1 引言
供电系统调度部门根据各检修工区上报的设备检修情况、系统运行要求、供电能力、供电质量要求和上级电网检修安排制定检修计划，完成检修操作时间和运行方式安排。由于配电网中包含很多的设备和具有复杂的连接关系，即具有一定连接关系的设备构成间隔，各间隔间又具有一定的连接关系，从而构成配电网的拓扑结构。在制定检修计划时，需要确定配电网的拓扑结构和具体间隔结构，才能制定检修操作票和进行安全分析［1］。一般的处理方法是，根据设备的连接关系动态创建配电网拓扑结构或间隔结构。这样的方法，需要大量的内存和计算时间，而且稳定性较差［2～4］。本文通过建立关系数据库的组织关系确定设备基本属性、间隔和网络结构的对应关系；利用映射查询方法和关系查询方法，在网络结构中查找设备及其连接关系，为检修计划的制定提供基础；由于地理信息、图形信息作为设备、间隔的基本属性，使得检修计划制定过程和结果的可视化成为可能；由于关系型数据库本身的多级结构，可以将设备基本属性和结构关系分级存储，各级数据库利用映射关系进行查询，具有较高的可靠性。
2 检修计划数据库的特点
检修计划必须保证检修操作的安全性和电网供电的可靠性。考虑到人身安全，检修操作的基本要求就是检修设备所在间隔在一定时间内停电；考虑到用户利益，电网应尽最大可能保证供电可靠性。检修计划就是在满足用户供电可靠性的前提下，合理地对检修停电间隔和时间进行安排。作为制定检修计划基础的数据库应该能够具有记录这些特点的能力，具体表现如下：
（1）存储容量大。由于配电网中包含的设备众多，而每种设备和相互连接关系需要记录的属性信息（如名称、功能、间隔名、站名、连接关系、图形和地理信息等）内容很多，因此要求存储的容量大。
（2）连接关系复杂。既有层次连接关系，又有同层次各基本单元（设备或基本间隔）的连接关系。
（3）查询方便。检修设备、间隔和网络拓扑关系属于不同类型信息，需建立相互关联关系，要求数据库的组织方式合理，支持不同方式的查询功能。
（4）稳定性。保证记录数据的长期可靠使用，除数据库自身特性外，数据的存储方式将起着重要作用，即不变或基本不变的数据归为一类，时常变化的数据归为另一类，减少操作过程带来的意外损坏。
3 关系数据库的组织关系
根据检修计划涉及数据的特点，可以将关系数据库分为多级，底层为基本属性库，顶层为映射关系库（依据连接范围分为基本间隔连接库、站点库和网络库）。基本属性库只存储设备的基本属性，不涉及任何连接关系；映射库记录设备在间隔内的连接关系、站内间隔间的连接关系和站与站的连接关系，由于连接关系涉及的范围不同，映射关系库可以分为多级，依据关系数据库的层次特点［5］，可以分为基本属性库、站点库和网络库3级，组织结构如图1所示。
（1）基本属性库。包括设备库和基本间隔库，设备库记录各种设备的名称、代码、图形等特有属性的最基本信息；基本间隔库只记录由设备组成的最小功能单元的名称、代码和设备的组合关系。基本属性库不记录任何连接关系、网络结构和地理信息。
（2）站点库。包括站内间隔库、站内连接点库和对外连接库。站内间隔库表述该站中所有间隔的名称、编号、电压等级、工作状态和设备代码链、设备编号和型号；站内连接点库表明间隔之间的连接关系，记录主接线形式；对外连接库描述站点与外界的联络关系，记录联络线名称、对外连接间隔及设备。站
点库既要记录设备属性、状态，又要记录设备、间隔和联络线的连接关系。
（3）网络库。通过记录联络线名称（在数据库的记录中是唯一的）确定站点间的连接关系，同时记录联络线的型号和传输容量等。
4 查询方法
无论何种形式的数据库单从存储信息角度来讲都具有相同的能力。对于查询信息能力而言，由于信息存储格式不同，导致信息查询的方法、速度、复杂程度和准确程度差别很大。依据供电系统检修计划制定的特点，利用映射查询方法建立唯一调度关系，利用关系查询方法确定多值的调度关系。
4．1 映射查询方法
根据上述的关系数据库组织形式可得出这样的结论：网络库记录的站点间的联络关系是唯一的；站点库记录的间隔连接关系是唯一的，而对应的间隔不是唯一的；间隔库记录的设备连接关系是唯一的，但对应的设备不具有唯一性。当把间隔看作站点使用的设备（基本工作单元）时，数据库中记录的连接关系是唯一的，这种连接关系对应的设备不是唯一的，即从网络到站点到间隔库中得到的连接关系是唯一的，满足实际系统的物理特征。从此结论可以得到这样的推论，利用数据库记录的信息可唯一确定从电网到间隔的连接关系而间隔记录的设备代码与基本属性库中记录的设备一一对应，这样就可很简单地从数据库中查询到设备和网络连接关系。
考虑到映射查询操作的唯一性，每种映射查询应该对应一种具体的关系函数，因此仅以一种查询操作为例，说明其存在性和唯一性。这里以联络线检修确定停电间隔的查询操作为例。
设S与Sj为个体集合（1≤j≤n）。n－1个自变
只要式（5）中各元素有一个及以上是唯一的，则可说明函数f是映射；若式（5）中各元素都是唯一的，则函数f必然是映射。
以图2所示联络线与变电站出线间隔为例，查询程序实现如下：
实际系统中，如果联络线与联络线、联络线与站点的出线间隔都是唯一的，则说明函数f是映射，即只要确定联络线和对应的出线间隔，就可以获得唯一的连接关系函数f。
当函数f建立在非全个体集合上，同时在全个体集合中进行查询，必造成不唯一的查询结果，多值结果对应于缺省子集内的元素。这种查询主要用于归类处理。例如，已知联络线、站点名和间隔名，确定此间隔内的设备名称，此计算过程由式（6）表述。
TUP（x）＝＊（R′f，g（R′f，S4）） （6）
5 结论
（1）利用三级关系数据库能够记录供电系统检修计划涉及的设备属性、站点主接线形式和网络连接关系；
（2）利用映射方法可以实现多级关系数据库间的记录查询，且这种查询具有唯一性；
（3）利用关系查询方法可以实现归类查询，具有多值性；
（4）利用关系数据库组织形式和映射查询方法，可以确定供电系统检修计划制定过程中检修操作与网络、设备间的调度关系。
参考文献：
［1］ 陆翠彩,杨伟民,等.县级电力调度及信息管理系统的设计与实现[J].上海理工大学学报,1999,(1).
［2］ 于尔铿，等．电能量管理（EMS）[M].北京：科学技术出版社，1997．
［3］ 邓佑满，钟满成，张伯明，等．面向对象的EMS数据库设计[J].电力系统自动化，1999，23（7）．
［4］ 汪剑波．电网计算数据库系统在华中电网的应用[J].华中电力，1999（1）．
［5］ 杨超植．刘动天，等译．关系数据库[M].北京：电子工业出版社，1990．
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