利用SQL语言批量修改主站监控信息

张焕玲，徐 靖，宋振亚，周宗亮，杨 嵘

（国网襄阳供电公司，湖北 襄阳441000）

0 引言

针对大运行体系建设之前监控信息混乱不统一等现象，国调中心对110 kV及以上电压等级变电站监控信息进行了梳理和规范，于2015年颁布了《变电站设备监控信息规范》（Q／GDW 11398-2015）（以下简称《信息规范》），对变电站监控信息作了规范要求[1-2]。根据《信息规范》要求，数据库中大量监控信息需要修改。

数据库存放系统重要数据，是系统运行的重要基础，数据库安全是系统良好运行的基础，数据库操作不当将对系统造成重要影响，如违规进行实时数据库数据字典在线下装，导致该省省调自动化系统自动发电控制（AGC）、自动电压控制（AVC）、状态估计、调度员潮流等应用功能失效。

目前各地市公司普遍采用OPEN3000或者D5000系统数据库自带的批量修改功能修改数据库，此方法在修改大量数据库信息时效率相对较低，存在数据库误删、误改等风险，且人工校核工作量大，造成监控信息规范工作重复进行[3]。

针对目前监控信息规范工作中数据库修改存在的问题，本文从OPEN3000系统数据库特性着手，通过研究其结构和原理，提出多重安全措施保证数据库操作的安全性，利用SQL语言批量修改数据库，从而大大提高了主站监控信息规范的效率和正确率。

1 某地调监控信息规范工作情况

1.1 监控信息规范的内容

依据《信息规范》要求，某地调从2017年9月开始进行新一轮的主站监控信息规范，本轮工作的主要内容如下：

1）设备添加双重名称，如乔营变05开关，在信息规范前数据库中为“05开关”，信息规范后为“220kV河乔线乔05开关”。

2）修改数据库中不规范的命名，如将“开关保护动作”改为“开关保护出口”、“PT断线”改为“TV断线”、“告知信号上告知”改为“变位信号上变位”。

1.2 监控信息规范的实际操作步骤

目前，某地调监控信息规范一般按以下5个步骤进行：

1）从OPEN3000系统实时数据库导出要修改的信息并保存到Excel表格中。

2）根据《信息规范》文件要求，对导出的Excel表格进行修改，形成规范后的信息。

3）对照修改前后的信息，对实时数据库进行修改并保存。

4）对修改后的实时数据库信息进行核对，确保数据库修改正确无误。

5）对间隔图中的光字牌信息进行修改，保证间隔图中的光字牌信息与实时数据库中的信息保持一致。

这5个步骤中，工作量最大、耗时最多的是步骤3），且步骤3）需频繁修改数据库，容易存在数据库误删、数据库崩溃等风险，因此，监控信息规范的难点和重点在步骤3），数据库修改环节。

1.3 监控信息规范的工作量

截止2017年12月，某地区电力调控中心共辖12座220kV变电站，63座110 kV变电站。本次监控信息规范主要是修改OPEN3000系统数据库中上述变电站的断路器表、刀闸表、接地刀闸表、保护信息表中的设备名称以及二次遥信定义表中的告警分级，各部分工作量统计如表1所示。

按照1.2节监控信息规范的5个实施步骤，结合以往数据库修改经验，以每人每天完成2 000条监控信息规范来计算，完成主站27万余条监控信息规范需要138 d时间。目前襄阳自动化运维班组人数有限，本轮监控信息规范工作量大，耗时长，因此，有必要改进监控信息规范的方法以提高工作效率。

表1 主站监控信息规范工作量 单位：条

2 某地调OPEN3000系统数据库概况

2.1 某地调系统拓扑结构

某地区电力调度自动化系统的拓扑结构如图1所示，系统目前使用的是OPEN3000系统，配备SCADA双服务器，服务器均使用Unix操作系统，数据库为Oracle数据库。

图1 某地调自动化系统拓扑图

2.2 SQL语言的特点

Oracle是目前最为流行的关系数据库管理系统之一，在数据安全性和数据完整性控制方面具有优越性能，并且可跨系统跨平台进行数据相互操作[4]。

SQL（Structured Query Language）结构化查询语言，是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统[5]。SQL是关系数据库的工业标准语言，为了加强SQL语言的功能，各数据库厂商一般都在SQL语言中加入了过程性语言的特征，增加了诸如流程控制、条件转向、变量定义等指令，使SQL语言有了很大程度上的扩展，Oracle对SQL语言的扩展称为PL／SQL[6]。

SQL语言依据其功能的差别，可以分为数据定义语言（Data Definition Language，DDL）、数据处理语言（Data Manipulation Language，DML）以及数据控制语言（Data Control Language，DCL）三类。其中DML类型语句主要包括由SELECT、UPDATE、INSERT、DELETE构成的SQL语言，用于在数据表中查询、更新、增加和更改记录[7]。

本轮监控系统规范主要涉及数据库的查询和更新操作，即主要用到DML类型语句。

3 利用SQL语言修改数据库

3.1 总体思路

某地调OPEN3000系统数据库采用实时数据库与商用数据库相结合的方式，兼具实时数据库实效性的优点，以及商用数据库通用性、稳定性的特点[8]。

实时数据库采用Unix共享内存技术和TCP／IP网络协议，能够较好地弥补商用数据库操作速度慢、不能满足EMS实时性和响应速度等缺陷。实现了实时数据锁定内存，提高了访问速度，从而保证了OPEN3000系统的实时响应速度[9]。采用商用数据库，使得电网监控系统与其他系统互连更为方便，形成了一个完整的、开放的数据共享信息系统。

传统方法修改OPEN3000系统数据库一般是在实时数据库操作，然后将修改后的信息保存到商用数据库，保证实时数据库信息和商用数据库信息同步[10]。实时数据库修改在先，商用数据库保存在后。在实际操作中，真正维护的是实时数据库，商用数据库扮演着数据库备份的角色。

利用SQL语言修改数据库是将传统方法倒置的一个逆操作过程。首先利用SQL语言修改商用数据库中的信息表，然后在SCADA备机下装信息表，完成后将备机切为主机[11]，同时在切为备机的SCADA服务器上下装该表，完成整个操作[12]。

3.2 安全措施

利用SQL语言修改数据库的方法可一次性批量修改单个厂站的数百条数据库信息，能够极大地提高信息规范的效率。正因为SQL语言的高效性，其造成的影响也是巨大的。所以必须采取安全措施，避免因SQL语言误删、误改等误操作给数据库造成不良的影响[13]。

1）备份商用数据库信息：在SQL语言修改数据库前，导出原商用数据库的信息作为备份。

2）备份实时数据库信息：在执行SQL语言前打开实时数据库界面，一旦SQL语言修改数据库出现错误，立即将此实时数据库信息保存。

3）实行一站一验：一个变电站信息修改完成后，对该变电站数据库信息进行核对，在该变电站信息核对无误后才对下一变电站数据库进行修改。

3.3 操作步骤

1）从OPEN3000系统数据库导出要修改的信息并保存到Excel表格中。

2）根据《信息规范》文件要求，对导出的Excel表格进行修改，形成规范后的文件，此文件包含规范前后的信息。

3）根据规范后的信息文件，利用SQL语言编写脚本文件。

4）在OPEN3000系统终端执行脚本文件。

5）导出运行日志，导出信息规范后的数据库并以Excel格式保存。

6）根据运行日志和修改后的数据库文件，检查数据库修改正确与否。

7）切换主、备服务器，将备机数据库中修改的表下装到主机服务器。

利用SQL语言修改OPEN3000系统数据库的整体流程如图2所示。

图2 SQL语言批量修改OPEN3000系统数据库流程

3.4 实施结果

3.4.1 备份商用数据库信息

如图3所示，点击OPEN3000系统自带的“系统商用数据库备份工具”，可对商用数据库进行备份。

图3 备份商用数据库信息

3.4.2 编写脚本

SQL语言批量修改OPEN3000系统的主要原理是查找出数据库中相应厂站对应的信息，并对该厂站信息进行修改。以某地区某220kV变电站为例，首先利用where语句查找出符合条件的信息，再通过update语句对相应的信息进行修改。

3.4.3 结果检查

1）对生成的日志文件进行检查。

利用SQL语言对某220kV变电站数据库修改后生成的日志文件。日志文件显示“1 row updated”，说明该条信息已修改完成。若日志文件出现其他信息，则需要根据提示对该条信息进行检查。

2）导出最新的商用数据库信息，以Excel文件格式保存，利用Excel中的SUMPRODUCT函数[14]，比对商用数据库中修改后的信息与1.2节中第二条人工修改的规范信息是否一致。

某供电公司调控中心在做好数据库安全措施的情况下，利用SQL语言批量修改OPEN3000数据库中监控信息，仅2人15 d就完成了主站27万余条监控信息的修改，修改正确率100%，极大地提高了监控信息规范的效率和正确率。

4 结束语

监控信息规范工作量大，耗时长，人工修改出错率高。本文打破常规人工手动修改实时数据库的方法，采取多重安全措施，利用SQL语言首先修改商用数据库，通过主、备机切换，将商用数据库信息同步到实时数据库，在保证数据库安全的前提下，大大提高了监控信息规范的效率。

自2015年国网下发《信息规范》以来，各地陆续进行多轮信息规范，其中很大一个原因是因为人工修改数据库错误率高，导致信息规范反复进行。本文利用SQL语言编写脚本，批量修改数据库，省去了人工修改数据库环节。通过日志文件和Excel自带的SUMPRODUCT函数双重验证数据库修改的正确性，大大提高了监控信息规范的正确率，对于全国正在进行的信息规范具有一定的借鉴意义。