面向规划的广东电网数据库的建立及其应用伍　力　吴　捷　周乐荣摘　要　结合广东电网的现状和发展规划，阐述了开发电网规划辅助决策信息系统及其基础数据库的必要性。利用混合原形法、面向对象法等基本方法建立了广东电网数据库。对数据库的设计原则、数据分析与描述及开发工具作了介绍。对引入的数据挖掘技术进行了说明，该技术对数据库及其上层规划辅助决策系统起到关键的支持作用。
关键词　电网规划　辅助决策系统　数据库　数据挖掘
分类号　TM715　TM734ANEWLYDESIGNEDDATABASEANDITSAPPLICATION
TOGUANGDONGPOWERNETWORKPLANNINGWuLi,WuJie
(SouthChinaUniversityofTechnology,510641,Guangzhou,China)ZhouLerong
(GuangdongElectricPowerBureau,510600,Guangzhou,China)Abstract　BasedonthestatusquoanddevelopmentofGuangdongPowerNetwork,theimportanceofdevelopingpowernetworkplanningdecisionsupportsystemanditsbasicdatabaseisintroduced.Bymeansofmixprototypemethodandobject-orientedprogrammingmethod,GuangdongPowerNetworkdatabaseisdesigned.Itsdesignprinciple,dataanalysisanddescriptionandtoolsfordevelopmentarerespectivelyintroduced.Thedataminingtechniqueisappliedintothedatabaseforitscrucialsupportfunctiontodatabaseanddecisionsupportsystem.
Keywords　powernetworkplanning　decisionsupportsystem　database　datamining0　引言
　　从技术角度上看，目前我国电力工业已经步入了大电网、高电压和大机组的时代。在实际工作中，许多电网问题的出现和解决，往往涉及到不同专业领域，且具有综合性质^［1］。在电网的规划设计中，为提高整个电力系统的可靠性和经济性，需要各专业相互了解和密切配合^［2］。电网规划是一个受到多种条件约束的，以电网总效益为最终目标的多目标的系统工程。对于这样一个系统，适宜以控制论为基础，结合信息论、运筹学和系统工程等理论来研究。
　　在大型电力网络中，规划专家凭借经验进行判断决策，在实际工作中显得越来越困难。为此，有必要引入模糊系统理论，将规划专家的经验进行系统化表示，存储在辅助决策系统的知识库中，并利用辅助决策系统进行综合决策。

1　广东电网现状及其发展
　　改革开放以来，广东省电力工业发展迅速，各项指标在全国均居前列。广东电网现有最高运行电压等级为500kV，珠江三角洲地区已经形成500kV环网，并以500kV电压与广西联网，以400kV和110kV电压分别与香港和澳门联网。此外，广东电网还向湖南省的宜章和临武两县以及江西省的赣南地区供电。
　　广东省规划的大型电厂虽然大部分已经开展了前期工作，但预计大多数电厂需在2000年前后才能建成投产，这使得建设坚强、可靠的受电网络更显重要。广东电网2000年～2010年建设目标是：进一步加强和完善广东500kV电网建设，为配合大型电厂的建设，在负荷发展快的市、县，建设新的500kV变电站，以满足电厂电力送出及负荷增长的需要。
　　在步入信息时代的今天，对于这样一个发展迅速的电网，传统的规划方法及其管理体系已不能适应。随着广东省电力工业局管理信息系统(MIS)的建成使用，建立一个切合实际的电网数据库显得愈加迫切。

2　电网数据库的建立
　　广东电网数据库的建设目标是：建立层次结构分明的，逻辑上严谨而相对独立的，适合于决策层、管理层、数据处理和事务管理者的电网数据库体系，同时考虑数据共享、维护及扩充方便、操作简单、使用效率高等各种因素。
2.1　数据库设计的基本原则
　　a.数据库必须层次分明，布局合理，作为专用数据库考虑与省电力工业局MIS的接口；
　　b.数据库中的数据必须高度结构化，数据库结构的设计应遵循国家标准和行业标准；
　　c.数据库中的数据必须具有共享性，数据是面向整个电网规划、管理的，而不仅仅是面向某个应用的；
　　d.数据库中的数据必须具有独立性，当数据库中数据的存储结构或逻辑结构发生变化时，保持应用程序不变；
　　e.必须保证数据的安全性，维护数据的正确性和一致性。
2.2　数据分析与描述
　　利用混合原形法^［3］对电网规划的有关业务部门进行调研后，得到了描述电网静态结构的65个数据项。考虑到规划所涉及到的数据是在一定范围内的精确，在数据结构中尽可能使用了模糊数的描述方式。为了以后专家决策系统的顺利、高效开发，采用面向对象(OOP)的结构对数据进行处理。图1为电网数据信息流示意图。图1　电网数据信息示意图
Fign.1　Thedatainformationflowgraphofpowernetwork　　电网数据库的基础数据是21个市供电局年度电网数据的汇总。建立的“广东电网数据库系统”，起到年度收集、统计广东电网数据，并支持电网规划的作用。数据来源主要是广东省电力工业局，并开发了市、县两级“电网数据管理软件”，由21个市供电局采用磁盘文件方式按年度报送。今后将考虑通过网络互联通信方式，借助电信公用网报送。
　　在《广东省电网图集(1996)》基础上已建立的数据库表包括以下内容。
　　a.地市表：广东省21个地市年度电力统计，以及经济地理概况等；
　　b.发电装机容量表：广东省6MW以上电源的数据；
　　c.输电线路表：广东省110kV以上线路数据；
　　d.变电站表：广东省110kV以上变电站数据；
　　e.元件参数表：涉及到规划的技术参数数据，例如线路的持续极限输送容量等；
　　f.工程进度表：广东省输变电工程的计划、安排以及在建项目的进度数据。
　　考虑到经济约束对电网建设影响将越来越重要，下一步将要建立“资金流表”，以对电网建设资金数据统筹管理。
2.3　开发工具
　　针对当今计算机信息行业的现状和发展趋势，选择了美国Borland公司的Delphi3.0(C/S)版本作为系统的开发工具。它有以下优点：
　　a.采用面向对象(OOP)的可视化编程，Windows下的程序开发极为简单；
　　b.提供数据库的支持，包括InterBase,Paradox和dBASE等，通过Borland''sSQLLinks还可以访问SQL服务器上的Oracle,Sybase数据库，进行数据交换；
　　c.开发语言PASCAL功能强大完整，语法要求严格，可以用来开发专家系统；
　　d.　Delphi提供了ActiveWeb的支持和大量的“元件”类，为以后电力企业MIS升级为Intranet做好准备。

3　电网数据库的数据挖掘应用
　　数据库中的数据主要用来为“上层电网规划专家决策系统”使用的。以往的数据库系统只能对数据进行存取或简单的联机分析处理(OLAP)，通过这些处理得到的信息只是大量数据所蕴涵的信息的一部分，远远达不到上层决策的要求。目前，随着数据库技术的快速发展，针对上述问题，产生了数据挖掘技术^［4］。
　　数据挖掘(datamining)技术，又称为数据开采或数据库中的知识发现(knowledgediscoveryindata,缩写为KDD)。数据挖掘是从大量数据中产生可信的、新颖的、有效的并能被人理解的模式的处理过程。数据挖掘具有以下能力：
　　a.对趋势和行为自动进行预测。数据挖掘在数据库中自动地发现预测性的信息。对于有些以前必须通过人工分析才能得到答案的问题，现在只需直接对数据进行分析。
　　b.自动发现以前未知的模式。数据挖掘工具扫描数据库，发现以前隐藏着的模式。
　　数据挖掘与OLAP的区别在于挖掘的层次不同。OLAP是利用现有数据库的查询/检索、报表功能与多维分析、统计方法相结合，得到可供决策参考的统计分析数据。数据挖掘则从数据库中发现隐含的知识，两者所能回答的问题有所不同。数据挖掘一般分为以下几种：聚类(clustering)规则挖掘；分类(classification)规则挖掘；关联(association)规则挖掘；总结(summarizat[1][2]下一页