智能电网数据处理与应用研究

论文摘要

随着计算机和通信技术的高速发展，作为电气化基础的电力系统自身面临着许多挑战，海量电力用户用电数据的采集和处理显得尤为重要。传统电网在构建之初是以模拟技术为基础的，很难适应数字化社会的新要求。新一代智能电网的建设和改造虽然已经开展了一段时间，但电网智能化的发展还是相对落后的，海量用电数据采集处理很大程度上制约了电力系统信息化和智能化发展的脚步。因此，海量数据的采集处理技术在智能电网方面的研究意义重大。智能电网的智能化主要体现在三个层面：首先是利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的日常运行状况和突发情况进行实时监控；接着把获得的传感器收集的海量数据（设备运行状态、用户用电情况等数据）通过分布式网络系统进行有效地收集和整合；然后使用专业的软件系统对上报的数据进行深度的挖掘分析、处理、展示，甚至提供决策支持，优化整个电力市场的运营。用电信息采集系统则是智能电网研究中的一个重要课题，也是对采集的海量数据进行处理、分析、决策的一个专业软件系统。本文首先分析了智能电网用电信息采集系统项目研究的背景、以及对智能电网进行概述；分析了目前抄表系统存在的问题；进而提出智能电网用电数据采集处理方面的解决方案；重点介绍了智能电网数据处理子系统的中应用的相关理论与关键技术，如SOA框架、J2EE开发平台、Flex技术、Oracle数据库技术、Tokyo Tyrant数据库高速缓存技术等；然后根据需求调研和技术分析的结果，提出了智能电网数据处理子系统的整体设计方案（包括系统的各功能模块的划分设计、系统技术框架选型等）；利用成熟的软件开发技术，完成了智能电网数据处理子系统的初步开发；利用该系统对收集上来的数据进行深度的挖掘分析，从而掌握电网运行的真实情况，由于受制于硬件条件和环境的因素，系统测试主要采用模拟终端和压力测试方法来实现；最后将分析挖掘得出的数据结果应用在电网的调度管理、规划建设、故障排除等方面，进而实现整个电力系统的优化运行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景和研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内外研究现状综述
• 1.2.2 现有研究存在的不足
• 1.3 研究目标与主要内容
• 1.4 论文组织结构及章节安排
• 1.5 小结
• 第2章 技术原理概述
• 2.1 以 SOA 框架为基础的 J2EE 实现
• 2.1.1 面向服务结构（SOA）概述
• 2.1.2 J2EE 技术概述
• 2.2 XML
• 2.3 Flex 技术
• 2.4 缓存和 DBM
• 2.5 Orcale 数据库
• 2.6 小结
• 第3章 系统需求分析
• 3.1 概述
• 3.2 项目调研要求
• 3.3 需求变更控制
• 3.4 进度管理
• 3.5 需求的获取
• 3.6 主要问题分析
• 3.7 小结
• 第4章 系统设计与实现
• 4.1 基本概念
• 4.2 建设原则
• 4.3 系统定位
• 4.4 系统架构设计
• 4.4.1 物理架构
• 4.4.2 技术架构
• 4.5 采集系统的业务设计
• 4.5.1 需求功能项
• 4.5.2 流程设计
• 4.6 数据库设计
• 4.6.1 主站数据库
• 4.6.2 数据架构
• 4.7 总体建模思路
• 4.7.1 建模原则
• 4.7.2 建模方法
• 4.8 主题域设计说明
• 4.8.1 主题域的设计原则
• 4.8.2 主题域结构及说明
• 4.9 界面设计
• 4.9.1 B/S 客户端主界面布局设计
• 4.9.2 主界面设计样例
• 4.10 主要的数据模型
• 4.11 小结
• 第5章 系统测试及性能分析
• 5.1 测试概述
• 5.2 模拟现场测试环境管理
• 5.3 系统测试后的性能分析
• 5.3.1 系统响应速度
• 5.3.2 系统可靠性指标
• 5.3.3 系统数据采集成功率指标
• 5.3.4 系统采集速度指标
• 5.3.5 主站设备负荷率及容量指标
• 5.4 小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A 源码实现