继电保护信息分类采集与管理系统的设计与实现

黄 彦，林鸿伟，黄 劼，戴太文，李 涛

（1.国网福建省电力有限公司 福建 福州350009；2.福建亿榕信息技术有限公司 福建 福州350003）

继电保护信息分类采集与管理系统的设计与实现

黄 彦1，林鸿伟1，黄 劼1，戴太文2，李 涛2

（1.国网福建省电力有限公司 福建 福州350009；2.福建亿榕信息技术有限公司 福建 福州350003）

为进一步有效利用和管理故障录波装置和微机式继电保护装置记录的大量故障信息，进一步加快事故处理的速度，提高分析故障的能力，本文研究并设计了继电保护信息分类采集与管理系统。针对电网建设对继电保护及故障信息系统的要求，采用MVC框架、JSP技术和SQLServer2005数据库平台对继电保护信息系统进行了建模分析和系统结构体系设计，建立起系统模型支持平台，并在此平台基础上还开发了二次设备管理、计算分析、运行监控及故障分析等高级应用，使继电保护信息分类采集与管理系统的功能得到进一步完善。

继电保护；信息管理；MVC；SQL Server

继电保护在保证电力系统安全、稳定和经济的运行，防止故障扩大和事故的发生，起着重要作用。但由于继电保护设备存在多种型号及多种厂家，使得继电保护的组织管理异常艰难，还停留在早期的人事管理，不能满足信息化时代的要求。随着计算机和网络通信技术的不断发展，一些信息管理系统开始应用于电力系统，将各类型的数据源通过数字化处理有机的结合，形成技术性的管理信息体系，通过信息管理体系的的计算分析来获取继电保护装置的运行状态，及时发现设备隐患，提高继电保护的设备安全运行水平。但大部分的软件缺乏针对性，很多计算、录入等操作依然采用人工，效率低下，因此研究设计一套完整的继电保护信息管理系统具有一定研究意义和推广价值[4]。

1 相关技术概述

1.1 MVC构架技术简介

MVC是Model-View-Controller的简称，是一种设计的模式，通过将应用程序设计成视图层、模型层及控制层，各个层级处理各自的任务，降低了相互之间的耦合性。采用这种分层的模式，虽然花费额外时间，但是可以使产品通过模型得到更好的体现，同时可以实现多种视图对应一个模型，满足快速变化的用户需求。如订单模型中的应用，订单分本系统的订单、网上订单等多种方式，但订单的模型是一样的，可采用一种模型多种视图的方式解决，减少编程的工作量和系统的维护量。采用这种分层的结构，有时候只需要改变其中的一层即可满足用户的需求。构架结构图如图1所示。

图1 构架结构图

1.2 JSP技术

JSP技术可通过跨平台操作，快速的对WEB应用程序进行开发。可将内容的生成和显示分离，做到前端和后台完全隔离，降低了系统开发的难度。JSP技术与ASP技术的前台开发相类似，都可以使用HTML语言对前端页面进行设计，并且可以生成根据用户请求变化的动态页面。

JSP技术可实现跨平台开发，在所有平台下JSP+JaveBcans都可以运行，与其相关的组件也可实现跨平台，并且可以实现组件的重复利用，与其他开发人员共享，加快开发的过程，减低开发的成本。

1.3 SQL Server介绍

SQL Server是一个全面、集成的、端到端的数据解决方案，为企业用户提供一个安全、可靠和高效的平台，用于企业数据管理和商业智能应用，减少在企业数据系统在多平台上创建、部署、管理及使用企业数据和分析应用的复杂度。

SQL server数据库平台工具包括关系型数据库、分析服务、报表服务、管理工具及开发工具。关系型数据库具有较高的安全性、可靠性，提升支持结构化和非结构化（XML）数据的性能。SQL Server包含的集成管理工具可应用与高级数据库管理和调谐，标准数据访问协议大大减少SQL Server和现有系统间数据库集成所花的时间，同时构建与SQL Server的内嵌Web service确保同其他平台的互操作能力。

本次设计采用SQL Server2005，此版本最大的优势在于数据存储功能，在保障信息安全的基础上，将大量数据进行存储。不仅适用于各种操作系统，还适应于一些开发工具，良好的适用性使得SQL Server2005能够最大程度上缩短数据处理周期，节省系统开发人员的时间。

2 继电保护信息管理系统总体设计

2.1 系统总体框架

本次设计采用模块化的设计方法，系统采用MVC三层体系结构构架，采用这种构架结构，用户不管是用局域网还是广域网都能通过本地的浏览器对网络服务器进行访问。系统的前端采用JSP技术，数据库系统采用Microsoft SQL Server 2005，整个系统为继电保护信息提供一个最优化的管理体系，系统的整体框架如图2所示。

图2 继电保护信息管理系统框架

将整个系统按功能划分为系统登录模块、系统信息模块、运行管理模块和数据维护模块。系统登录模块主要完成普通用户和管理员用户的登录；系统信息模块完成供电公司的主网接线图、一次连接图的浏览，实现对设备的参数、设备保护装置和设备的保护定值的记录和查看；运行管理模块实现对信息的显示，提醒用户隐患是否已被消除，并对已消除的保护缺陷进行管理，完成显示、查看和统计；数据维护模块主要是针对设备的一些参数进行管理。

2.2 系统信息管理模块设计

该模块可对供电公司继电保护信息的总体情况进行查看、浏览和修改。同时可查看各处相应的一次接线图，一旦出现继电保护故障时，可依据强大的数据库，匹配相应的故障类型，查看相应的接线图，帮助用户快速解决继电保护故障。通过对Dao层进行编码，可以实现一次接线图的保存和修改。

其中定义 public void save Sheet（DBObject doc）为保存图纸信息，参数为DB Object，通过调用SQLConection类的save对对象doc进行保存。代码为：

定义 public void updateSheet（String SheetID，DBobject newdoc）为修改图纸信息的方法，参数为DBObject对象newdoc和图像信息的ID，通过调用SQLConection类的updata方法对数据表中客户ID对应的customID的信息进行更新，代码如下：

2.3 运行管理模块设计

运行管理模块包括缺陷管理，保护动作信息和定值审核管理三部分。在缺陷管理部分，通过缺陷管理栏中的选择进入，系统显示出缺陷管理的信息，可实现未消除缺陷信息的提示，以及显示消除或未消除保护缺陷信息的显示、查询和修改。在保护动作信息部分中，可对保护动作信息进行显示、查看、添加和删除。添加故障信息时，设定好线路类型和元件类型，系统即可自动对供电区域的电力设备信息进行自动读取，同时还可以根据XML实现保护动作信息联动，实现故障类型自动选择，并将故障发生的日期使用封装好的日历控件进行控制。界面如图3所示。

图3 保护动作信息管理界面

2.4 数据维护模块设计

本次设计中数据库的设计和管理采用SQL Server 2005，命名为information，在设计之前，首先将数据表单设计好，如管理员信息表设计如表1所示。

为了保证数据库数据存储的安全性，对数据库进行备份处理，以防出现的各种事故造成数据丢失。备份的类型分为数据库差异备份、数据库的完全备份及事务日志的备份。本次设计采用数据库的完全备份。与备份息息相关的是还原，该权限仅限于管理员，普通用户登录实现不了。

表1 management表

3 结 论

通过SQLServer2005平台对电力系统继电保护信息管理系统构建数据库，并通过JSP技术采用MVC构架构建继电保护信息管理和运行平台，将各种故障信息通过数字化有机结合在一起，形成技术性管理体系，对继电保护设备运行情况事实分析，消除隐患，提高了继电保护安全运行水平。

[1]李七鑫.山西电网继电保护故障信息系统研究与开发[D].北京：华北电力大学，2013.

[2]周雄刚.地区电网故障信息系统的研究应用[D].杭州：浙江大学，2011.

[3]张保会，郝治国.智能电网继电保护研究的进展（二）——保护配合方式的发展[J].电力自动化设备， 2010（2）:8-18.

[4]闫旭.浅谈SQL Server数据库的特点和基本功能[J].价值工程， 2012（22）:27-36.

[5]王进.B/S模式下的三层架构模式 [J].软件导刊，2011（3）:69-73.

[6]兰静，郭淑珍，白凤凤.SQLServer2005安全机制的研究[J].吕梁学院学报， 2012（2）:157-160.

[7]毛鹏，白日昶，万宇.统一故障信息平台系统的研究与开发[J].中国电力， 2008（12）:215-219.

[8]刘华，白义传.河南电网继电保护及故障信息管理系统建设[J].电力系统自动化，2006（9）:155-159.

[9]陈月从，林俐，杨东，等.基于Java技术的跨平台图形化继电保护管理信息系统的研究与开发[J].继电器，2005（18）:86-90.

[10]高鹏.继电保护及故障信息系统的开发研究[D].北京：华北电力大学，2011.

[11]解涛.继电保护及故障信息系统的研究[D].济南：山东大学，2006.

[12]高扬.继电保护故障信息系统在北京电网的应用[D].北京：华北电力大学，2009.

[13]贾旭东.继电保护故障信息系统的应用研究[D].北京：华北电力大学，2011.

[14]高翔，张沛超，章坚民编著.电网故障信息系统应用技术[M].北京：中国电力出版社，2006.

[15]周全仁，张海主编.现代电网自动控制系统及其应用[M].北京：中国电力出版社，2004.

Design and implementation of information collection and management system of relay protection

HUANG Yan1，LIN Hong-wei1，HUANG Jie1，DAI Tai-wen2，LI Tao2
（1.Fujian Electric Power Company， Fuzhou 350009， China； 2.Fujian Yirong Information Technology co.，LTD.，Fuzhou 350003，China）

For further effective use and management of fault recorder and microcomputer based relay protection device for recording a large number of fault information，to further accelerate the processing speed of the accident， improve the ability of fault analysis， this paper study and design of relay protection information collection and management system for power grid construction.Requirements of relay protection and fault information system，the MVC framework，JSP technology and SQLServer2005 database model analysis and system architecture design of relay protection information system，establish the system model of support platform，and this platform is based on the developed two equipment management， calculation and analysis， advanced application operation monitoring and fault analysis， the classification of information acquisition and relay protection the management function of the system has been further improved.

relay protection； information management； MVC； SQL Server

TN06

A

1674－6236（2017）12-0089-04

2016-04-12稿件编号：201604116

黄 彦（1980—），男，福建福州人，硕士研究生，高级工程师。研究方向：电力系统自动化。