家级信息安全实验室,建立健全“技术专业、响应迅速、覆盖全面”的信息安全技术支撑队伍。
另外,应特别重视公司研发队伍的指导工作,构建研发队伍信息安全“两个一流”和“两个不发生”为目标,以“强基础、重考评、严追则”为手段,从根本上加强研发队伍的安全意识和安全能力,在源头上保证研发安全质量。
6 结束语
随着电力系统中现代信息技术的广泛应用,电力信息安全面临着越来越大的威胁与风险。建立健全国家电网公司信息安全防护体系,必须从管理、技术、安全队伍建设等多方面入手,以安全区域划分、系统等级保护、安全边界保护、主动防御措施和应急响应策略为手段,构筑全方位、多层次的安全防护体系。其中,信息外网以“防攻击、防泄露”为主,信息内网以“强内控,防外联”为主,实现信息内外网的深度安全防护,确保应用系统的安全稳定运行,保障电网企业信息安全。
参考文献
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基金项目:
山西省电力公司科技项目晋215号基金支持。
作者简介:
马军伟(1982-),男,山东济宁人,大连理工大学控制理论与控制工程专业,博士研究生,现任国网山西省电力公司信息通信分公司技术发展部电力通信规划管理,中级职称;主要研究方向和关注领域:电力通信规划、信息安全。
阎立(1975-),男,山西晋中人,太原理工大学计算机系大学,本科,现任国网山西省电力公司信息通信分公司技术发展部主任,高级职称;主要研究方向和关注领域:电力信息通信管理。
关键词:计算机实验室管理系统;PNS
中图分类号:TP315 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 20-0000-02
1 高校计算机实验室管理现状
一般来说,我校计算机实验室作为学校计算机应用基础课程教学、信息专业的上机实验教学、计算机等级考试、各类以计算机为媒体的培训以及作为学生课余上机学习提供条件。这种情况下,机器设备会故障频发,操作系统也容易因为学生访问Internet和通过U盘移动硬盘等存储介质带入病毒或者木马程序,从而对整个系统环境造成破坏。加上使用机房的学生众多,一些学生可能由于好奇而误删系统文件、破坏系统注册表以及修改CMOS等操作而导致系统瘫痪无法正常使用。同时因为实验课和各种计算机考试以及培训对计算机环境有不同的要求,工作人员需要花费大量时间和精力升级软件、规避软件冲突以及在不同的教学环境和考试环境间切换操作系统,重新分配IP和修改计算机名等。这些操作起来非常繁琐,效率底下,还容易出错。
计算机实验室的管理工作对计算机教学效果产生直接影响。计算机实验室管理人员工作负荷过大、技术人员水平相对有限、各种软硬件故障等诸多因素,既影响了计算机实验室管理水平的提高,也降低了计算机教学的效果。因此,提高高校计算机实验室管理水平和质量对提升教学质量有着重要的意义。但是学校目前普遍问题在于缺少微机室维护管理人才和相应的维护技术,PC机设备因操作使用不当、病毒等造成系统软故障使PC机无法正常使用,既便有维护人员其工作量也非常繁重,给信息化教学应用工作带来了很大的困难。其次,由于知识产权的问题、操作系统不断升级的问题和微软公司在打击操作系统盗版力度加大的问题,若各学校计算机实验室每台计算机都要买相应的正版操作系统,费用投入将非常巨大,学校将难以承受。
2 计算机实验室的管理与维护
根据对各高校计算机实验室的调查和分析,目前计算机实验室管理模式大致可分为三种:
2.1 人工管理模式。一些小规模的计算机实验室采用人工管理方式。由管理员负责安排教学实验、维护机器;在课余时间安排学生上机自习,在这过程中,学生使用校园卡或一卡通或手机等方式刷卡进入实验室,使用多长时间,管理员在卡上将数额划掉。其它的管理工作基本也靠人工完成。
2.2 计算机辅助管理。在计算机实验室管理中,上机计费的工作由计费系统完成,学生上机时在计费服务器上刷卡,下机时在本机的计费客户端上操作退出并自动结账。教学实验课的安排、设备的维护管理依旧靠人工完成。
2.3 计算机实验室规范化安全管理。一些高校采用了先进的集中化管理模式(PNS),这种先进的管理模式使实验室管理员从繁琐的工作中解脱出来,.实现了计算机实验室的规范化、自动化管理;不仅提高了实验室的管理质量,提高了实验室的利用率,并且为学校师生提供了更优良的学习环境。
3 PNS的研究与应用
PNS(Pre-environment Network System)集中化电脑管理系统是一款集成了网络数据集中管理存储、操作系统统一分发、统一升级、软件统一安装、远程控制的综合性网络管理软件,包含了网络引导、虚拟硬盘、设备驱动等多项技术。该管理系统可以通过安装一台机器的操作系统,将该系统的镜像上传到服务器后,其余所有硬件配置相同的机器可以通过下载服务器上的共享镜像启动操作系统。PNS还同时具有智能内存管理、智能网络硬盘管理以及多网卡负载均衡这些无盘系统所不具备的功能。
3.1 目前计算机实验室所面临的一些困难:(1)教学实验需要各种不同的操作系统和应用软件,现有的计算机硬件条件有限,无法安排。(2)教学实验需要事先到实验室管理员处登记,由管理员协调实验室、时间和操作系统,难免出现冲突和差错。(3)为了排除上课时计算机产生的问题,老师浪费了大量的上机教学时间(4)更新软件相当的麻烦,还需要进行长达几个小时的网络同传。(5)机器狗病毒猖獗,目前现有的管理方式没办法防范。(6)有些机房承担计算机国家考试,系统要求IP和用户名对应,目前无法实现完全靠手工修改。
3.2 PNS系统能够解决的问题:(1)可以根据各年级或专业不同的操作应用需求,设置好相应的教学环境,上课时只需要选择相应的环境即可。(2)开放实验室系统,老师可以自动切换需要的操作系统及应用环境。(3)更新软件简单,只需要在服务器端简单操作即可,学生机开机即可完成更新,不需要长时间的网络同传。(4)学生机硬盘可以全面开放给学生,不用担心操作系统损坏对上课造成影响。(5)重新启动学生机,服务器会传递一个全新的操作系统,解决除硬件外的全部问题。
3.3 PNS系统的功能。(1)多操作系统网络启动。在一台服务器安装多种操作系统和应用软件的映像文件,每一个客户端在网络启动时弹出选择菜单,使用者选择自己需要的方式启动,每一台客户端都使用多个操作系统而不占用自己的硬盘空间。分为“镜像制作、镜像维护、网络启动、还原启动”四种类型模式的使用方式。
镜像制作模式:某一客户端独占一个系统映像,此时服务器自动禁止其它客户端使用该系统映像。该客户端的所有操作,都会直接反映到服务器系统映像中。该模式用于向服务器上传编辑好的操作系统和应用软件。
镜像维护模式:某个客户端可以对已生成的镜像进行维护,例如更新或升级应用软件、安装输入法、更新病毒库等。该模式用于更新操作系统和应用软件。
网络启动模式:同一个局域网内所有的客户端使用同一个系统镜像,在该镜像里安装的系统和软件,每个客户端可以独立操作使用。这种模式中,用户界面与有盘的工作站相同,可进行各类操作,并且所做的修改都保存于服务器上,称作个性化设置,下次使用时这些修改的设置被保留下来。
还原启动模式:在网络启动模式中每个客户端的个性化设置被还原成初始镜像的设置,所有的修改内容被清空。该模式比较适合在完成一次教学任务后将系统还原为一干净的系统,以便给后面使用实验室的师生一个干净的环境。
(2)统一安装应用软件。对于像office之类的公共应用软件,在初始安装操作系统时一并安装后,管理员可以随时在任一客户端上通过镜像维护的模式进行更新操作,更新过后同一局域网内的其他客户端就可以“共享”使用,不再需要逐台客户端更新了。(3)支持系统还原。PNS集中化电脑管理系统支持管理员对终端用户进行统一还原,使系统还原到初始状态,减轻了维护工作。(4)支持远程控制。PNS系统支持对客户机的远程开机、重启、关机操作,降低了管理员每天开关电脑的工作强度。
5 结束语
各种管理系统有着各自的优缺点,PNS系统也一样。例如,一个实验室中60台计算机如果同时通过PNS系统启动的时候,由于要从服务器上下载大量数据,每台计算机启动速度会变得稍微慢一点,同时对网络和服务器的性能提出了比较高的要求。但是总体来说PNS系统安装简单,维护轻松,能够有效减少工作人员的工作量,使之能够轻松地管理和维护实验室。不是说通过一个软件或一套系统就能完全保证实验室的正常运转,管理员的存在和其对管理系统的优化使用才是管理好实验室的真正所在。
参考文献:
[1]王亚琴,梁方.高校计算机公共机房的管理与维护[J].电脑知识与技术,2005,17.
关键词: 电力系统; 谐波分析; 负载模型; 整流变频
中图分类号: TN710?34; TM401 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2013)15?0115?04
Analysis of power system harmonic load model
LU Hui?hui1, SU Cheng?yue1, ZHANG Wen?jia2, ZHOU Huai?jie1, LIU Jing?tao2, LIU Li?bin1
(1.Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China; 2.Guangzhou Power Supply station Co., Ltd., Guangzhou 510730, China)
Abstract: As the nonlinear load power increases, the harmonic distortion problem in power systems is serious. The common nonlinear load is discussed in this paper. A complete nonlear load simulation model was constructed to supply power to asynchronous motor by the rectifier frequency circuits and a transformer converting 110 kV to 400 V. Only the harmonic distortion rate of the third phase bridge rectifier circuit module is more than 32%, but harmonic components is greatly reduced by adding a harmonic elimination module in the model. The simulation results show that the total harmonic distortion rate of the nonlinear load is not more than 1.40%, which complies with the relevant state standards, and provides a theoretical base of harmonic prevention and control for enterprises.
Keywords: power system; harmonic analysis; load model; rectifying frequency conversion
0 引 言
谐波使电能质量下降,影响发电、供电和用电设备的安全经济运行,产生较大的危害已得到公认。目前国内外对电力系统的谐波分析大部分都是研究公用电网谐波的整体状况,没有对谐波负载进行细化分析。研究方向主要包括有:公用电网谐波评估[1?3] 、谐波对计量的影响[4]、谐波的检测方法[5?7]、针对谐波的滤波设计[8?9]等。较少深入研究负载内部产生谐波的机理。本文从电动机、整流器等具体负载着手,建立相应的理论模型分析其产生谐波的原因,为深入地开展谐波研究提供理论依据。
1 电子电力变流电路产生谐波原理
电子电力变流电路包括:交流/直流变换器又称整流器、直流/交流逆变器、交直交变频器等。其中应用最广泛的是整流器,很多负载模型都是基于整流电路建立的。常用的整流设备有二极管和晶闸管构成的单相和三相整流器。从控制的角度区分,有不控、半控、全控之分。目前采用全控的PWM方式6脉冲整流较多,如图1所示,下面对a相电流波形进行傅里叶级数展开有:
[ia=23πIdsinωt-15sin5ωt-17sin7ωt+111sin11ωt+113sin13ωt-117sin17ωt-119sin19ωt…] (1)
三相电流相角依次相差120°,其有效值与直流电流的关系为[I=23Id],当控制角[α≠0]时,只需用[ωt-α]代替[ωt]代入上式即可。则电流基波与各次谐波有效值分别为:
[I1=6πId,In=6nπId, n=6m±1] (2)
式中:[n]为特征谐波次数,[n=pm±1,][p]为逆变器脉动数,[m]为正整数。
2 基于Matlab构造负载模型
2.1 整流器模型
图1(a)中,原理图电路由三相交流电源[Ua,Ub,Uc,]整流变压器T、晶闸管VT1~VT6、负载[R]以及触发电路组成,由于晶闸管的单向可控导电性能,在负载上可以得到方向不变的直流电,改变晶闸管的控制角,可以调节输出直流电压和电流的大小。晶闸管触发电路输出脉冲与电源同步是电路正常工作的重要条件。三相桥式全控电路是应用最广泛的整流电路,六个晶闸管依次相隔60°触发其必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式,以保证每一瞬间都有两个晶闸管同时导通。三相桥式整流电路的仿真使用模型库中的三相桥和触发器的集成模块,其仿真模型如图1(b)所示,仿真波形分析如图2所示。
表1 三相电流各次谐波含量及总畸变率 %
[谐波次数\&3\&5\&7\&9\&11\&13\&15\&17\&19\&THD\&A相\&0.14\&25.68\&11.41\&0.13\&10.57\&6.02\&0.13\&6.58\&3.82\&31.56\&B相\&1.39\&25.51\&10.48\&1.36\&9.63\&4.73\&1.17\&5.49\&2.84\&30.54\&C相\&1.53\&26.65\&10.41\&1.45\&10.64\&5.59\&1.19\&5.98\&4.20\&32.20\&]
三相电压源SPWM逆变器是在通用变频器中使用最多的,仿真模型如图3所示。
通过对整流和逆变电路模型的建立和谐波分析,可以看出两者产生的总谐波畸变率很高,电流谐波畸变率甚至达到42.54%,表明逆变电路是电力负载的一大谐波源。
2.2 交流电机模型
交流电机是一个多变量非线性系统,其静态和动态特性以及控制技术远比直流电机复杂。为了设计一个静态和动态特性都较为理想的交流调速系统,需要建立起交流电机合适的数学模型。三相异步机的模型是首先将三相输入电压变换为二相坐标系(dq坐标系)上的电压,同时也将计算所得的二相电流转换为三相坐标系上的电流[10]。交流异步电动机的转速表达式为:
[n=60f(1-s)p] (3)
式中:[n]为异步电动机的转速;[f]为电动机电源的频率;s为电动机转差率;[p]为电动机极对数。由上式可知,转速[n]与频率[f]成正比,只要改变频率[f]即可改变电动机的转速,电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的,是一种理想的高效率、高性能的调速手段。转速开环恒压频比控制(V/F)其特点是控制电路结构简单、成本较低,能够满足大多数场合交流电动机调速控制的要求。
图3 三相逆变电路模型及谐波分析图
图4是一个V/F控制变频调速仿真图,图中由直流电源经过逆变器变成交流电给交流异步电机供电。逆变器由PWM控制,控制PWM的频率就可以控制电压的大小,进而可以控制电机的转速,最下面的部分就是V/F恒压控制部分。
对电路B相谐波电流分析如图5所示,B相的总畸变率(THD)为2.45%,主要的成分还是5次、7次、11次谐波,分别占有1.73%、1.19%、0.74%,符合特征谐波次数[n=6m±1。]
图5 交流电机谐波分析图
3 综合仿真实验分析与研究
前面已介绍各分立负载模型,下面是综合的非线性负载模型,电路包含变压器、整流器、中间直流电路、逆变器、滤波器、异步电机等,如图6所示。该电路由110 kV的电压经过变压器降为400 V,然后经过整流变频电路,再添加一个无源LC滤波器分别给三相电路进行滤波,参数经过计算和调试,实现对高次谐波进行最大的抑制,如图7所示,最后给异步电机供电,以及通过反馈环路控制PWM的频率就可以控制电压的大小,进而可以控制电机的转速如图6下部分,最后测出各相电流的谐波成分见表2,其畸变率大大降低,总畸变率为1.4%。
表2 A,B,C三相的电流畸变率 %
[次数 /次\&3\&5\&7\&9\&11\&13\&15\&17\&19\&总畸变率\&A相\&0.14\&0.94\&0.66\&0.14\&0.34\&0.21\&0.12\&0.16\&0.15\&1.34\&B相\&0.19\&0.95\&0.63\&0.25\&0.22\&0.07\&0.19\&0.06\&0.01\&1.40\&C相\&0.11\&0.83\&0.88\&0.16\&0.23\&0.28\&0.18\&0.15\&0.16\&1.40\&]
4 结 论
本文基于Matlab建立电力系统中产生谐波负载仿真模型,仿真结果表明,对采用6脉波变流器的负载,产生的谐波含量比较符合理论公式,可控变流装置交流侧电流含6k±1(k为正整数)次谐波;各次谐波有效值与谐波次数成反比;与基波有效值的比值为谐波的倒数。通过综合构造出一个110 kV变压为400 V,经整流变频等电路给异步电机供电的完整的非线性负载模型,在模型中加入滤波器后的仿真结果表明,其非线性负载的谐波总畸变率不大于1.40%,谐波成分大大降低,符合国家有关标准,为企业减少向电网注入谐波成分提供参考。
参考文献
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[关键词]分布式 电网调度 管理系统
中图分类号:TM734 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0208-01
1 分布式系统理论概述
1.1 分布式系统理论
分布式计算机系统的主题是多种多样的,许多研究人员在研究有关分布式硬件结构和分布式软件设计的各方面问题以开发利用其潜在的并行性和容错性。分布式系统是运行在每个处理单元有各自的物理存储器空间并且消息的传输延迟不能忽略不计的一系列自治处理单元上的系统,这些处理单元间密切地合作。当用户需要完成任务时,分布式计算机系统都将提供尽可能多的计算机处理能力和数据的透明访问,同时实现高性能和高可靠性目标。分布式计算机系统(或分布式系统)多种多样并涉及不同的体系结构。对一些用户来说,一个分布式系统是为解决单个问题而紧密结合在一起工作的多处理机的集合。对另一些用户来说,一个分布式系统可能意味着一个由地理上分散的各自独立的处理机组成的计算机网络,这些处理机连接在一起以实现对不同资源的共享。
1.2 分布式对象的体系结构
分布式对象是三层体系结构的基础,在软件的三层结构中,逻辑表示层作为第一层分布在客户端,业务逻辑层分布在中间层,而数据库(后台)分布在第三层。分布式对象技术允许对多个应用程序对象进行访问,从而扩展了中间层。所有分布式体系结构的核心是计算机之间的相互通信,分布式系统中出现的新的概念是分布式对象。分布式对象计算是指具有能够远程调用运行在不同地址空间、不同计算机或者是不同网络中的其他应用程序功能的程序或应用软件。分布式对象协议使构件在相同的基本体系结构基础上,能够调用及互相操作。分布式对象体系结构是在网络通信层的基础上构建的。分布式对象计算支持将对象(事务逻辑和数据)分布在不同的网络环境中,是面向对象技术和客户端/服务器技术相结合的计算框架,实现了分布式对象的可相互操作性和可重用性。
1.3 分布式系统的优点
分布式系统可以将复杂的应用程序软件分解为软件组件。因此,软件开发的任务就可以由多个开发人员独立地并行进行。编程人员可以将现行开发的部件装配到新的程序中,加速新程序的开发进程,缩短开发时间。软件组件分布在不同的计算机中能够最好的实现其功能。而且,软件组件可以在多个应用程序中使用,提高了软件的复用程度。各组件的软件功能是相对独立的,在维护和升级一个组件时,不必变动整个应用,降低了费用。分布式对象易于管理,由于调用程序是通过对象的标准接口进行操作的,所以当对一个对象做出改动、升级时,调用程序不必做任何变动,也无需重新编译整个应用程序。对象封装器和封装旧版本信息系统的面向对象接口使旧版本信息系统能够满足新信息系统的要求,与新信息系统相互协同工作,这样整个企业能够访问这些系统并且实现系统之间的相互通信。
2 系统功能的实现
2.1 C/S模式体系结构
两层结构应用软件体系结构的C/S模式的体系结构是最典型、也是最普遍的一种形式。第一层是在客户机系统上结合了用户界面与业务逻辑(在客户端程序里)。第二层是通过网络结合了数据库服务器。客户端通过应用程序向数据服务器发出SQL请求,数据库服务器据此请求对数据库进行操作,并向客户端返回应答结果。在C/S两层结构中,客户端保持着应用程序,直接访问数据库;服务器端存放着所有数据,每个客户与数据库保持一个信任连接。C/S模式体系结构如下图所示,两层结构应用软件的开发工作主要集中在客户方,客户方软件不但要完成用户
交互和数据显示的工作,而且还要完成对应用逻辑的处理工作,既用户界面与应用逻辑位于同一个平台上。这样就带来了两个突出的问题:系统的可伸缩性较差和安装维护困难,使得两层结构应用软件在Internet/Intranet环境下的使用受到较大限制。为了解决两层结构应用软件中存在的问题,人们又提出了多层结构应用软件。
2.2 系统的结构设计
电网调度运行管理系统的设计本着“实用性、统一化、标准化、可扩充性”原则,对调度运行的模式进行系统划分,抽象出模型。模型统一,而功能各异。各模块之间具有相对独立性,接口简单明确。大部分数据实现数据共享,减小数据库的冗余度,使数据库的维护量达到最少。各个模块之间是相互独立的,每个模块中的具体执行函数的设计也贯彻这种思想,使程序便于维护和更改,为以后调度管理系统的功能扩充更改,减小了后续的工作量。
2.3 系统功能的实现
2.3.1 票面设计
面向对象的可视化编程方式为设计方便、友好的界面奠定了基础。本系统的用户界面本着“高度一致性,方便快捷性”的设计思想,将原表格如实的重现在屏幕上。为了操作方便,减少文字输入量,在表格中列出了常用一些常用姓名或词语的列表框,让用户可以随意的选择或输入。系统各个模块操作方法基本相同,这样做的目的是便于用户在尽可能短的时间内掌握系统操作过程。
2.3.2 修申请票模块
在设计了网络版的同时,也设计了单机版模块,以便在网络出现故障的时候,能够正常进行日常工作。工作人员可以通过输入密码,进行查询自己工作的相应票面,也可浏览执行过的申请票。查询方式有时间,序号和站名查询等。为方便用户使用和维护数据库,系统提供了按日删除和按时间区间删除两种删除功能。在这两种删除功能中,用户均可采用边浏览边删除或一次性删除的方式。
2.3.3 调度日志功能
本系统的调度日志模块,可以进行日志的录入、编辑,分页分值存储、打印、查询和删除等操作。调度日志是调度所运行人员每天都要填写的内容,是下一值执行操作任务的依据,有时由于交接班记录字迹不清楚等原因可能发生工作延误或其它失误。为了保证每个工作人员工作的安全性,我们为不同的人员设置了不同的权限。调度日志是无笔化办公首先应该解决的问题。在调度日志的下拉列表中设置了新建日志和日志查询等功能。
2.3.4 日调计划模块
编制首先创建新的日调计划表,其他人需要的时候必须向编制申请,除了编制本人没有人能再创建该表。在调度所签过之后就成为已批的计划表,任何人都不能再次修改了。日调计划是调度所工作的重要内容,每天必须提前做好该日的调度计划,在日调计划的编制过程中我们充分考虑了权限的分配。考虑到远动和生产科签字的不确定性,将数据库中对应的字段设为空字段,但是调度所为必填字段。通过这些设置很好地解决了日调计划表的相关问题,使调度计划相关的各部门能够安全和有序地工作,极大地提高了工作效率。
2.3.5 文档管理
在本系统中,对各种类型的文档都分类存储,每一类都有自己的索引符号。需要时可以按照时间段、填写人、操作类型等查询,可以查询局部内容,也可以查询全部文件。此外,该系统还可以利用删除功能对文档库随时清理,当然这项工作是由系统管理员来完成的,现在只需发一个命令,其它的事情由系统在几秒钟之内来完成,大大提高了工作效率。
3 结语
尽管分布式电网调度运行系统具有诸多优势,大大降低了劳动强度和提高了电力运行效率,但是需要做好日常维护,及时完善系统漏洞,确保电力运行的正常稳定。
参考文献
[1] 翁颖钧,朱仲英.基于WebGIS的配电网调度管理系统.电力系统自动化,2003,027(018):83-86.
【关键词】 高速铁路 供电系统 分析 研究
根据高速铁路的特点,电力供电系统主要负责除了牵引供电的所有供电任务,例如高速铁路上的生产、生活用电以及供水等,对高速铁路正常运行的稳定性、安全性有着重要的影响。一旦高速铁路的供电系统出现故障,很多任务都会受到干扰,因此,对高速铁路供电系统进行分析,有着较强的理论意义和现实意义。
一、高速铁路电力供电系统的特点
第一,电压等级较低,变电所的结构单一。在高速铁路的工作过程中,对于电压等级的要求较低。根据我国目前的情况看,大多数高速铁路的供电系统使用的都是10kV或35kV的变电所,而且其结构比较单一。直接提供到需求用户,在用电负荷上也比较小。第二,系统接线形式简单。高速铁路供电系统的接线也比较简单,属于一种单一的辐射状网络。高速铁路变电所是按照铁路的方向沿线布置、互相连接,从而形成连续的供电模式。在这种模式下,分为两种接线方式:自闭线和贯通线。在高速铁路中,通过连接线能够将各个变电所相连接,为高速铁路的正常运行提供电源。第三,可靠性要求较高。和其他的电力系统相比,高速铁路供电系统对系统有一定的可靠性要求。虽然在接线方式方面比较简单,但是要求在整个过程中供电中断的时间不能多于150s。一旦超过这个时间,就会对高速铁路的正常运行造成影响,从而埋下安全隐患。
二、提高供电可靠性的措施
高速铁路一般都会按照铁路的方向布置一些车站和通信基站,这些设施的存在有效提高了高速铁路的稳定性和安全性,同时,这些设施的正常工作也需要一定的电力支持。因此,高速铁路供电系统的可靠性是其中最重要的部分[1]。在提高可靠性方面,要从以下几方面入手:第一,高速铁路中的变电所应当严格按照国家标准设计,配备相应的设施,并且设计备用的电力设备;第二,在选择电力设备时,一定要以设备的质量为首要标准,并按照相关标准配全辅助设备;第三,提高电力系统对自然灾害的抵抗能力。当发生自然灾害时,变电所要有一定的抗性,才能保证高速铁路的正常运行。
三、高速铁路电力供电系统新技术分析
3.1长距离10kV电力贯通电缆线路电容电流的补偿分析
在高速铁路供电系统的运行过程中,贯通线的电缆线路存在对地电容,因此在运行过程中由于电缆线路相间以及电缆线路的电容电流与架空线路的电容电流都可能导致出现一些问题,主要有以下三种:第一,变压器出现电压过载的情况;第二,电弧重燃,导致过电压,使得供电设备出现短路;第三,供电系统的电容可能产生容性无功过剩现象,使得供电线路出现电压不稳。因此,在长距离10kV电力贯通电缆线路电容电流的补偿过程中,为了保证供电系统的稳定性,可以设置专用的并联补偿电抗器。一般有两种补偿方式:第一,在变电所中设置动态补偿设备;第二,在贯通线上设置分散并联补偿仪器。根据我国的情况来看,一般采用的是第二种方式。在贯通线上,十千米左右就会设置一个电抗器,从而对电流电容进行补偿。通过这种方式,大大提高了高速铁路供电系统的稳定性。
3.2贯通线中性点接地方式的分析
我国大多数高速铁路在电力贯通线版上,使用的都是架空线路,这种线路有着电缆线路少、电路中电容电流较小的特点,同时在10kV供电系统中一般中性点不接地。但是在高速铁路中,这种线路一旦出现单相接地的情况,则会产生更大的电压电流,埋下了安全隐患。因此,在高速铁路中,不适宜采用这种线路,而采用中性点接地的方式。这样可以有效保证高速铁路供电的稳定性,同时也不会对其他的线路造成影响,保证了高速铁路的安全,有效消除了安全隐患。
3.3电力贯通线电缆金属护层的接地方式分析
一般有三种方式:一端单点接地、中央单点直接接地和两端直接接地。我国所采用的一般是第一种,主要有以下几方面原因:第一,高速铁路中的电力贯通线电缆长度一般在4000米以内,中央单点接地的方式不适用;第二,通过实践研究发现,单点直接接地的方式能够最大程度上保证电缆技术护层的安全[2];第三,这种接地方式需要投入的成本最少,效果最好,能够达到电力贯通线的相关要求。
结语:随着科学技术的不断进步,我国高速铁路正处于高速发展阶段,尤其是在供电系统方面。和传统的技术相比,新技术下,供电系统的稳定性、安全性得到了明显的提高,同时也避免了浪费资源的情况。在未来的发展中,应当更加注重对新技术的研究,从而不断优化供电系统。
参 考 文 献
[关键词]电力市场;分析决策;系统研究;市场营销
中图分类号:TM769 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0391-01
经济改革的大背景之下,市场经济规律对电力行业发展的影响更加显著,电力行业的市场化体制改革也进一步推广和深入,市场化的理念也逐渐深入人心,无论是电力管理还是电力经营都树立起了以市场为导向、以信息化为平台的发展策略。那么,在新时代背景下,究竟如何才能推进电力行业的发展,完善决策支持系统,是当前电力管理人员应该重点思考的问题。
一、市场分析决策支持系统的概述
(一)系统设计的含义
对于电力行业而言,市场分析决策是指对行业精英进行预测、预警、分析以及调度等。系统设计有一定的参考指标,在完成设计之后可以通过与关键指标的对比分析实现对行业经营的关键探索,从而基于分析盈亏平衡点、敏感因素等为政策与措施的制定提供参考。在指标预测方面,可以设定固定的利润值,也可以进行全面的利润预测。而系统分析则可以通过对现状的分析、对影响因素的预测以及最终决策的制定实现对经营管理的辅助与支持。
(二)决策支持系统的框架构建
电力市场分析决策支持系统在设计之前,需要根据实际情况的需要完成框架构建。当前供电局多采用矩阵式的经营决策系统,在纵向与横向两个维度上推进决策分析。在纵向上的决策主要是按照决策的步骤来进行划分,包括预警计划的制定、指标核对、对关键因素的分析、未来发展趋势预测、经济调度以及闭环整改等。横向决策主要包括燃料、财务、生产、物资与设备等不同的决策主题。通过对框架的逻辑整理与分析完成构建,奠定系统设计的基础。
二、当前电力企业市场营销中存在的问题
(一)信息系统建设滞后
当前的供电局信息系统建设滞后性明显,局域网范围内使用的计划管理、用电报装、MIS、电费计算以及SCADA等子系统虽然在行业内已经较为先进,但是配套的营销方式与营销理念却为建立完善,而相关工作人员对技术基础的了解非常有限,因此,其信息化系统需要及时建设。
(二)决策系统设计着眼过低
从整个供电行业的发展来看,只有着眼于战略高度的决策系统设计才能真正推动行业的发展。但是当前应用的系统却存在借口困难、数据冗余以及功能重叠等方面的问题,导致呈现出的信息还需要进行后续处理,给决策者的分析决策带来了一定的难度,而业务的流程等也会受到阻碍。
(三)供电管理上存在脱节
以我国供电局的现状来看,用电与配电分别隶属于不同的管理部门,这就使得在具体的供电运转过程中存在一定的脱节,工作上做不好衔接必然导致所提供的服务质量与水平有待提升。其次是供电局内部的上级部门监管力度有限,下级的经营与生产状况存在虚假上报的情况,严重阻碍了供电行业的发展。
三、决策系统设计的参考原则
(一)系统原则
系统原则主要是在遵循分级建设、统一整合的基础上实现设计,并自上而下进行层次划分,包括省级、地市级、县级以及乡镇供电公司,为营销管理的统一化奠定组织基础。在系统模式方面,当前应用最广泛的是ASP的开发模式。
(二)软件设计原则
软件系统设计原则包括数据库原则与接口设计原则两个主要方面,数据库的设计通常要求与信息模型相贴合,并在综合考虑信息扩展性的基础上对数据进行安全管理,而其他的报表格式等要实现对国家标准与独立性的有机结合,才能达到统一的管理与控制。
(三)系统目标
从整体上而言,电力市场决策系统设计要坚持可扩充性、可靠性、先进性以及实用性的原则,只有这样才能实现应用软件、硬软件平台、管理模式的三位一体。硬软件平台的构建需要借助于网络拓扑结构、数据库网络技术搭建的广域网信息平台,才能够实现经营管理目标的统一,也实现工作效率的提升。
四、电力市场分析决策支持系统的策略
(一)决策系统的功能配置
为了更好地发挥分析决策支持系统的实际效用,就需要进一步完善其功能配置与系统的实施。首先加强对基层供电单位的营销管理与监督,其次是要加强对重点客户的管控。在市场导向之下,实现供电状态与市场需求之间的动态平衡,进一步拓宽市场。在系统实施方面,要完善客户服务中心、侧管理信息系统、集中抄表系统以及营销数据仓库等的建立。
(二)决策系统安全性策略
分析决策系统的安全性对于系统的正常运行与效用发挥具有重要意义,决策系统的安全性包括网络安全性、硬件安全性、数据级安全性以及系统级安全性等。当前的电力市场营销决策系统都是基于广域网的,通过各级电力局防火墙的有效对接、网上信息与报文特殊加密、数据交换隔离以及严格的防病毒措施等的实施能够切实提升网络的安全系数。在硬件安全性方面,最重要的是选择RAID的控制存储系统,同时做好服务器系统的备份与备份管理设计。系统级安全性通过访问权限认证、客户身份认证等安全检测,实现客户数据访问的安全性,避免因非法盗取而造成的安全威胁。
(三)数据仓库的建设策略
由于电力分析决策系统的数据较多,每天需要处理繁杂庞大的数据,因此,做好数据清洗、转换以及抽取工作显得尤为重要。数据仓库的建设主要从以下几方面入手:首先是做好数据表的设计,数据表的设计涵盖了维度表设计、数据立方体的设计以及用户角色权限等。其次是数据的获取,通常,数据获取需要先将数据注入到Analy- sis Services中,再有针对性进行多维度的分析。物资数据的获取、财务数据的获取以及生产数据的采取等,都是数据获取的重点。在图1的财务数据采集图中,阐释了数据仓库的工作原理。
(四)决策支持系统的应用策略
当前,应用于电力行业的决策支持系统的模块分类较多,接下来,笔者将就分析预测模块进行综合分析。首先,利润分析预测模块包括发电量因素分析、倒推分析、因素分析、利润敏感性分析以及预测分析等,通过对当前影响电力行业利润的相关因素的综合分析,较为准确地基于当前月推算出下月的利润总额及其变化,而由于利润对敏感性因素的具体表现不同,就要求在市场中能够根据不同的关键因素采取相应的决策,以此来实现对电力行业的统合综效。
五、结语
综上所述,推进电力行业市场分析决策支持系统的构建具有重要意义。在信息化平台构建及完善的过程中,FMIS、RIMS以及PSTAT等数据仓库的信息整合发挥了重要作用。笔者相信,随着科学技术的进一步发展,电力行业中的数据挖掘技术将会更加成熟,而决策支持系统将成为决策人员获取及时、准确与科学信息的重要渠道。
参考文献
[1] 宋国柱.电力行业经营决策支持系统应用研究[J].现代计算机:普及版,2014(4).