（电力系统及其自动化专业论文）基于pc机的dts培训支持系统的研究与开发.pdf

声明户明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文基于p c 机的d t s 培训支持系统的研 究与开发，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作 和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的 学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 2 时) ，按下列公式进行： c r = c i l u c i = ( 兄。舣一m ) ( 卅一1 ) 其中，c r 即判断矩阵的随机一致性比率，a 即判断矩阵的一般一致性指标，脚 即判断矩阵的平均随机一致性指标，对于3 - 8 阶判断矩阵，r ，值如下表4 2 ： 表4 2剧取值 当c 尺 0 1 时，即认为判断矩阵具有满意的一致性，说明权系数分配是合理的， 归一化后就可直接使用。否则就需要调整判断矩阵，直到取得满意的一致性为止。 限于篇幅，仅以第二层为例说明。则评价因素u = 砂。，u ：，u ，u 。，u ， ，其中，调度 操作( u 1 ) ，可靠性( u 2 ) ，安全性( u 3 ) ，经济性( u 。) ，电能质量( u ，) 。可求得第二 层的判断矩阵( 见表4 3 ) 。 求出特征值“。= 5 2 3 7 5 ，对应的特征向量为： 0 8 6 3 0 , 0 1 0 6 7 , 0 0 5 6 1 , o 4 4 0 1 , 0 2 1 7 0 7 进行一致性检验： c = ( 5 2 3 7 5 - 5 ) 4 = 0 0 5 9 4 c r = c l e d = 0 0 5 9 4 i 1 2 = 0 0 5 3 0 1 2 3 华北电力大学硕士学位论文 表4 - 3 判断矩阵 满足一致性要求。把所求得的特征向量，归一化，即可得到对应的权重值。同 理，可求出第一层评价因素的权重值。权重向量计算结果见表4 - 4 。表4 4 中爿表 示调度操作、可靠性、安全性、经济性和电能质量五方面在评估中所占的权重， a ，a ，表示在评价上述五方面时，各具体指标所占的权重。 表4 - 4 权重向量计算结果 权重权重向量 o 512 8 ，0 0 6 3 4 ，0 0 3 3 3 ，0 2 617 ，0 12 8 9 】7 【0 6 4 4 2 ，0 2 7 0 6 ，0 0 8 5 2 】7 o 8 5 7 1 ，o 1 4 2 9 】7 【0 7 5 ，0 2 5 】7 【o 3 3 3 3 ，0 6 6 6 7 】7 【o 6 6 6 7 ，0 3 3 3 3 】7 4 3 3 确定隶属函数 4 3 3 1 隶属函数定义 集合是现代数学中一个最基本的概念，普通集合论是现代数学的基础，通常将 考虑的对象的全体这个集合称为论域，一般用英文大写斜体u 或v 来表示。在普通 集合论中，一个元素x 和一个集合彳的关系只能是x 彳茸x 仨a ，并且，一个集合完 全可以通过特征函数来描述。由于经典集合论的特征函数只允许取0 ，1 两个值， 故与二值逻辑相对应，从而可以按照布尔代数的法则来进行运算。 模糊集合则是打破隶属度只取0 和l 两种值的限制，将二值逻辑 0 ，1 ) 推广到 可取 0 ，1 上任意的无穷多个值的连续逻辑，可以表现“亦此亦彼”的模糊概念。 定义：设给定论域u ，u 到 0 ，1 的任一映射。：uj 0 ，1 】，甜专爿( “) 都确定了 2 4 彳 4 如以 以 以 华北电力大学硕士学位论文 u 上的一个模糊集合，习惯上称为模糊子集，u 上的全体模糊子集构成的集合称为 模糊幂集，记做f ( u ) ，这里一叫做a 的隶属函数。l u 。( u ) n q 做尉彳的隶属度【2 。 4 3 3 2 评价指标分类 一般情况下，评价指标可以分为正指标和逆指标两类。正指标即指标值越大越 好，逆指标即指标值越小越好。本文选用的1 1 个指标“，( f _ l 2 ，11 ) ( 第一层中从左 到右依次排序) 中，属于正指标的是充裕度和稳定判断，其余的都属于逆指标。 从另一角度看，评价指标又可分为定性指标和定量指标两类。一般说来，这些 指标具有以下的特点：第一，定量指标虽然可以定量表示，但是往往具有一定的模 糊性；比如：6 5 岁以上认为是“老人”，但6 0 - 6 4 岁之间的人一般也认为是“老人”； 即合理范围的外延界限具有模糊性；这正体现了模糊数学的“亦此亦彼”的特点； 第二，定性指标更具有模糊性。如：一个教师的授课能力，只能根据评价人的知识 水平和经验分析、推理、判断为：很好、好、一般、差等，也就是说，表述结果往 往与评价者的知识水平、分析角度和经验有很大的关系；第三，各个指标权重相互 影响、相互制约，这就需要将各个指标综合考虑，这就使本来就模糊的单指标评价 变得更加模糊。本文选用的1 1 个指标中，都可以确定出具体的数值，属于定量指 一 杯。 4 3 3 3 确定隶属函数 模糊数学是要用精确的数学方法去表现和处理现实世界中客观存在的模糊现 象，要达到此目的，隶属函数的确定居于首要的地位，确定了隶属函数，就为解决 实际问题跨出了最重要的一步。但如何建立隶属函数，至今仍无统一方法可循，主 要根据实际经验来进行对应法则的探讨。早些年国内有张南纶提出的模糊统计法， 屈荫生提出的三分法，马谋超、曹志强提出的多维量表法等，国外有示范法( 1 9 7 2 年，z a d e h ) 、统计法( 1 9 7 6 年，h m h e r s h ) 、蕴含解析法( 1 9 7 6 年， m k o c h e n ) 等。但无论什么方法，都是要建立一个从论域u 到 0 ，1 上的映射，用来反映某对 象具有某种模糊性质或属于某个模糊概念的程度，这种函数关系建立的是否正确， 要看是否符合客观规律，这就是确定隶属函数的原则。而要将客观规律反映到函数 式中来，必须经过人们主观意识的综合、整理、加工、改造。从这个意义上说，隶 属函数的建立带有人们的主观因素，但这决不是可以单凭主观任意臆造的，而必须 以客观实际为基础。所以说，隶属函数是在客观规律的基础上经过人们的综合分析、 加工改造而成，是客观事物本质属性经人脑加工后的表现。 结合评价指标的特点，本文采用模糊分布法来确定各指标的隶属函数。类似概 率统计，根据实际情况，选择某些带参数的函数表示某种类型的模糊概念的隶属函 数( 论域为实数域r ) ，然后再通过实验确定参数。本文采用了以下几种分布类型【2 0 】。 2 5 ( 1 ) 半梯形分布与梯形分布 o ( a ) 华北电力大学硕士学位论文 1 0 ( b ) x 0 图4 - 3 半梯形与梯形分布 舭一4 一s a 一加离1 莲多铂帚夕弋圣邕c 图4 3 b ，彳c x ，= 毒 中间型( 图4 3 c ) ( 2 ) 抛物型分布 彳( x ) = ：。： c a ) 偏小型( 图4 - 4 a ) x 以 口x b b x x 口 口x b b x x 口 口x b b x c c x d x d ( b ) 图4 4 抛物型分布 x 0 砸，楠。三 6 ox b 2 6 ( c ) ( c ) o 口一口 x c o o 吲一吲。 吖一吖o x 一6 d d 华北电力大学硕士学位论文 偏大型( 图4 - 4 b ) 彳 ) = 中间型( 图4 4 c ) a ( x ) = ( 3 ) 岭型分布 中间型( 图4 - 5 ) x 口 a x b b x x 口 a x b b x c c x d x d ji 一 a 2 a l0a la 2 图4 5 岭型分布 彳( x ) = 0 三+!志(一al+za2)s1nx22a 2a l + i 一。 一 、 z 1 昱s 1 n 志c x 一半， ( 一j 2 2臼2 一口1 、2 0 x - a 2 - a 2 x - a l - a l x a l 口1 o p e nc p r o v i d e r = m s d a o r a ；d a t as o u r c e 。d t s ；u s e ri d 2 s y s t e m ； p a s s w o r d = m a n a g e r 1 1 9 1 11 11 11 1 1 ) ； ) c a t c h ( _ c o m e r r o re ) a f x m e s s a g e b o x ( ”数据库连接失败! ) ； r e t u r nf a l s e ； ) ( 3 ) 关闭连接库 如果连接状态有效，则用c l o s e 方法关闭它并赋予它空值。代码如下所示： i f ( m _ p c o n n e c t i o n - s t a t e ) m _ p c o n n e c t i o n - c l o s e ( ) ； m _ p c o n n e c t i o n 2n u l l ； 6 3s q l 语句 4 0 】 6 3 1s q l 语句介绍 结构化查询语言s q l ( s t r u c t u r e dq u e r yl a n g u a g e ) 是1 9 7 4 年提出的，国际 标准化组织( i s o ) 于1 9 8 9 年和1 9 9 2 年分别颁布了s q l 6 9 和s q l 9 2 版本，后者就 是目前所说的s q l 标准。s q l 语言之所以能够为用户和业界接受，成为国际标准， 是因为它是一个综合的、通用的、功能极强同时又简洁易学的语言。s q l 语言集数 据查询、数据操纵、数据定义和数据控制功能于一体，充分体现了关系数据语言的 特点和优点。其主要特点：综合统一、高度非过程化、面向集合的操作方式、以同 一种语法结构提供两种使用方式以及语言简洁、易学使用。 s q l 由命令、子句和运算符组成，这些元素结合起来构成了用于创建、更新和 操作数据库表的语句。本文主要用到s q l 的数据操纵功能，下面将详细说明一下此 功能。 s q l 语言的数据操纵功能包括s e l e c t 、i n s e r t 、d e l e t e 和u p d a t e4 个语句， 即查询和修改( 包括插入、删除、更新) 两部分功能。 6 3 2 查询语句 数据库查询是数据库操作的核心。s q l 语言提供了s e l e c t 语句进行数据库的查 询，该语句的一般格式是： s e l e c t a l ld i s t i n c t ， f r o m ， 华北电力大学硕士学位论文 w h e r e g r o u pb y h a v i n g o r d e rb y e a s cd e s c ； 整个语句的含义是：根据w h e r e 子句的条件表达式，从基本表( 或视图) 中找 出满足条件的元组，按s e l e c t 子句中的目标列表达式，选出元组中的属性值形成 结果表。如果有o r d e rb y 子句，则结果表要根据指定的列名2 按升序或降序排列。 g r o u p 子句将结果按列名1 分组，每个组产生结果表中的一个元组。通常在每组中 给出作用函数，分组的附加条件用h a v i n g 短评给出，只有满足内部函数表达式的 组才予以输出。s q l 语言对数据库的操作十分灵活方便，原因在于s e l e c t 语句中的 成分丰富多样，有许多可选形式，尤其是目标列和条件表达式。 6 3 3 修改语句 s q l 的修改语句包括更新、删除和插入三类语句。 ( 1 ) 更新语句 更新操作语句的一般格式为： u p d a t e s e t = ， = w h e r e 谓词 ； 更新指定表中满足谓词的记录，把这些记录按s e t 子句中的表达式更新相应字 段上的值。 ( 2 ) 删除语句 删除语句的一般格式为： d e l e t ef r o m 表名 w h e r e 谓词 ； 从指定表中删除满足谓词的那些记录，没有w h e r e 子句时表示删去此表中的全 部记录，但此表的定义还在数据字典中。d e l e t e 语句删除的是表中的数据，而不是 关于表的定义。 ( 3 ) 插入语句 插入语句的一般格式有两种： 第一种是插入一个元组： i n s e r ti n t o 表名 ( 字段名 ，字段名 ) v a l u e s ( 常量 ，常量 ) ； 第二种是插入子查询结果： i n s e r ti n t o 表名 ( 字段名 ，字段名 ) 子查询； 第一种格式把一个新记录插入指定的表中；第二种格式把子查询的结果插入指 定的表中。若表中有些字段在插入语句中没有出现，则这些字段上的值取空值n u l l 。 当然在表定义中说明了n o tn u l l 的字段在插入时不能取n u l l 。若插入语句中没有 指出字段名，则新记录必须在每个字段上均有值。 在执行插入和删除操作时，要注意数据库的完整性破坏问题。 4 5 华北电力大学硕士学位论文 6 3 4s q l 语句执行 在a d o 中，可能用c o n n e c t i o n 对象的e x e c u t e0 方法执行命令。e x e c u t e 函数 的原型如下： 一r e c o r d s e t p t re x e c u t e ( 一b s t r tc m d ，v a r i a n t * r c d s ，l o n go p t n ) ： 第一个参数c m d 用一个字符串作为参数，第三个参数说明了c m d 的类型： a d c m d t e x t ：c m d 是一个s q l 命令。 a d c m d t a b l e ：c m d 指明一个表名。 a d c m d s t o r e d p r o c ：c m d 指明了一个存储过程。 e x e c u t e 返回的结果是一个别r e c o r d s e t 指针。 下面介绍一个简单的例子： c s t r i n gs t r s q l ； 定义字符串； s t r s q l = ”s e l e c t 术f r o me m p ”； e m p 为数据表名； b s t rb s t r s q l ； b s t r s q l 2 s t r s q l a l i o c s y s s t r i n g ( ) ； m _ p r s t = m _ p c o n 一 e x e c u t e ( b s t r s q l ，n u l l ，a d c m d t e x t ) ；执行此函数。 根据要求，按上述方法编写出相应的s q l 语句，即可实现对数据库的读写和修 改。 6 4 小结 本章主要介绍了教案库和评估库的设计开发工作。应用o r a c l e8 i 对教案库和 评估库进行管理，数据处理比较方便、灵活。可根据需要形成各种形式和格式的报 表，进行输出；可通过表格查找、修改和增减记录；可通过目录选择、查询数据库； 同时o r a c l e8 i 为数据库的完整性和安全性提供了一定的保证。s q l 语言集数据查询、 数据操纵、数据定义和数据控制功能于一体，充分体现了关系数据语言的特点和优 点。应用s q l 语句对数据库中的表格进行读写和修改操作，显的灵活和方便。 华北电力大学硕士学位论文 第七章结论 d t s 中培训支持系统可为用户提供一个使用d t s 的平台，直接关系到d t s 系统 的功能完善和实用化。本文在分析了培训支持系统的功能后，从教案管理与制作、 培训评估、培训控制、教案库和评估库的建立四方面开展工作。总结所做工作，得 到以下结论： ( 1 ) d t s 存有大量教案信息，给教员教案管理带来诸多不便，这就要求教案制作 与管理模块能够提供完善的教案管理支持功能，实现教案管理所见即所得的效果。 为此，本文设计了通用的事件表结构，让教员在任何时候都可进行事件设置，生成 事件可自动编号，有自动生成事件和事件查询功能。同时还开发出了良好的人机界 面，教员在人机界面上就可完成全部的操作。 ( 2 ) 要完成d t s 培训就必须对调度员的水平做出一个合理的评价。以往的培训评 估系统主要依赖于人工评价和通过快照断面来回顾培训过程，缺少自动评分的手 段。如何应用计算机实现自动评分，是一个热点和难点问题。本文提出一种基于多 级模糊综合评价方法的培训评估方案。结合此方法，本文建立了综合评价的指标体 系，确定了各指标因素所占权重值和它们的隶属函数，采用向量单值化方法来评价 最终结果。所开发的评估模块，实现了对学员的自动打分和等级评定。但由于电力 系统是一个很复杂的系统，所确定的指标估系、权重值以及隶属函数，还需要在今 后的工作中去进一步修正。 ( 3 ) 良好的培训支持系统要求教员能够很好的控制培训过程，在任何时候都可 暂停、继续培训过程。结合已开发的d t s 系统，本文利用w i n d o w s 下多线程技术， 实现了培训的开始、暂停、继续和结束。 ( 4 ) 教案管理与制作模块和培训评估模块所涉及的数据量很大，为此本文建立了 教案库和评估库。应用o r a c l e8 i 对教案库和评估库进行管理，数据处理比较方便、 灵活。可根据需要形成各种形式和格式的报表，进行输出；可通过表格查找、修改 和增减记录；可通过目录选择、查询数据库；同时o r a c l e8 i 为数据库的完整性和安 全性提供了一定的保证。 由于d t s 系统是一个很庞大的系统，要实现全部功能还需很长时间的工作。本 文是结合本课题组己开发的d t s 系统，设计开发出了相应的培训支持系统。由于时 间有限，本文在某些问题上没有进行进一步的研究，工作中难免存在着不足和缺陷，争 取在今后的工作中进一步完善和提高。 4 7 华北电力人学硕十学位论文 参考文献 1 甘德强，胡江溢，韩祯祥2 0 0 3 年国际若干停电事故思考 j 电力系统自动化， 2 0 0 4 ，2 8 ( 3 ) ：1 4 2 崔慧军从“8 1 4 ”美加大停电探讨新时期调度运行人员培训 j 华北电力 技术，2 0 0 4 ，7 ：3 1 3 3 3 张力平电网调度员培训模拟( d t s ) m 北京：中国电力出版社，1 9 9 8 4 姚建国，张慎明调度员培训仿真系统的功能要求和设行原则电力系统自动 化，1 9 9 9 ，2 3 ( 2 3 ) ：1 5 1 9 5 张慎明，姚建国调度员培训仿真系统( d t s ) 的现状和发展趋势 j 电网技术， 2 0 0 2 ，2 6 ( 7 ) ：6 0 6 6 6 v a d a r isv ，m o n s t r e a mmj ，a no n li n ed i s p a t c h e rf o rr e a l t i m ea n a l y s i sa n d t r a i n i n g ，i e e et r a n s ，o np o w e rs y s t e m s v o l4 ，n o 1 0 1 9 9 5 ，p p ：1 7 8 9 , - - 1 8 0 4 7 王庆平，陈超英，陈礼义d t s 技术及其展望 j 继电器，2 0 0 2 ，3 0 ( 5 ) ：2 9 - - 3 2 8 吴国瑜浙江电网调度员培训仿真装置研制浅述 j 电网技术，1 9 9 5 ， 1 9 ( 1 1 ) ： 2 6 2 9 9 张哲从“8 1 4 ”美加大停电看d t s 发展 j 华北电力技术，2 0 0 4 ，7 ：4 2 - - 4 4 1 0 张秀阁，李薇薇，胡起宙，等电网仿真系统仿真支持功能及改进 j 武汉 水利电力大学( 宜昌) 学报，2 0 0 0 ，2 2 ( 4 ) ：3 0 83 11 1 1 吴文传，孙宏斌，张伯明，等基于i e c 6 17 9 0 标准的e m s d t s 一体化系统的 设计与开发 j 电力系统自动化，2 0 0 5 ，2 9 ( 4 ) ：5 3 5 7 1 2 冯永青，孙宏斌，张伯明，等系统工程方法论在省网运行辅助决策系统设计 中的应用 j 电力系统自动化，2 0 0 4 ，2 8 ( 1 7 ) ：5 5 5 9 1 3 邢金峰，常鲜戎d t s 中培训支持系统的功能分析及设计开发中国高等学校电 力系统及其自动化专业第2 1 届学术年会，2 0 0 5 ：1 5 7 6 - 1 5 7 9 1 4 潭海龙基于p c 机d t s 数据管理的研究： 硕士学位论文 保定：华北电力 大学电气工程学院2 0 0 5 1 5 王宇宾隐式t a y l o r 级数法暂念稳定计算： 硕士学位论文 保定：华北电 力大学电气工程学院2 0 0 5 16 华斌，周建中，董朝霞调度员培训仿真系统事件功能设计关键技术研究 j 华北电力人学硕+ 学位论文 系统仿真学报，2 0 0 3 ，1 5 ( 1 ) ：6 6 6 8 1 7 余志峰，丁锋信息系统人机界面设计的基本原则 j 网络信息技术，2 0 0 4 ， 2 3 ( 3 ) ：4 4 4 5 1 8 李朝晖，孙宏斌，潘哲龙调度员培训模拟器智能培训评估方案的分析 j 广 东电力，2 0 0 1 ，1 4 ( 2 ) ：3 5 3 7 1 9 杨胜春，姚建国调度员培训仿真系统实用化工程实践 j 电力系统自动化， 2 0 0 2 ，2 6 ( 2 3 ) ：5 l 5 3 2 0 杨纶标，高英仪模糊数学原理及应用 m 广州：华南理工大学出版社，2 0 0 1 ， 3 2 1 秦寿康综合评价原理与应用 m 北京：电子工业出版社，2 0 0 3 2 2 陈坚红，盛德仁，李蔚，等火电厂工程多目标综合评价模型 j 中国电机工 程学报，2 0 0 2 ，2 2 ( 12 ) ：l5 2 1 5 5 2 3 李翔，杨淑霞，黄陈锋基于模糊多属性决策法的用电客户信用评价 j 电网 技术，2 0 0 4 ，2 8 ( 2 1 ) ；5 5 - - 5 9 2 4 贾清泉，宋家骅，兰华，等电能质量及其模糊方法评价 j 电网技术，2 0 0 0 ， 2 4 ( 6 ) ：4 6 - - 4 9 2 5 卢志刚，张炜，王新华，等多目标多层次模糊综合评价在电力企业运营状况 评价中的应用 j 电网技术，2 0 0 2 ，2 6 ( 2 ) ：5 4 5 7 2 6 郑毅，刘天琪电网调度实时计算机系统综合评估的模糊数学方法 j 电力系 统自动化，1 9 9 4 ，1 8 ( 1 ) ：3 1 3 5 2 7 丛琳，李志民，潘明惠，等基于模糊综合评判法的电力系统信息安全评估 j 电力系统自动化，2 0 0 4 ，2 8 ( 1 2 ) ：6 5 - - - 6 9 2 8 吕蓬，孙薇，孙颖，等基于层次分析的电力营销目标市场模糊评判 j 华北 电力大学学报，2 0 0 4 ，3 1 ( 1 ) ：7 7 7 9 2 9 常鲜戎，邢金峰基于多级模糊综合评价法的电网调度员培训评估电网技 术，2 9 ( 1 7 ) ，2 0 0 5 ：3 0 - - 3 4 3 0 c h a n gx i a n r o n g ，x i n gj i n f e n g a p p l i c a t i o n o fm u l t i g r a d ef u z z y c o m p r e h e n s i v e e v a l u a ti o ni nd is p a t c h e r t r a i n i n g s i m u l a t o r i n t e r n a ti o n a lc o n f e r e n c eo nc o m p u t a t i o n a l e x p e r i m e n t a le n g i n e e r i n g a n ds c i e n c e s ，i n d i a n ，d e c e m b e r 卜6 ，2 0 0 5 ：8 3 0 - - 8 3 5 3 1 邢金峰，常鲜戎多级模糊综合评价在电网调度员培训评估中的应用电力自动 化设备，2 5 ( 1 0 ) ，2 0 0 5 ：7 8 8 1 3 2 吕听v is u a lc + + 6 0 编程实例与技巧 m 北京：中国水利水电出版社，1 9 9 9 ， l0 3 3 徐晓川，i 商兆法，l i 秀奶，等visl i h 】c + + 6 0 入i j 。摊高 m 清f 仁人学版 4 9 华北电力人学硕十学位论文 社：北京，2 0 0 2 3 4 张红军v i s u a lc + + 6 0 编程详解 m 北京：科学出版社，2 0 0 2 3 5 刘云生现代数据库技术 m 北京：国防工业出版社，2 0 0 1 3 6 丛治琪o r a c l e8 i 数据库丌发与专业应用 m 北京：国防工业出版社，2 0 0 2 ， 1 3 7 ( 美) 阿比( a b b e y ，m ) 著，乐嘉锦译o r a c l e 8 i 初学者指南 m 北京：机械工业 出版社，2 0 0