摘要：实现电力系统的自动化能有效提高电力部门的管理水平与效率。本文在分析现有电力系统结构问题的基础上，提出了电力系统自动化方案的三层应用模型，并通过计算机技术实现了电力系统的相关功能。
关键词：电力系统自动化；计算机技术三层；客户机/服务器
前言
电力系统在运行过程中可以出现多种状态，如正常、告警、紧急、崩溃和恢复等。电力系统的自动化就是利用计算机技术对通过通讯系统收集上来的电力系统的各种数据进行分析和处理，自动做出判断或辅助人工做出判断，并把控制命令又通过通讯系统传送到电力系统的执行设备，以实现对电力系统的有效控制。本文就是通过理论分析和设计实践，在以往研究的基础上，采用分布式的体系结构，使用计算机技术实现一种基于三层客户机/服务器结构的电力系统自动化方案。
1电力系统自动化的分析与设计
1.1问题的提出
在以往的电力自动化系统中，由于系统限于历史条件，大多是面向具体的功能应用设计开发的，其系统的开放性，可扩充性和二次开发性等方面都存在严重的不足。主要由单机实现各项系统的功能：数据的采集和显示、数据库事务的操作，还需要提供比较完善的用户界面，所以系统的负荷比较大，从而造成了系统性能的下降，同时由于单机的资源有限，限制了整个系统的扩充。即使是有些系统采用了二层的C/S（客户机/服务器）结构，但是由于二层C/S结构本身的局限，系统的开放性和可扩充性存在着问题。
随着网络技术（特别是三层体系结构）的日益成熟和完善，为了解决这些问题，急切需要发展一种开放性的电力系统自动化方案。
1.2三层应用模型
电力系统自动化方案的三层应用模型如图1所示。新型的基于三层C/S结构的电力自动化系统中，增加了一层应用服务器（中间件），它的功能主要是接受来自前置机的实时数据，并保存为历史数据，在应用服务器上定义了数据访问的逻辑规则，电力工作站通过它上面的逻辑规则和数据库打交道。应用服务器和电力工作站通过DCOM（RPC）进行通讯，和数据库服务器通过ADO进行通讯。电力工作站变成了瘦客户机，而且由于电力工作站和应用服务器之间是通过DCOM（RPC）进行通讯的，所以不用考虑机器的物理位置。
此外，软件的可扩充性也大大增强了。比如当数据的逻辑规则发生改变时，只需修改应用服务器的相应规则即可，对电力端影响不大。前端的客户不再直接和后端的数据库连接，所有对数据库的访问都要通过应用服务器，数据库的安全性得到了保障。
2计算机技术在电力系统中的实现
2.1系统的应用服务器
在三层C/S结构中，应该服务器层也就是中间件（Middleware）是最重要的部件。所谓中间件是一个用API定义的软件层，是具有强大通信能力和良好可扩展性的分布式软件管理框架。它的功能是在客户机和服务器或者服务器和服务器之间传送数据，实现客户机群和服务器群之间的通信。
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其实现流程是：在客户机里的应用程序需要驻留网络上某个服务器的数据或服务时，搜索此数据的C/S应用程序需访问中间件系统。该系统将查找数据源或服务，并在发送应用程序请求后重新打包响应，将其传送回应用程序。
在本文中，中间件（应用程序服务器）的功能主要是接受来自前置机的实时数据，并保存为历史数据，在中间件（应用程序服务器）上定义了数据访问的逻辑规则，电力工作站通过调用它上面的逻辑规则和数据库打交道。中间件（应用程序服务器）和电力工作站通过DCOM进行通讯，和数据库服务器通过ADO进行通讯。它既是一个普通的应用程序，又是一个DCOM服务器。
2.2实时数据的获取和保存
在本文研究中，中间件（应用程序服务器）需要将前置机送来的实时数据进行处理，并存入后端的数据库中。实时数据分为原始的实时数据以及处理后的实时数据，其中前者来自前置机，后者是由监视线程计算后得到的。
在前置机与中间件之间的通讯中，我们用到了WinSock编程。电力自动化系统启动之时启动一个存盘线程（SaveDataThread），在后台不停的运行，直至系统暂停或退出。存盘线程的任务是监测存盘实时结构，查看是否有满足存盘需要的电量，如果有，则存入该电量的历史数据表中。存盘时间间隔有5分钟、30分钟、60分钟三种。每当系统时间的分钟数是5的倍数时，则从存盘实时结构中挑选出存盘间隔是5分钟的电量，然后将该电量的实数据存入历史数据库中。当系统时间的分钟数是30的倍数时，则挑选出存盘间隔是30分钟的电量，然后将该电量的实时数据存入历史数据库中，依此类推。
2.3系统的应用逻辑
在三层C/S结构中，我们只需要在应用服务器端定义应用逻辑，应用逻辑集中放置在服务器上由所有的用户共享，当事务逻辑发生变化时，只需更新服务器上相应的应用逻辑，之后所有的客户就可以使用新的事务处理逻辑。避免了客户端应用程序版本控制和更新的困难。大部分应用程序服务器的应用逻辑是由包含在远程数据模块中的提供者组件（TDataSetProvider）处理的。在提供者组件响应客户端请求的事件处理函数中实现应用逻辑。
本文系统中的系统名称（SysName）字段是不允许客户随便改动，因此如果用户在客户端应用程序中更新了SysName字段，那么当这些数据传递到应用程序服务器之后，我们可以在DataSetProvider的事件处理函数中更正用户对于该字段的更新。要拦截用户更新的数据，我们可以在DataSetProvider的BeforeUpdateRecord事件处理函数中把SysName字段的ProviderFlags的pflnUpdate标志去除，pfInUpdate标志代表了是否确实要应用程序服务器去更新该字段。
3结语
总之，电力自动化系统中数据传输量大，种类多，通讯功能的优劣直接影响着系统的整体性能。电力自动化系统中的通讯问题是网络通讯的问题，即前置机与数据库服务器、电力工作站等在内的通讯问题，由于实时网络通讯较为复杂等原因，单主机的方式采用的比较多。本文通过运用计算机技术，借助于编程技术实现电力系统的有效运行，保证电力部门工作的正常运转。
参考文献：
[1]李霞.电力系统自动化研究
[2]张锋.浅谈电力系统调度自动化及其发展方向
论文作者:贾原
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/31
标签：服务器论文; 电力系统论文; 数据论文; 系统论文; 应用程序论文; 逻辑论文; 电力论文; 《电力设备》2017年第25期论文;