基于E—R模型的配电网数据库管理系统优化设计

丁超前　张鲁　汪晓彤

摘要：伴随社会经济发展，无论是生产和生活对用电的需求不断提高，面对海量信息，大量用电节点，传统的配电网数据库很难和当前需要所适应。本文基于E-R模型完成配电网数据库管理系统优化设计，首先给出配电网络的E-R模型搭建，进而完成E-R模型的配电网数据库设计，最后分析了配电网数据库管理系统优化操作。

关键词：配电网；数据库；E-R模型；管理系统

中图分类号：P311.12 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）04-0199-01

当前配电网络中用户节点繁多，存在大量数据，相互间的关联错综复杂并且变换频繁，因而数据库设计是研究者科研的重要课题。传统的设计方法分为两类，一类是在输电网络数据库中依据层级构造建模，搭建网状节点模型，但忽视了特殊配电网络构造，并存在后期维护工作繁琐的弊端；另一类则将线路转换为杆塔方式搭建，被设置变配和开闭装备，该方法操作简单，但数据库不易更新，灵活度不高。

1 配电网络的E-R模型搭建

1.1 E-R模型下的配电网络建模

（1）配电网络的实体。E-R模型由实体，连接和属性构成。实体作为数据目标，即应用过程中的客观事物，如配电网中的变压装置，输电线路等部分。而相同类别的实体则构成实体类，如配电网络中的变压装置行程配电变压实体部分。（2）配电网络的连接。由于实体之间并不孤立并存在相互关联，而配电网络的连接代表了一个和多个实体间连接。如配电变压装置和用电负荷间的电能供应关联。（3）配电网络的属性。配电网络的属性能够表述实体的特点，如配电变压装置的名字，编码，容量等相关属性数据[1]。

1.2 配电网络中的杆塔和开关

在配电网络体系中，每条配电线路均包含多个杆塔和开关，并包含几十个到几百个分支线路，各部分线路采用配电变压装置的模式给使用者供电，信息量巨大，因而构建科学的信息模型对设计数据库有很大帮助。

1.3 变阻抗支路设计

在整个配电网络中，线路间经过开关完成互联，而开关是物理存在的实体并不从属于相关线路。在构建配电数据集合时，为获取线路间的关联，需串接变阻抗支路，完成上游电源部分和下游各节点间通讯。

2 E-R模型的配电网数据库设计

2.1 E-R模型下配电网络数据库组成

（1）线路数据库。线路数据库基准数据组成包含信息标识，线路表述，衔接变电装置，电压层级部分。（2）分线路数据库。分线路数据库线路标定，线段标定，供电部分标定，并给出线路表述，线段种类，杆塔数目，阻抗和电压等级等部分。（3）配电变压装置数据库。配电变压装置数据集合包含名字，编码，种类，容量，供电线路标定，銜接杆编码等部分。（4）杆塔数据库。杆塔数据库包含杆塔编码，所在线路编码，杆塔种类，挡距，材料等部分。（5）线路开关数据库。线路开关数据库包含开关编码，开关型号，关联杆塔，出场以及开关种类编码部分。（6）电力负荷数据库。电力负荷数据库包含使用者名称，使用者编码，备用电源编码，线路名字，供电变压装置编码等部分。

2.2 E-R模型下配电网络数据库特点

E-R模型下配电网络数据库以电能输送，配准，使用为基准，反馈配电网络拓扑构造与物理衔接关联，能够应用在结构繁杂的网络线路中，若进行更新操作，仅需要改变链路表中相应供电标识部分。

2.3 配电网络数据库层次体系

配电网络数据库完成电网拓扑和数据搜索组合，能够实现数据的分层保存，便于解析图像，实现定位和移动操作。将电网作为分层模式并依据电能输配送进行网络层次化数据库分析[2]。

3 配电网数据库管理系统优化操作

（1）数据库标准化。配电网数据库标准化即去除冗余信息，管理系统完成标准化处理能够缩小数据库表，并减少信息占据空间，缩减I/O时间。管理系统具体操作为：智能化识别表数目和列数目，减少冗余表，荣誉列和冗余字符。（2）数据库表的横向分割操作。将大的数据库表拆分成多组表，并进行分段保存，以变电站和基础线路为约束标准，构建已各组变电站为供电装置的线段数据表，能够显著提升查询速率。（3）增多标识列。在完成数据库设计时，往往需要用到设备编码才能标定设备，本文在数据库表中增加对该装备的标定，能够在搜索中替代大型组合键，提升整体效能[3]。

4 结语

本文首先给出配电网络的E-R模型搭建，完成配电网络建模，并分析了配电网络的实体，连接，属性，杆塔和开关以及变阻抗支路设计。进而完成E-R模型的配电网数据库设计，分析了E-R模型下配电网络数据库组成，包含线路数据库，分线路数据库，配电变压装置数据库，杆塔数据库，线路开关数据库和电力负荷数据库，并给出E-R模型下配电网络数据库特点和配电网络数据库层次体系。最后给出配电网数据库管理系统优化操作，包括数据库标准化，数据库表的横向分割操作以及增多标识列。

参考文献

[1]吴孟泉.配电网GIS中的拓扑分析及应用研究[D].武汉大学，2004.

[2]崔阳，王华，乔淑娟.基于GIS的空间数据库构建与应用研究[J].微计算机信息，2016（3）：199-201.

[3]闻爽，任国忠.基于空间GIS的配电网络存储模型[J].信息系统，2006（19）：27-30.