查询型变电站操作票自动开票系统的设计毕业设计

1、编号NO： 河北农业大学本科毕业设计设计题目查询型变电站操作票自动开票系统的设计学生姓名 学号 成绩学院机电工程学院 专业班级指导教师姓名 霍利民 指导教师职称教授材料目录：1、任务书（1）份2、进度计划表 （1）份3、文献综述（1）份4、开题报告记录表（1）份5、指导教师评阅书（1）份6、答辩记录表（1）份7、设计说明书（1）份8、其它材料 河北农业大学 本科毕业设计任务书学 院：教师姓名：霍利民职 称：教 授2013年 02月26日专业名称设计题目题目来源自选设计内容：（可另附纸）智能电表的研究是构建智能电网的一个重要环节，智能电表不但可以显示电量，而且可以显示用户的详细用电信息，当前费率

2、，指导用户理性用电。还可以使供电部门与用户双向通信，增强交互性。基于智能电表的自动抄表系统，是利用多种通讯方式，将分散在用户现场各电能表数据科学采集、上传、处理、最终送到管理层，满足抄表计费、管理决策、工程分析的需求。自动抄表系统的应用，使供用电信息更加畅通，方便用户随时随地查询用电情况，供电企业可以随时了解用户的用电需求，掌控用电情况，实现用户和企业的互动。设计要求及主要技术参数:（可另附纸）居民小区的3层分布式无线居民用户自动抄表系统:系统第l层为 RS-485通信网络，负责智能电表中的用电信息采集，系统第2层为ZigBee Pro无线传感器网络，负责用电信息及设置参数的路由，系统第3层为

3、通用无线分组业务GPRS(General Packet Radio Service)通信网络，负责数据的远距离可靠传输。进度安排：（可另附纸）2月26日- 2月29日 选题。3月1日- 3月15日查阅文献资料，完成开题报告。3月16日- 4月30日对智能电表在自动抄表系统中的应用进行学习分析。5月1日- 5月20日 探讨数据采集、汇总的方法，各层间通信方式的选择。5月21日- 6月1日 完成设计初稿。6月1 日- 6月4日 按导师要求修改论文，并提交毕业设计说明书。6月 5 日- 6月7日 做答辩准备。专家意见：该选题具有一定的理论意义和实用价值，满足本科毕业设计的要求，同意作为本科毕业设计任

4、务书。专家签字：2013年 02月26日学院意见:（是否同意立题）同意立题院长：2013年 02月26日学院专业学生：现把2012-2013学年，第2学期的毕业设计安排下达给你，你本学期承担的毕业设计任务如下：1、依据本任务书中设计题目、设计内容、设计要求及主要技术参数完成进度计划表。2、按照进度计划表的要求按期完成毕业设计各项工作的实施。3、完成毕业设计说明书的撰写和图样的绘制（或计算机程序的编写）。4、完成毕业设计的答辩。请按相关要求完成毕业设计任务。教师签字：2013年 02月26日河北农业大学本科毕业设计进度计划表学生姓名专业班级学号设计题目起止日期工 作 任 务指导教师意见： 计划安

5、排合理指导教师签字： 2013年03月01日河 北 农 业 大 学毕业论文(设计)文献综述院（系）： 机电工程学院 专 业：电气工程及其自动化姓 名： 王容 学 号：2007234030326 完成日期：2013 年3月15日一 前言操作票是电力系统运行中操作人员对电气设备进行倒闸操作的书面依据，正确填写操作票不仅是防止误操作的主要措施，而且是保障人身、电网和设备安全，电网安全运行的必须。又由于操作票的填写和执行必须遵循相关的规定，即使是拥有专业知识和运行经验的工作人员要正确填写操作票也需花费一定时间和精力。为减轻运行人员的工作量，提高效率，人们一直关注着操作票自动生成系统。目前，国内已经有面

6、向对象的多站倒闸操作票集中自动生成系统、基于软件复用的工作票操作票自动生成系统、基于多智能体的变电站操作票自动生成系统、以图论为基础面向对象的操作票自动生成系统、基于框架理论的操作票自动生成专家系统、基于网络拓扑和安全校核的操作票、具有计算分析功能的电网调度操作票系统等等。这些系统一般具有多种开票方式，功能都较为完备。二 主题文献1：文献研究的系统以网络图论为理论基础，将网络的连通性算法与电网的操作规则有机结合，利用面向对象的编程技术快速生成操作票。系统除具有操作票校验、存储、打印、统计等功能外，还根据北京供电局的实际需求设计了危险点分析和控制模块。文献2：文献开发了适用于多变电站的操作票专家

7、系统，以Visual C+及Access为主要开发工具，提出了操作规则分层原则，总结了各层具体的通用规则和特殊规则，将通用的操作规则写入源程序，特殊的操作规则放入知识库，并设计了特殊规则的知识表示和推理机制，校验决策灵活。文献3：文献研究的系统采用知识工程技术，针对某个具体的35kv变电站设计的。系统的规则库由开列标准票的知识与经验构成,变电站的网络拓扑结构则构成关系型数据库,推理机动态地操纵规则库和数据库。运用面向对象的继承性来构造软件的类体系,把用于安全措施的成员函数和用于操作的成员函数放入同一个类,实现了工作票和操作票的有机结合。文献4：文献中的系统以国家电网的相关规定为开发准则，采用了

8、面向对象技术建立通用数据库，并将所有元件的操作规程按照相同和特殊进行分类，论述了定义过程SQL查询方法和设计推理机制的面向对象的控制策略。系统是在Windows平台上，以Delphi7.0和Microsoft Access 2003为开发工具实现的，虽没有采用专家系统建立知识库，但利用了专家系统的实现方法定义过程，完成了电力部门专家的任务。文献5：文献通过采用专家系统技术设计了一个能在正常和变电站设备发生异常情况下进行点图和自动开列操作票的开票系统，且只需维护一套知识库就可供两个开票模块使用。此外 ，知识库与推理机完全分开，用户还可以根据厂站的发展而增删、修改一、二次设备及操作任务、操作规则等

9、知识，使本专家系统不断发展完善。文献6：文献提出了基于Visual Graph图形平台的面向图形对象建模的新方法。然后进一步提出一种基于图形建模的拓扑分析的新方法。利用上述图形系统实现了规则互锁的操作票系统。文献7：文献开发了一种规则可配置、可维护的操作票自动生成系统。采取基于SCADA系统的平台，共享电网的图形和模型，实现针对实时电网在线预演的新型智能化电网调度操作票系统。该系统主要通过对应用对象进行分析，建立知识库、规则库和推理机，利用推理机对知识库的解空间进行搜索，用专家系统的推理技术实现各类操作任务的形成；操作人员通过给定界面选择操作任务和其它配置项，经过五防校验、潮流校验，生成相应操

10、作内容。文献8和文献9都是国外有关操作票自动生成系统的研究成果。文献8较晚，文献9是较早。文献9的系统采用基于知识的方法建立变电站模型，利用专家系统技术和分类方法，将操作规则分层，实现了自动推理生成操作票和模拟仿真等功能。文献10：本文与文献10都利用专家系统技术，但本文侧重于对倒闸操作策略的优化。文献采用基于知识的方法建立了一个三层结构的变电站模型，通过优化策略使系统具有更好的通用性和智能性。文献11：文献应用专家系统语言CLIPS开发自动开票专家系统，利用CLIPS6.0的COOL语言定义电力设备模型并根据相关规程规定建立相应的操作规则库。该系统已在仿真培训系统中进行了测试和应用。文献12

11、：文中采用面向对象编程，利用关系型数据库存储设备参数信息，可接受SCADA系统的实时数据并反映到一次接线图中。文献提出了产生式知识表示和面向对象知识表示相结合的知识表示。系统可图形开票、典型开票和智能开票。文献13：文献采用面向对象的表达方式对单线图进行建模，将单线图中需要操作的一次设备抽象成类，将二次设备作为类的数据成员封装在类中。模仿专家思考问题的方式，将一次设备和二次设备的操作分开，并采用分层操作规则模板，将操作规则存于数据库中。系统实现了与SCADA系统共享实时数据，自动开票或手动点图开票及良好的防误判定和模拟演示功能。文献14：文献在分析已有操作票专家系统的基础上，以Visual C

12、+、和Microsoft Access数据库为主要开发工具，利用面向对象技术，结合专家系统理论，开发出一套基于图形界面的操作票专家系统。系统具有完善的权限管理，采用全图形开票方式，既可按实时系统状态拟写操作票，也可离线拟写操作票，开完票后可进行模拟预演，具有培训功能；操作票可存成多种形式，具有操作票审查、分类、编号、查询、统计和打印等功能。文献15：文献介绍了一个面向对象的专家系统。为实现源代码的重用并改善软件性能，面向对象的继承性被用于构造软件的类体系，且类的构造是基于拟定操作次序和安全措施的需要，而不是根据详细的设备分类。文献16：文献设计了一种可用于生成变电站五防互锁规则的软件。此软件有

13、两部分，一部分可从变电站数据中生成互锁规则，另一部分可生成倒闸操作指令和说明。本系统采用基于对象的方法，可用于操作人员的培训和测评。文献17：文献介绍的操作票生成系统融合了专家系统理论和开发调度操作票专家系统，采用模块化设计分别实现，并通过网络通信方式与SCADA系统共享实时数据。文献18：本书注重理论与实践相结合，列举了大量具有典型性和实用价值的Web应用实例，并提供了详细的开发和部署步骤。结合最新的Tomcat 6版本，详细介绍了开发Java Web应用的各种技术。文献19：此文献是国家电网公司关于电力安全工作变电部分的最新规程。详细介绍了倒闸操作的分类、基本条件和操作票填写等内容。文献2

14、0：本身涵盖了最新数据库标准如SQL-99等，重点介绍了SQL内容和数据库，给出基于常见的E-R模型的设计原则，解释了SQL是如何通过JDBC(Java)和SQL CLI(ODBC)与现代宿主语言交互作用的。由上述文献可见，操作票开票系统经历了调用典型票历史票到自动推理开票系统的不断发展和进步的过程。目前的变电站操作票自动生成系统多利用面向对象的编程方法，结合专家系统技术来实现。面向对象的程序设计方法可以从面向对象分析、面向对象设计和面向对象程序实现三个部分进行分析。面向对象分析是完成对问题空间的分析和系统的模块建立，具体任务是完成确定和描述系统中的对象、对象的特性、对象间的关系及对象之间的行

15、为约束等。面向对象设计则是确定问题的解决方案的过程。而一个专家系统可看作一个四元组，包括要解决的问题、系统的推理控制策略、学习机制和知识库。在变电站自动开票系统中，知识库存放网络拓扑和操作票规则等。网络拓扑描述的是变电站中各个电力设备的物理连接关系，是自动推理的基础。操作票领域规则表述的是变电站运行与控制规程以及现场倒闸操作经验。数据库用于存储实现功能所必需存储的数据，比如用户提供的初始事实、问题描述以及系统运行过程中得到的信息和结果。推理机是整个操作票专家系统的核心部分，依靠这一模块，系统可根据用户选择的操作任务进行各种推理或搜索然后形成操作票。为了让变电站操作票自动生成系统更高效可靠，研发

16、人员一直在探索更好的知识表示方法和推理机制。专家系统技术在这方面的应用则使得操作票开票系统能够结合运行人员的经验或专家知识，甚至自己总结经验从而更加智能。此外，研发人员也在努力提高系统的通用性和实时性，使系统更加实用方便。三总结多年来操作票自动生成系统一直备受瞩目，许多专家学者都致力于设计通用性强、易于维护、实时性好、效率高的操作票自动生成系统或开票系统。分析上述文献会发现，几乎所有文献都涉及专家系统理论，可见操作票自动生成系统的研究设计是随着专家系统在电力系统的深入应用而不断发展的。进一步分析上述文献又可知操作票专家系统开票方式可分为查询开票、点图开票和自动推理开票三种，并且操作票专家系统除

17、针对某个具体变电站或发电厂设计的以外，还有通用型的以及融合工作票开票即可开出两票的系统。虽然各种操作票自动生成系统设计的思路不尽相同，基于的算法也并不一样但仍有相似或相通之处，比如这些系统基本都用到类定义和分层的思想。本文设计的开票系统是在大多数变电站都装有微机五防闭锁装置的情况下设计的。根据国家电网相关的倒闸操作规程和某变电站主接线图编写出典型操作票，将其存入数据库，使用过程中新的通过审查并批准的典型操作票也可由管理员存入数据库以供检索查询。用户在给定界面输入操作任务，系统将检索出相应的典型票列表或典型票。用户再结合工作票所列的安全措施适当修改，及时在微机五防闭锁装置进行图形模拟操作，模拟检

18、验正确后就可打印出操作票以供实际操作。四参考文献1林媛媛.变电站操作票自动生成系统的研究与应用D.北京工业大学，2006.2赵玉成.智能操作票系统研究与开发D.华北电力大学，2008.3花蕊，霍利民，秦红星，等.变电站工作票及操作票专家系统的研制.微计算机信息（管控一体化）.23(4)，2007:34-36. 4陈淑春.基于面向对象技术的变电站工作票及操作票自动生成系统的开发D.河北农业大学，2007.5李孝众.变电站操作票专家系统的研究与开发D.北京:华北电力大学，2003.6谭岭.电力系统通用智能倒闸操作票系统的研究D.天津大学，2006.7饶明军.基于SCADA的调度操作票生成系统D.浙

19、江大学，2008.8N.N.Schulz，B.F.Wollenberg.Incorporation of an advanced evaluation criteria in an expert system for the creation and evaluation of planned switching sequencesJ.IEEE Transactions on Power Systems.1997，12(3)：110-120.9Takashi A.An Expert System for Generating Switching Sequence at SubstationsJ

20、.IEEE International Workshop on Artificial Intelligence for Industrial Application，1988，(5)：326-331.10Z.Z.Zhang，G.S.Hope，O.P.Malik.A Knowledge-based Approach to Optimize Switching in SubstationsJ.IEEE Transactionson Power Delivery，1990，5（1）：103-109.11王晶.变电站自动开票系统的研究D.上海:上海交通大学，2010.12刘庆丰.基于面向对象的变电站操

21、作票专家系统的研究D.湖南:湖南大学，2004.13邓其军，周洪，吴昌博，等.一种新型配电网倒闸操作票生成及防误系统J.电力自动化设备，2009，26(6):123-126.14李玉金.基于专家系统的电气倒闸操作票系统的研究D.河北农业大学，2009.15朱永利，张健，杨子强，等.面向对象的农网变电站工作票与操作票通用专家系统J.电网技术，2003，27(1):27-30.16Mohindar S.Sachdev，Pramod Dhakal，Tarlochan S.Sidhu，A Computer-Aided Technique for Generating Substation Interl

22、ocking SchemesJ.IEEE Trans on Power Delivery，2000，15（2）：538-544.17于广彬，牛莉，汪玉凤.电力操作票专家系统的研究与实现J.电力系统保护与控制，36(20)，2008.18孙卫琴.Tomcat与Java Web开发技术详解（第二版）M.电子工业出版社，2010.19国家电网安监2009.国家电网公司电力安全工作新规程（变电部分）S.20（美）沃尔曼，等.数据库系统基础教程M.岳丽华，龚育昌，译.中文版，北京：清华出版社, 1999.河北农业大学2013届本科毕业设计开题报告记录表所在学院： 专业班级： 时间： 2013年03月15

23、日学 生 姓 名学 号指导教师姓名霍利民职 称教授毕业设计题目：审 核 小 组 成 员姓 名职 称备 注姓 名职 称备 注霍利民教授周玉宏讲师赵睿明副教授赵秋霞讲师高立艾讲师开题报告记录：本次开题报告由学院的审核小组成员进行了提问，提问的主要内容是对选题论文的研究理解与学习，是否查阅了相关的文献资料，并进行了自主学习，是否对所研究的论题通过学习有了进一步的理解。学生针对老师们提出的问题一一作了回答，并陈述了从选题到查阅文献资料过程中遇到的问题，以及时如何解决的。最后审核小组一致通过了论文的选题，希望能认真的完成本次设计！审核小组评语：选题立意明确，具有一定的实用价值，设计内容充实，方法得当。通

24、过阅读学习相关文献，对国内外现状有较为全面地了解。同时分析了课题研究的可行性，完成了开题报告。开题报告书写格式规范，对于论文的时间安排基本合理。审核小组组长：（签字）2013年03月15日学院意见：同意开题院长：2013年03月15日河北农业大学本科毕业设计指导教师评阅书学生姓名：学号：专业班级： 所在学院：设计题目：导师对设计的评语：（1、对学生基础理论、专业知识、独立工作能力及学风的评语；2、对设计的选题意义、引用资料；创新点及图样的规范性；设计质量；设计的不足之处等进行详细说明）该同学就操作票自动开票的相关知识进行了比较系统的学习，对课题研究的主要内容以及研究方向和方法进行了总结，并对目

25、前国内外相关内容的研究与现状进行了仔细地分析，明确了此次论文研究的重点与难点，对操作票自动开票系统进行了总体设计和程序开发。选题明确，具有一定的实用价值。本文的主要工作如下：1.在了解变电站操作票自动开票系统的概况后，设计了系统的总体结构，将系统分为开票模块、人机接口模块、数据库管理维护模块和帮助模块。2.根据操作票的有关规定和某变电站主接线图并结合工作人员的操作经验，填写了该变电站倒闸操作的典型票，又利用My SQL数据库技术建立了数据库用于存储典型票。3.开票模块主要实现了检索典型票的功能，调出典型票后操作人员还可根据相应工作票和实际情况进行编辑修改，再打印出操作票以供实际操作。数据库管理

26、维护模块设置了权限，通过权限认证后，可对操作票进行查询、修改、增加和删除，对用户信息进行修改和增删。综上所述，该同学掌握了本专业的基础理论和系统的专业知识，学风正派，能独立完成设计任务。成绩评定：是否同意答辩：同意答辩指导教师（签名）：2013年06月03日河北农业大学本科毕业设计答辩评分表评分指标分值评 价 内 容得分设计选题10选题有重要理论意义或实用价值。立题依据充分。文献引用8阅读、引用文献资料较广泛，较全面了解本领域学术动态，综合分析能力较强。设计难度及工作量13难度较大，工作量大。设计成果的创新性13有独到见解，有较大的创新性成果。理论基础与科研能力16具有坚实的基础理论和系统的专

27、门知识，具有较强的独立从事科研工作的能力，设计方法和技术体系能实现设计内容。设计能力201、设计说明书条理清楚，层次分明，语句通顺，语法正确；设计概况简明扼要，计算数据准确，表述正确。2、图样符合国家标准，图面整洁、线条清晰、字迹工整。答辩报告10能简明扼要、重点突出地阐述设计的主要内容，有新见解，结论明确；时间掌握恰当。回答问题10思维敏捷，逻辑性强，准确流利地回答各种问题。总 分100注：本表为答辩小组成员评分用表，评分标准参照河北农业大学毕业设计质量评定参考标准。河北农业大学届本科毕业设计答辩记录表所在学院： 专业班级： 时间： 2013年06月08日学 生 姓 名学 号指导教师姓名职

28、称毕业设计题目：答 辩 小 组 成 员姓 名职 称成 绩姓 名职 称成 绩贾兰英教授徐宏副教授侯晨伟讲师程曼讲师答辩小组评语：该生完成的“查询型变电站自动开票系统的设计”论文，选题具有一定实际意义。论文叙述了变电站自动开票系统的发展现状，设计了操作票自动开票系统的总体框架、各模块框图、工作流程和界面，实现了典型票开票，数据库管理维护和帮助模块的主要功能。论文写作规范，条理较清晰，层次分明。答辩过程中，能够较正确回答老师提出的问题。表明该同学掌握了较扎实的基础理论知识和专业知识，也为将来的工作或科研打下了较好的基础。答辩小组组长：（签字）2013年06月08日答 辩 成 绩：注：本表与学生毕业论

29、文（设计）一同在学院存档（必须用钢笔书写）河北农业大学本科毕业论文(设计)题目：查询型变电站操作票自动开票系统的设计学院： 机电工程学院专业班级：电气工程及其自动化0703班学号： 2007234030303学生姓名： 王容指导教师姓名：霍利民指导教师职称：教授 二O一三年六月一日摘要操作票是电力系统安全运行的重要措施和保证，然而按照相关规定人工正确填写操作票费时费力。为减轻运行人员的工作强度，也为适应我国智能电网的建设，本文对变电站操作票自动开票系统进行了研究。本系统是在总结国内外操作票自动生成系统的研究现状后，以国家电网的有关规定为准则设计的。操作人员通过给定界面，输入操作任务即可查询检索

30、出典型操作票，再结合工作票适当修改，在微机五防装置上进行模拟，检验正确则可打印出操作票以供实际操作。这样，本系统的应用使运行人员的工作效率得到了提高。关键字：变电站、操作票、查询ABSTRACT Operation ticket is an important measure and assurance of power system's safe running,but filling the ticket correctly by hand costs time and energy. In order to relieve the staff member's work

31、intensity and adjust to the construction of intelligent power system in our country,this article has a study on the system for generating substation operation tickets.The system in this paper is designed on the basis of the domestic and oversea research as well as the related rules in State Grid.By

32、inputting operation task on a given interface,the system can search out typical operation tickets.Then the operator could amend it combined with the working arrangement, have a simulation on five anti-check device and print out the correct ticket for practical operation.In this way ,the system can i

33、mprove operator's work efficiency. Keywords: substation,operation ticket,query 目录摘要IABSTRACTI1 绪论11.1 操作票及相关概念11.2 课题意义及研究现状1课题意义1国内外研究概况2常见的开票系统及存在的问题21.3 本文的主要工作32 系统的总体设计32.1系统的设计要求32.2系统的主要功能42.3系统的总体结构52.4系统的功能模块介绍53 系统的开发与应用63.1操作票的相关规定63.2 系统的应用背景73.3开发平台及工具73.4系统的实现与应用83.4.1 系统的界面83.4.2

34、系统的工作流程104 结论与展望134.1 结论134.2 展望13参考文献14致谢15附录161 绪论1.1 研究目的和意义倒闸操作是指电气设备由一种运行状态变换到另一种运行状态，或电力系统由一种运行方式转变为另一种运行方式时所进行的一系列的有序操作。根据电业生产安全规程倒闸操作应遵循以下程序：（1）接受调度员的预发命令及信号（2）填写操作票（3）审票（4）发布命令（5）预演（6）操作（7）检查汇报（8）汇总。而现实中，绝大部分由人为因素造成的人员伤亡及设备损坏事故都由误操作引起1。为防止误操作，人们规定了“五防”原则：防止误分、误合断路器，防止带负荷分合隔离刀闸，防止人员误入带电间隔，防止

35、带电连接地线，防止带地线合闸送电2。操作票是为保证电气设备倒闸操作遵守正确的顺序，防止误操作而必须先由操作人员填写的有关倒闸操作内容和顺序的票据，也就是说，操作票是电力系统运行中操作人员对电气设备进行倒闸操作的书面依据。因此，操作票受到各级生产、安监部门的重视，而对操作票的填写、审查和内容也都有严格的规定和要求。操作票包括调度指令票和变电操作票，其内容主要有：操作票编号、操作任务、操作顺序、发令人、受令人、操作人、监护人、操作时间等。操作票和工作票（简称为“两票”）有密切的联系，它们是变电运行过程中允许工作和从事操作的书面命令和依据3。操作票是完成一个具体的工作时制定的书面的操作安全保证，工作

36、票制度是保证人员安全工作的一项组织措施。两票制度是指在进行全部或部分停电或带电作业时，根据不同任务和不同设备条件，填写工作票和操作票，由操作人和监护人按操作票进行唱票操作，最后对工作票结果进行验收和注销4。可以说，两票制度是保证电力检修、试验、基建等工作和变电运行倒闸操作安全的必要条件和重要组织措施。电力是国民经济的基础，电力系统的安全稳定运行是国民经济发展的有力保障。“十一五”期间，国家电网已将电网建设列为重点工程，而“十二五”规划对智能电网的关注表明我国将进一步推进电网改造以确保并提高电网运行的可靠性和效益。要保证电力生产的安全可靠就要保证倒闸操作的正确进行，因为倒闸操作是变电站运行值班人

37、员的重要工作，它关系着变电站及电力系统的安全运行，也关系着在电气设备上工作的工作人员的生命及操作人员自身的安全5。要进行电气倒闸操作，开写操作票就必不可少，换句话说，正确的操作票是正确进行电气倒闸操作的前提和保证。填写操作票的传统方法是手工开票，但由于运行人员的素质和业务水平参差不齐以及人易受情绪和环境等的影响，手工开票常常会出错。此外，随着变电站综合自动化水平的提高和变电运行管理模式的变化，开票的工作量有所增加，这使得手工开票更容易出错从而导致误操作，危害生命财产安全5-7。因此，设计开发出自动开列操作票的系统来辅助工作人员开写操作票，不仅能减轻他们的工作强度，提高他们的工作效率，还能提高企

38、业的现代化管理水平，满足电力行业的发展要求。如果将系统用于培训等方面以提高人员的操作技能，系统又会具有更高的实用价值。1.2 国内外研究现状1.2.1国内外研究概况在国内，变电站操作票系统一直备受科研人员的关注。从上世纪80年代中期开始，一些高校、科研院所，如华北电力大学、福州大学、华南理工大学等等，就开展了这方面的研究。其中，华北电力大学最先将专家系统应用于解决电网调度操作票、发电厂变电所倒闸操作票和电网故障诊断、恢复等问题。上世纪90年代后期，一些电力企业、研究机构和科技公司对计算机辅助填写操作票也进行了研究，并开发出形式多样的专门针对某些发电厂或变电站的计算机开写操作票系统。至今，我国已

39、有利用专家系统、框架理论、数学建模等各种方法技术开发的操作票开票系统，其中，利用专家系统技术开发操作票系统已有不少成果。在国外，科研人员对操作票开票系统的研究并不多。可能是由于国外的二次系统不像国内的复杂，从而对该问题考虑得较简单，通常只考虑一次设备的顺序且操作任务种类也相对较少。较早的是日本 TakashiAbe等人采用知识描述语言KDL实现的Virgo专家系统，其操作任务仅限于4种:停、送电操作，并列、单独运行；所涉及的电气设备类型仅限于3种:母线、线路、变压器。另外，国外多侧重于事故后恢复操作的研究6-17。1.2.2常见的开票系统及存在的问题从历年发表的文章来看，辅助人工开列操作票系统

40、的总体设计思路可分为操作票管理系统、图形化界面操作票审核系统、操作票自动生成专家系统等三种。其设计方法则经历了典型票据查询开票，程序模块，基于开关控制逻辑，图形校核开票，基于产生式系统和基于面向对象技术等六个过程。操作票管理系统把大量的典型票历史票存入数据库。开票时，运行人员先根据操作任务等条件检索出相应的典型票或历史票，再手动地进行编辑和修改，最后打印输出。它在早期开发的操作票专家系统和现在投运的MIS系统中较为常见。这种系统易于掌握，以文本形式存储每个任务的操作内容又可灵活修改，具有一定的通用性，可用于多种接线方式但运行方式变化不多的变电站。不过这种系统没有推理过程，无法识别所存储的文本形

41、式的操作内容是否正确。因此，本质上它不能算人工智能软件，不能很好地适应电力系统多变的运行方式1456。图形化界面操作票审核系统的界面包括一次设备的主接线图和二次设备图，它在变电站操作票开票系统中有操作校验和点图开票两种方式。操作校验时用户通过手写或其他方法得到操作票后，在图形上逐项模拟，系统根据操作设备的“五防”闭锁规则进行校验，不符合规则时将做出提示；点图开票时用户直接在图上点击设备，选择要操作的方式，系统实时地进行规则检查，并对通过规则检查的操作形成一条操作语句，对违反规则的操作给出提示。这种系统形象直观，用形式化的操作票语言来描述操作规程或用一种数学模型来描述设备的倒闸操作规则，并利用上

42、述建立的规则来审核用户的操作。这种系统研究将操作设备数学模型化的表达方法和变电站设备的拓扑连接关系，而不涉及操作内容的自动生成。操作票自动生成专家系统利用AI技术，模仿运行人员经验，有的还有自学习功能。这种系统主要由知识库、推理机、数据库等模块组成，关键在于如何将知识转变为计算机能处理的信息（即“规则”）和推理机如何从知识库中搜索与操作任务相关的规则。操作人员选择操作任务后，可自动推理操作顺序，生成操作内容。这类系统如果规则表达正确则可提高开票的正确率，如果优化搜索策略则可进一步减少开票所花费的时间。尽管操作票开票系统从开始的操作票管理系统发展到现在的操作票专家系统，其省时高效等优点已被接受和

43、认可，但其在推广方面进展缓慢。主要原因如下：（1）系统的通用性和可移植性需要进一步改善。比如多数开票系统是针对某个具体的发电厂或变电站开发的，当一次接线发生变化（如增删线路等），保护或自动装置配置发生变化或者需要将系统用于其它变电站时，就要对系统进行修改，甚至更改源程序。（2）灵活性不高。比如电力系统运行要遵守有关的操作规则，现有的系统多将操作规则用源代码以规则库的形式固化。而从电网运行的发展变化来看，还应考虑运行经验和责任等因素，若能将规则设置留给用户完成会更灵活。（3）功能并不完善。比如很多系统在设备异常时不能开列操作票，但此时操作人员同样需要先开票再进行倒闸操作来改变设备的运行状态。1.

44、3 本文的主要工作本系统是在目前变电站普遍装有微机五防闭锁装置的情况下，针对某具体的35kv变电站倒闸操作而设计的。本文主要进行的工作有：1、 在了解变电站操作票自动开票系统的概况后，设计了系统的总体结构，将系统分为开票模块、人机接口模块、数据库管理维护模块和帮助模块。2、 根据操作票的有关规定和某变电站主接线图并结合工作人员的操作经验，填写了该变电站倒闸操作的典型票，又利用My SQL数据库技术建立了数据库用于存储典型票。3、 开票模块主要实现了检索典型票的功能，调出典型票后操作人员还可根据相应工作票和实际情况进行编辑修改，再打印出操作票以供实际操作。4、 数据库管理维护模块设置了权限，通过

45、权限认证后，可对操作票进行查询、修改、增加和删除，对用户信息进行修改和增删。5、 人机交互界面简单清晰，帮助模块介绍了本系统各项功能的使用方法和操作步骤。2 系统的总体设计2.1系统的设计要求变电站操作票制度是保证变电站安全运行的重要组织措施。通过对操作票的认真填写、审核和执行，可有效防止误操作及生产事故。操作票开票系统都是为了让计算机快速自动地生成操作票以减轻运行人员的工作量。而随着电力的发展，自动化水平的提高和无人值班变电站的投运，研发人员又都在努力使操作票开票系统达到以下要求：（1）可靠性高，即保证操作票的出票率和准确性。（2）通用性强，即系统能广泛用于各种电压等级和接线形式的变电站，支

46、持多个变电站的开票任务以适应一个操作队负责几个变电站操作的现状。（3）系统开放，具有实时性。系统能单独使用，也能与其它相关系统通信或配合使用，比如与仿真培训系统或管理信息系统配套，与设备状态检修系统连接等。（4）功能完善，方便实用。功能完善指电力系统设备异常时也可出票，有多种开票方式供选择，比如典型开票、图形开票和智能开票等，或者具有预演、维护、管理、查询等功能；方便实用指具有防误安全分析和自检功能，用户界面友好，易学易用、易维护、易扩充，用户可根据需要自行修改相应的操作规则表。（5）智能性，即系统能运用工作人员已有的经验并且可以自行总结经验。3 系统的开发与应用3.1操作票的相关规定3.4系

47、统的实现与应用 系统的界面本系统的界面以网页形式出现，启动系统后在主界面上点击“开票”、“管理维护”和“帮助”则分别进入相应的界面，实现模块各自的功能。系统以绿色为背景，因为绿色是安全色，表现出电力行业对安全的重视。点击“开票”进入的界面如图3-1所示：图3-1 开票界面在给定处输入操作任务名称，系统将检索出相应的操作票，可精确搜索也可模糊匹配。若输入准确且正确的任务名，页面出现对应的操作票；如果输入正确任务名中的某个字段，则出现任务名包含该字段的所有操作票列表，操作人员点击所需的任务名选项，再出现相应的操作票，操作票样票见附录；若输入错误，系统将提示未找到；若不输入而直接提交，系统将调出空白

48、票，可供练功用。在开票模块中检索典型票的流程如图3-2所示，各种操作票之间的关系如图3-3所示。图3-2 各种票的关系图地区代表日110kV变压器损耗地区代表日110kV变压器损耗地区代表日110kV变压器损耗地区代表日110kV变压器损耗如表4-1所示。表4-1 地区代表日110kV变压器损耗表变压器有功电量铜损铁损总损总损率（万kwh）（kwh）（kwh）（kwh）（kwh）1#23.16423.251268.651691.90.732#31.05709.061057.531766.590.569 (3-1)式中 表示某某某；表示某某。上面都是示范，上面都是示范，上面都是示范，上面都是示范

49、，上面都是示范，上面都是示范。4 结论与展望4.1 结论随着电力工业的不断发展，电网自动化程度的不断深化以及电力企业管理水平的不断提高，变电站传统的手工开票方式已经越来越难以满足高效率和高可靠性的要求。因此，研发人员一直致力于开发通用性好、功能完善的智能变电站操作票自动生成票系统。本文的主要工作和成果如下；1.在了解变电站操作票自动开票系统的概况后，设计了系统的总体结构，将系统分为开票模块、人机接口模块、数据库管理维护模块和帮助模块。2.根据操作票的有关规定和某变电站主接线图并结合工作人员的操作经验，填写了该变电站倒闸操作的典型票，又利用My SQL数据库技术建立了数据库用于存储典型票。3.开

50、票模块主要实现了检索典型票的功能，调出典型票后操作人员还可根据相应工作票和实际情况进行编辑修改，再打印出操作票以供实际操作。数据库管理维护模块设置了权限，通过权限认证后，可对操作票进行查询、修改、增加和删除，对用户信息进行修改和增删。本系统是针对某个具体的35kv变电站倒闸操作设计的。由于时间和本人水平等各方面的原因，该系统主要实现调用典型票、操作票的查询、添删和修改以及简单的培训功能。鉴于操作票的实际办理流程，本系统确能减轻工作人员的拟票压力，减少填写倒闸操作票的时间从而提高工作效率。同时，本系统具有一定的可维护性和开放性，可与其它系统配合使用。本系统也存在一些不足，比如功能简单，不能点图开

51、票和自动推理开票，与相关系统的接口并不完善等,但通过进一步探究相信可以弥补不足并更好地完善系统功能。4.2 展望由于变电站接线方式多种多样，特殊操作的要求也各不相同，变电站操作票自动开票系统需要考虑多方面的问题。尽管操作票生成系统的研究和应用都已经取得了一些成绩，在通用性和功能上也都有有所完善，系统仍有很多地方可以改进。相信将来的操作票开票系统在可靠性、通用性、开放性、实时性、智能性和实用性等方面都能进一步提高。 随着人工智能和专家系统等的发展，在技术和理论上，相信人们会探索出更好的知识表达方式和知识获取方式以及知识的学习机制，更好地对操作规则进行表达并对其执行情况进行解释，引入更先进的图形技

52、术，更充分地利用面向对象技术，建立更完备的知识库，更好地模拟仿真。总之，随着科学技术的发展，将会有各方面都更加完善的操作票自动生成系统面世，更好地为我国电力系统的自动化智能化服务。参考文献1林媛媛.变电站操作票自动生成系统的研究与应用D.北京工业大学，2006.2赵玉成.智能操作票系统研究与开发D.华北电力大学，2008.3花蕊，霍利民，秦红星，等.变电站工作票及操作票专家系统的研制.微计算机信息（管控一体化）.23(4)，2007:34-36. 4陈淑春.基于面向对象技术的变电站工作票及操作票自动生成系统的开发D.河北农业大学，2007.5李孝众.变电站操作票专家系统的研究与开发D.北京:华北电力大学，2003.6谭岭.电力系统通用智能倒闸操作票系统的研究D.天津大学，2006.7饶明军.基于SCADA的调度操作票生成系统D.浙江大学，2008.8N.N.Schulz，B.F.Wollenberg.Incorporation of an advanced evaluation criteria in an expert system for the creation a