华北电力大学工程硕士选题报告.doc

华 北 电 力 大 学工程硕士研究生选题报告及论文工作计划研究生姓名 学 号 院(系、所) 学科、专业 学校指导教师 专业技术职务 企业指导教师 专业技术职务 入学日期 年 月 日拟选论文题目： 选题报告会地点： 选题报告会日期： 年 月 日 文献综述与选题报告要求：1. 查阅并阅读一定数量的文献资料，写出3000字以上（不含图表）的文献综述与选题书面报告，要求选题报告中引用的文献应在10篇以上，其中外文资料应占1/3左右；2. 书面报告内容应包括：选题背景及其意义，国内外研究动态，本论文的主要研究工作、课题研究内容，预期成果和可能的创新点等；3. 填好“选题报告及论文工作计划”表，连同书面报告一起交院（系），由院（系）交研究生院（筹）备案；4. 详细要求参见研究生培养方案和华北电力大学硕士研究生必修环节实施细则；5. 书面报告的格式见附件。 阅读国内外文献情况： 国内文献约 篇，国外文献约 篇 导师对选题报告的评语（就研究生对该研究领域国内外研究现状的了解情况、研究方法、研究手段、预期成果予以评价）：导师签名： 年 月 日评审小组对选题的意见（是否同意选定该课题、是否同意选题报告通过、以及对下一阶段研究工作的建议；其他建议，如限期重作选题报告、终止培养建议等）：评审小组成员签名： 年 月 日论 文 工 作 计 划论文工作的总体时间安排：论文实际工作预计完成日期： 工作条件（图书资料、实验设备、经费及其他条件）落实情况：论文选题来源、项目所属类别（国家重点、部委、省（市）、企事业委托、校重点、自选等）及经费来源情况：论文类型基础（理论）研究 应用基础（理论）研究 应用研究 开发研究 其它院系审核： 审核人： 年 月 日（公章）附件：选题书面报告的格式附件（三号字、黑体、居左）拟选论文题目：*（小三号字、黑体、居中）一、选题背景及其意义（四号字、黑体、居左）二、国内外研究动态（文献综述、简要评述）（四号字、黑体、居左）三、课题研究内容（四号字、黑体、居左）四、研究方案及难点（四号字、黑体、居左）五、预期成果和可能的创新点（四号字、黑体、居左）六、主要参考文献（四号字、黑体、居左）注：内容均为小四号字，宋体，A4纸打印。华北电力大学工程硕士研究生开 题 报 告基于GIS的配电网管理系统的需求分析与设计The Demand Analysis and Design of Distribution network Management System Based on Geographic Information System 姓名：学号：导师： 研究方向： 时间： 一、选题的意义及必要性：随着我国经济的迅猛发展，对电力供应提出了更高、更新的需求。安全、可靠和经济供电，转变经营理念、强化服务意识和提供让用户满意的服务就要求供电企业能够随时捕捉到不断增加并日益复杂化的供电设备信息、时刻变化的电网信息、变迁的城市道路与建筑信息等。针对电网信息的时空属性，要随时能够迅速地提供完整、准确的相关信息，也就是能够将各种图形、地图、数据属性信息统一管理和随时调用并实现全系统共享。要解决这些问题就必须利用最新发展并成熟起来的技术即地理信息系统。地理信息系统（Geographic Information System,简称GIS）是管理和研究空间数据的计算机系统。在计算机软、硬件环境的支持下，它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理，如：查询、调用、研究各物理实体及其相关关系、对数据进行综合分析处理等，它能够迅速地获取应用需要的信息，并可以地图、图形、表格、数据等单一或叠加的形式输出。配电GIS是针对10千伏及以下配电网络运行、管理而开发的，它是利用计算机技术、通讯技术将配电网络的分布、属性及实时信息按其实际地理位置描述在地理背景图上，形成的集查询统计、运行维护、分析管理等功能于一体的应用系统软件。基于GIS的配电网管理信息系统可以大幅度的提高供电局现代化的科学管理水平，增强企业在市场环境下的适应能力和生存能力。应用配电GIS是必要的，主要体现在以下三个方面。第一，在应用配电GIS方面国内落后与国外先进、国内落后与国内相对先进水平的差别，这种差别带来的是效率低下和巨大的管理成本。特别是10千伏及以下配电系统，过去那种粗放的管理模式已不能适应新形势的要求。第二，随着用电观念的改变，人们要求的相关服务的品位也再提高。第三，未来社会是信息时代，数字化、网络化管理，建立数字化电网是发展的必然，而配电GIS则是最直接的服务手段。因此，GIS是发展方向，GIS必须实施。现在已经具备条件开发配电GIS。第一，计算机的应用已经相当普及，规模效益为市场带来的是技术水平日益提高和价格低廉，这是实施GIS的最基本条件；第二，在GIS应用上国外已有成熟的经验，尤其是开发平台在国内配电GIS已取得成功应用，GIS应用技术水平目前处于领先地位；此外，国内的GIS开发平台也正日趋完善。第三，对GIS的认识普遍有了提高，认识到配电GIS是发展方向。二、综述从目前的情况来看，GIS技术在我国城市规划管理、测绘勘探、房地产、银行、铁路交通、自然资源管理这些领域的应用比较普遍，而在其它方面尚处于初始发展阶段。而现今我国各级电力部门在规划、运行中应用GIS技术的需求日益迫切，主要基于以下几点原因：l、 现代社会日益向高度信息自动化发展，电力系统也不例外。电网规模的日益扩大，需要管理庞大的信息数据。而科学的决策在某种程度上依赖于决策者所掌握的信息量的大小。发电、输电、变电到配电系统均是包含大量信息的复杂系统，而GIS可以最大限度地将有关信息集成起来，从而为电力系统决策人员提供一个多元化的决策依据。 2、电网互联技术的发展，导致电力系统地域的扩大。在规划选址、经济运行中涉及到诸多相互关联的因素，如资源、人口、经济发展、社会活动等，无一不与地理系统有关。将地理信息作为电力系统管理的主线，能够形象、直观地描述系统，有效地组织数据信息。 3、在电力系统信息自动化中，协调各部门的工作是非常重要的。GIS可以通过网络技术将不同部门、不同工作联成一个有机整体，在一定权限上实现信息的共享。同时，信息的高度有效集成又有利于科学的决策。 近几年，国内许多供电企业虽然已经建立了电网管理信息系统，并投入大量人力、物力和财力建设计算机管理信息网络系统。但是，由于计算机产品更新换代非常快，几年前建立的系统性能现在已经落后，另外许多城市用电信息管理系统在开发过程中已积累了许多丰富的经验。总之，现代电力系统分布地域的广阔性及信息的复杂性预示着GIS系统在这一领域将大有作为。开发适合电力系统特点的GIS系统，是当前电力系统工程技术人员的一项紧迫的任务。三、论文的主要研究内容要顺利完成本课题的研究工作，拟采取现场调研、需求分析、程序设计、系统测试、正式运行的软件工程化管理方法。本课题针对开封市电业局配电网管理信息系统进行研究开发，按照国家电力公司颁发的电力行业计算机管理信息系统技术规范的要求，吸取国内外电力信息管理系统开发的先进经验，力求使系统符合电力行业特点。本项目需要分析研究的内容如下：1、 对开封供电区配电网现状包括电源、调度、通讯等电力管理信息的情况进行调查分析，研究开封市建设DGIS系统各区域的供电概况和规模。2、 在充分调查的基础上，运用系统工程方法制定软件设计的总体框架和结构。制定各种数据库的统一代码和结构，确定各级共享数据库目录、内容和结构。3、 制定系统设计软件总体结构及各子系统软件和模块及各子系统之间的数据流程。系统设计应遵循国际标准，遵从开放性和可扩展性设计原则，硬件配置和软件功能可根据系统要求灵活变更和扩充。4、 系统可提供的与其它系统的接口，应预留与MIS系统、SCADA系统、负荷控制系统、营业系统、自动抄表系统、办公自动化系统、INTERNET 系统、国电PERMIS系统等的接口。5、 利用地理信息系统的最新技术，将电网信息、用户信息、负荷信息、计量信息等电力信息与地图或空间位置系统联接，利用图数互查技术，按区域、按线路等空间化范围进行查询和统计。并提供多种信息检索手段，能够准确迅速地对用户的查询和投诉作出及时反应和回答。6、 将空间信息化的表示和显示，如负荷数据业扩报装等，在地图上用不同颜色或网格表示，使其更直观，更便于操作和处理。同时根据国电公司对各种报表的规定，指定配电管理信息系统的各种报表规范。7、 应用软件应至少具备三个系统的功能：10KV配电地理信息系统、报装接电系统、故障报修系统。四、预期目标1、 本系统的设计应适应信息化发展趋势，按照系统工程思想来指导总体设计，注重规范化和标准化，面向开封电业局的管理业务，并达到国内外的先进水平。2、 能够提供全局共享的电力信息，以使各部门在客户端微机上即可查询有关信息。电力信息在网络上畅通传递，一条信息从配电班组到供电局有关业务处，再到供电局的各有关部门以及最后上报到开封供电局生技处相关部门全部过程都采用网络传递，提高信息利用率。信息传递过程可以进行跟踪，自下而上或自上而下的电力信息运行调用可用网络管理程序跟踪监控，并可显示各有关部门对系统使用状况。3、 各种专业图纸快速自动完成，并与基础数据有机结合。在系统运行中，各类系统图、单线图、联络图、模拟运行图等专业图纸能按用户需求快速自动生成。生成的专业图纸并不是孤立的图纸信息，而是与原始基础数据有机结合，融为一体。用户可直接对所生成的专业图纸进行查询、修改、统计等，并可以在专业图中直接对与该专业图相关的电气设备进行查询、修改等操作，无需在基础数据和不同的专业图纸之间反复查找比较。4、 系统必须具有较高的安全级别，它所包涵的数据涉及到各个部门，其中技术数据、电力信息要涉及到企业利益和国家利益，因此保证数据的安全性和一致性是十分重要的。要使系统具有最强抗病毒能力，及严格权限管理方法，防止越权访问，具有完善保密措施，防止重要数据外传泄密。5、 易于维护与扩充：系统采用结构化和模块化方式进行设计。图形接口使用OLE技术，便于维护和管理。详细文档资料和程序编写说明，维护人员和软件人员再开发时也有可靠的原始材料。6、 本系统应当突出网络系统的实用性、可靠性与先进性，选择开发性好的高可靠性硬件、软件和网络系统，在网络带置、带宽效率、时速、负载、故障频率等物理性能上有满意的指标，在文件和数据的传输、访问和共享、多媒体的传输、访问和共享服务上有满意的质量。选择的设备必须是当今世界最先进的，同时考虑到未来国内外发展方向，应该保证至少在五年之内技术处于领先水平。五、研究的关键技术1、供电企业采用先进的信息管理技术是要对电网运行进行综合管理，因此，选择配电GIS系统平台和数据库平台是整个系统实施的关键环节，对平台的选择我们主要考虑以下几个方面。1) 先进性：利用最新的计算机软件和图形技术，并能够在互联网中使用。2) 开放性：提供开放的开发工具，用户可以使用它开发其它应用软件，也可以使用OLE通用标准联接程序。3) 商品化：能够被广大用户所接受的商品，它的功能和质量都经过用户验证，因此软件功能齐全，系统稳定可靠。4) 用户多：用户多，说明软件实用、易于掌握，同时大家都使用，经过交流可以不断提高应用水平和使用范围。5) 实力公司产品：由于地理信息系统比较复杂，应该选择有开发电力系统GIS软件时间较长，且具有丰富经验的开发公司，这样才能保证产品比较稳定可靠。6) 实用化：电网信息管理的重要是点、线和属性数据，如采用处理城市规划、资源管理而图形处理很强的软件，由于复杂，编制程序和用户维护都很困难，功能太多反而不实用。7) 性能价格比：采用价格合理的软件，尤其是在开封供电局这样使用用户较多的情况下，很希望每个用户使用平台的费用在同类产品中最低。8) 可扩展升级：现代计算机技术发展非常快，硬件产品不断更新、升级，地理信息系统软件也应该不断扩展和升级。9) 嵌入功能：地理信息系统是一种以地图数据为主体、可对不同类型数据进行综合处理的软件，目前大多数使用单位都有一套专业的管理信息系统，因此，特别需要可以将地理信息系统嵌入原有管理信息系统功能的软件。2、真正的客户机/服务器（Client/Server）结构的实现本系统数据库、设备图形库都是采用客户机/服务器方式。在系统中，微机作为工作站的客户端应用于各个具体岗位部门，工作站与微机的关系构成标准的客户机/服务器的结构。工作站具有基本设备管、各种高级分析应用、复杂模型、公式计算、内部编码排序、拓扑逻辑生成等强大功能，并为客户机提供各种原始资料及对原始资料所进行的各种分析计算结果等服务。而微机作为具体应用客户端，可向服务器要求提供各种数据和服务，并可对服务器提供的数据资料进行查询、编辑、制图、打印等管理。3、全地图同屏显示、大面积无缝快速漫游、地图分单元管理、并采用灵活的分层原则本系统可显示所有输入计算机的地图，可将几千幅地图拼接到同一地图窗口进行显示，而系统运行速度却没有下降。在系统运行中，地图可进行超大面积无缝快速漫游，不管是由多少张地图拼接在一起，给用户感觉就是一张地图。为了方便地图数据管理，引进数据集、单元的概念，一个单元的大小就是一张具体地图的大小，这样对查找某一张地图，修改某一张地图十分方便。地图分层显示可以在任何时候，即可以通过分层选择方便地调出用户所需要的任意不同层面的地图组合，供用户处理。4、软件设计采用模块化分布式结构，功能的扩充更改只需修改相应的软件模块，而不影响整个系统。应用软件模块“即装即用”，既可以安装在同一服务器上运行，也可以分布安装在不同的服务器上运行。5、人机界面采用菜单、按钮、对话框及各类选择框等技术，尽可能减少键盘输入方式，避免误操作和误输入。要有完善的在线帮助系统，使操作人员易于掌握和使用。具有统一、先进、方便的界面风格，易学易用。用户界面、报表打印及运行记录打印输出完全汉化。6、国家电网公司提出了“一强三优”方针，本课题在研究过程中考虑到为保证“资产优良”，系统应该能够对线路及设备的检修和维护进行管理。可以对被维修设备的维修情况、维修日期及负责人等进行记录，对所有维修记录进行查询统计，并生成报表，打印输出。也可以制订设备及线路的巡视、测试、检修和季节性管理方案，并根据此方案及时提醒用户哪一种设备已经到了检修期，应该进行下一次检修，从而使设备处于良好的状态，延长其使用寿命。六、论文进度安排本课题进度安排如下：时间任务成果(材料)2004.3-2004.5开题报告开题报告2004.6-2004.8系统需求分析详细设计书2004.9-2005.2程序设计可运行程序2005.2-2005.3程序调试可发布程序2005.4-2005.6课题答辩准备答辩论文七、参考文献1 伏玉琛 等编，地理信息系统(GIS)技术及其在配电管理中的应用，武汉水利电力大学出版社，2000.52 陈春玲、李频、陈丹伟，软件工程与数据库概论，西安：西安电子科技大学出版社，2002.83 佩里（Perry,G.）著、徐成敖、龚亚萍译，程序设计 第2版，北京：人民邮电出版社，2002.64 谭浩强等，Visual Basic程序设计（第二版），北京：清华大学出版社，2004.85 王利、张玉祥、杨良怀，计算机网络实用教程，北京：清华大学出版社，1999.96 吴志华，突破PowerBuilder8.0编程实例五十讲，北京：中国水利水电出版社，20027 薛华成，管理信息系统第2版，.北京：清华大学出版社，19938 赵飞、吕瑞花，科技文献检索与Internet，北京：国防工业出版社，2000.109 王海亮、王海凤、张立民，Oracle9i快速入门，北京：中国水利电力出版社，2004.110 杨武盖、路文梅、郑志萍，配电网及其自动化，中国水利电力出版社，2004.811 方向晖，中低压配电网规划与设计基础，中国水利水电出版社，2004.412 徐帮学，电网稳定控制实用新技术与相关标准规范实施手册，安徽文化音像出版社，2003.713 H.L.Willis, H.Tram, M.V.Engel, et al. Optimization Applications to Power DistributionJ. IEEE Computer Applications in Power, Vol.8, No.4, April 1995, pp.25-3114 E.-C.Yeh, H.Tram. Information Integration in Computerized Distribution System PlanningJ. IEEE Transaction on Power Systems, Vol.12, No.3,May 1997, pp.1008-101315 OpenGIS topic 11. OpenGI