第一篇：某供電公司配電自動化系統(tǒng)分析（模版）

某供電公司配電自動化系統(tǒng)分析

2006-8-9 9:59:00 來源：中國自動化網(wǎng) 瀏覽：384網(wǎng)友評論 條 點擊查看摘 要：承德城區(qū)配網(wǎng)自動化項目涉及城區(qū)45臺戶外開關(guān)、15座開閉所、121臺小區(qū)變與臺變。配網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計采用JN－6000分層設(shè)置，分級處理的原則。實現(xiàn)了全網(wǎng)的配網(wǎng)監(jiān)控、饋線自動化及配網(wǎng)管理功能，提高了承德城區(qū)配網(wǎng)自動化的運行水平和供電可靠性。

關(guān)鍵詞：配電自動化；跨平臺系統(tǒng)；介紹；實時

Power Distribution Automation System in Chengde Power Supply Corporation

Abstract：There are 45 outdoor switchers，15 switch stations and 121 residential－area transformers or on－pole transformers in－volved in the distribution network automation project.The system design adopts JN－6000 principle of multi－layer arrangement，and being treated by grades，thus realizes the functions of full distribution grid supervision，feeder automation，and distribution grid management，which upgrades the level of automation of distribution grid in Chengde district and improves the reliability of power supply.Key words：power distribution automation；beyond platformsys－tem；introduction；real－time系統(tǒng)總述

承德供電公司2003年進行了配網(wǎng)的試點運行，幾乎涉及整個城區(qū)配電網(wǎng)，累計實現(xiàn)三遙的戶外開關(guān)45臺，開閉所15臺，小區(qū)變與臺變121臺。配網(wǎng)自動化工程完成后，將實現(xiàn)城區(qū)配網(wǎng)SCADA功能、配網(wǎng)高級應(yīng)用分析功能、基于地理信息系統(tǒng)的配網(wǎng)管理功能和配網(wǎng)的饋線自動化功能。

承德城區(qū)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)采用JN－6000配網(wǎng)自動化/配網(wǎng)管理系統(tǒng)，并根據(jù)承德城區(qū)配網(wǎng)點多、面廣的特點，采用分層分級控制的原則。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。

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1.1 配電網(wǎng)監(jiān)控和管理中心層(主站端)

中心層是整個配電自動化監(jiān)控和管理系統(tǒng)的核心，采用JN－6000配電主站系統(tǒng)，主要負責采集、管理整個系統(tǒng)中區(qū)域工作站(子站)的上傳數(shù)據(jù)；負責數(shù)據(jù)的處理、存儲，事故的報警，遠方的控制，事故的隔離，無故障區(qū)域的供電恢復(fù)；負責與多個子系統(tǒng)的接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享；負責完成10kV配電信息的管理和維護。

1.2 配電監(jiān)控子站

因為配網(wǎng)中監(jiān)控設(shè)備點多、面廣，不可能把所有的站端監(jiān)控設(shè)備連接到配電主站上，必須增設(shè)中間級站，稱為配電子站，由配電子站管理其所轄光環(huán)上的開閉所、柱上開關(guān)、配電變壓器上的配電終端監(jiān)控設(shè)備和智能電能表，完成“數(shù)據(jù)集中器”的功能。根據(jù)實際情況和需求，共設(shè)立4個配電子站，所有現(xiàn)場信息通過配電子站送入配調(diào)中心。監(jiān)控子站還具有所轄區(qū)域內(nèi)故障診斷、隔離、恢復(fù)的功能。配電子站在變電站或大型開閉所等光纖匯接點內(nèi)，本工程將子站放置在調(diào)度設(shè)備機房內(nèi)，通過光纖與所屬饋線的監(jiān)控終端通信，經(jīng)以太網(wǎng)方式與配網(wǎng)自動化主站通信。采用JN－6000配電自動化子站系統(tǒng)。

1.3 配電終端設(shè)備層

配電終端設(shè)備層是整個系統(tǒng)的底層，完成柱上開關(guān)(FTU)、配電變壓器(TTU)、開閉所(DTU)等各種現(xiàn)場信息的采集處理及監(jiān)控功能。通信系統(tǒng)設(shè)計

通信系統(tǒng)是實現(xiàn)配電自動化的重要環(huán)節(jié)，為滿足配網(wǎng)實時監(jiān)控和饋線自動化的需要，采用以下設(shè)計方案。

2.1 主站與子站通信

主站與子站之間采用光纖雙環(huán)自愈網(wǎng)方式，根據(jù)承德城區(qū)配網(wǎng)的特點采用了3個光纖環(huán)網(wǎng)的設(shè)計。

光纜采用單模光纜，累計長度達42.9km。光接口設(shè)備采用十維光MODEM，主要性能指標如下：

a.每路可300bit/s～38.4kbit/s任意接入(最多可達36個通信)；

b.集中監(jiān)控方式；

c.通道自動申請與人工分配；

d.自愈功能；

e.組網(wǎng)靈活，可單環(huán)/雙環(huán)；

f.主站端的光MODEM設(shè)備，根據(jù)光纜2m帶寬特點，利用分時機制，實現(xiàn)對子站設(shè)備的點對點通信；

g.終端與子站之間最大距離為10km。

2.2 FTU與TTU通信

FTU與TTU的通信采用485轉(zhuǎn)音頻的方式，累計鋪設(shè)屏蔽雙絞線300km，并采取就近接入的原則，30多個開閉所或FTU掛接戶外的121個TTU。主要性能指標如下：

a.每對芯可掛接30臺終端設(shè)備；

b.采用半雙工的通信方式，提供標準RS485口，通信速率9600kbit/s；c.最大傳輸距離可達10km。功能設(shè)計

承德城區(qū)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)從功能上分為4個子系統(tǒng)：配網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、配網(wǎng)高級應(yīng)用軟件、基于GIS的配網(wǎng)管理系統(tǒng)、饋線自動化系統(tǒng)。下面就后3個子系統(tǒng)分別予以介紹。

3.1 配網(wǎng)高級應(yīng)用軟件功能的設(shè)計

配電網(wǎng)具有三相不平衡，線路R/X(電阻/電抗)比值大、環(huán)網(wǎng)接線、開環(huán)運行的特性，要求使用詳細的元件模型，并能模擬平衡或不平衡系統(tǒng)，輻射型、網(wǎng)絡(luò)型和混合型系統(tǒng)，以及單相、兩相和三相系統(tǒng)，部分非遙測數(shù)據(jù)只能通過靜態(tài)數(shù)據(jù)補缺的方法來代替，靠操作員和現(xiàn)場人員的電話聯(lián)系，或間接使用負荷預(yù)報來跟蹤這些數(shù)據(jù)的變化。軟件實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)拓撲、狀態(tài)估計、潮流計算分析、短路電流計算、無功電壓控制、線損計算、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、故障定位、故障隔離與恢復(fù)送電、負荷預(yù)報等功能。這些模塊采用基于三相分開模型與單線模型可選擇的方式來處理，解決了配電網(wǎng)三相不平衡所帶來的問題；在模型上細化了元件屬性，可根據(jù)元件機械屬性自動計算電氣屬性；基于負荷特性的分類及比例處理。

3.1.1 網(wǎng)絡(luò)拓撲

用于確定配電網(wǎng)的設(shè)備連接關(guān)系和帶電狀態(tài)，檢測輻射網(wǎng)絡(luò)是否出現(xiàn)合環(huán)現(xiàn)

象，給狀態(tài)估計和潮流計算提供網(wǎng)絡(luò)模型(電氣島)。

3.1.2 狀態(tài)估計

采用軟件手段，在硬件測量信息基礎(chǔ)上，計算出系統(tǒng)狀態(tài)變量的值，并進一步計算出所有相關(guān)的量。這樣可充分發(fā)揮硬件的潛力，提高數(shù)據(jù)精度，補充已有量測的不足，排除不良數(shù)據(jù)的影響，提高實時數(shù)據(jù)的可靠性和質(zhì)量。它是為提高量測數(shù)據(jù)精度，利用一次采樣得到一組多余信息的測量方法。

狀態(tài)估計從不完整的SCADA數(shù)據(jù)和母線負荷預(yù)測數(shù)據(jù)獲得完整的實時網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，包括實時量測量和非實時量測量兩大部分。

3.1.3 短路電流計算

可在配電網(wǎng)出現(xiàn)短路故障情況下確定各支路電流和母線電壓。正常運行時，檢驗保護特性和檢查現(xiàn)行系統(tǒng)開關(guān)的斷路能力，當結(jié)線方式變化時，程序可自動計算、校核和告警。

3.1.4 電壓/無功優(yōu)化

根據(jù)狀態(tài)估計、潮流計算結(jié)果和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，通過對電容器組的投切和變壓器抽頭的調(diào)節(jié)實現(xiàn)網(wǎng)損最小化，變壓器負載平衡及電壓、潮流限值。

3.1.5 網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)包括網(wǎng)絡(luò)線損最小、配變負荷均勻分配、提高電壓質(zhì)量、盡可能減少停電次數(shù)、平衡供電等。本系統(tǒng)針對這些目標對網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)給出了具體的結(jié)果和優(yōu)化決策方法。

3.1.6 負荷預(yù)報

負荷預(yù)報有短期和超短期兩種。按預(yù)報范圍和目的可分為區(qū)域負荷預(yù)報和母線負荷預(yù)報。區(qū)域負荷預(yù)報主要用于購電計劃與供電計劃，母線負荷預(yù)報主要用于狀態(tài)估計和潮流計算。采用基本的加權(quán)最小二乘法，其中以時間、天氣等事件作為加權(quán)因子。系統(tǒng)各模塊既有一定的獨立性又相互關(guān)聯(lián)，具有層次清楚、速度快、精度高、操作方便等特點。

3.2 饋線自動化功能

此功能主要可減少停電時間和停電面積，系統(tǒng)為分層分布式系統(tǒng)。其功能實現(xiàn)分為如下2層：

a.主站層 負責整個電網(wǎng)系統(tǒng)電網(wǎng)狀態(tài)估計、潮流分析，提供無功優(yōu)化方案和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案。每次網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案確定后將故障隔離方案裝到相應(yīng)子站系統(tǒng)中。在子站進行故障隔離過程中啟動觸發(fā)主站將故障隔離方案和負荷轉(zhuǎn)移方案進行篩選及校驗，并最終確定最優(yōu)化供電方案，同時將方案裝到相應(yīng)子站執(zhí)行。整個過程可設(shè)置為全自動方式、恢復(fù)送電方案交互方式、建議方式等。

b.子站層處理子站所轄設(shè)備的故障隔離及恢復(fù)送電過程。由于對裝置的光環(huán)采集往往與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不同，如某一個子站所轄線路的一個開關(guān)需要通過其他子站采集，本模塊為分布式網(wǎng)絡(luò)模塊，各裝置采取全系統(tǒng)統(tǒng)一編址方法。從處理邏輯上細分為開閉站故障處理、電氣島故障處理2個過程。同時具有將處理結(jié)果上報主站系統(tǒng)、接收主站系統(tǒng)的故障隔離方案等功能。

3.3基于GIS的配網(wǎng)管理功能

配網(wǎng)管理系統(tǒng)包括設(shè)備查詢管理，業(yè)擴報裝、線路規(guī)劃，停電管理等功能。與配網(wǎng)SCADA/DAS共用一個數(shù)據(jù)庫，在統(tǒng)一的、實時庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，形成在GIS上的實時監(jiān)控、運行分析等功能。

3.3.1設(shè)備查詢管理

它是配網(wǎng)管理的基本功能，在GIS背景基礎(chǔ)上，可實現(xiàn)以下功能：

a.地圖修改、刪除、繪制、數(shù)據(jù)連接、打印輸出；

b.設(shè)備的各種統(tǒng)計、查詢；

c.設(shè)備的空間、屬性的錄入、修改等；

d.配網(wǎng)負荷現(xiàn)狀分析和配變所帶負荷分析；

e.供電電源分析。

3.3.2業(yè)擴報裝、線路規(guī)劃

根據(jù)需求及地理邊境條件，確定配變與線路的位置及架設(shè)的路徑與方式，可實現(xiàn)錄入設(shè)備屬性、分析負荷現(xiàn)狀、自動生成報裝與架設(shè)方案、人工確認報裝報告等功能。

3.3.3 停電管理

停電管理系統(tǒng)具有模擬操作與實時運行2種運行方式，可實現(xiàn)以下功能：a.故障(停電)區(qū)域、用戶、損失等分析；

b.故障畫面的推出；

c.故障恢復(fù)方案的預(yù)演與確認；

d.停電通知單的人工、自動生成。

4結(jié)束語

工程較全面地實現(xiàn)了承德市雙橋區(qū)90％以上開關(guān)、開閉所、公用變壓器、關(guān)口電表的監(jiān)控和饋線自動化功能。通過綜合地理信息查詢系統(tǒng)方便了生產(chǎn)調(diào)度及用戶管理，為提高供電服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)水平提供了技術(shù)保障。

第二篇：配電自動化簡介

配電自動化簡介

配電是電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電和配電(有時也稱供電和用電)中直接面向電力用戶的功能。由配電設(shè)備，包括饋線、降壓變壓器、斷路器、各種開關(guān)在內(nèi)構(gòu)成的配電網(wǎng)和繼電保護、自動裝置、測量和計量儀表以及通信和控制設(shè)備構(gòu)成一個配電系統(tǒng)，按一定的規(guī)則運行，以高質(zhì)量的電能持續(xù)地滿足電力用戶需求。就我國電力系統(tǒng)而言，配電網(wǎng)是指110 kV及以下的電網(wǎng)。在配電網(wǎng)中，通常把110 kV，35 kV級稱為高壓，10 kV級稱為中壓，0.4 kV級稱為低壓。因此，完整地說，配電自動化應(yīng)該是指整個配電網(wǎng)并包括電力用戶在內(nèi)的自動化。

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，用戶對電能質(zhì)量的要求愈來愈高。對用戶電能質(zhì)量的評價主要有以下幾個指標：一是電壓質(zhì)量，它包括電壓偏差、電壓波動和電壓閃變3個方面的要求；二是頻率；三是供電可靠率，它是配電網(wǎng)對用戶持續(xù)供電能力的量度，有多至11項的評價指標，其中主要是年平均供電可靠率，即用戶年平均供電時間的百分數(shù)；四是諧波含量，應(yīng)不高于規(guī)定的含量。

提高電能質(zhì)量要由改善整個電力系統(tǒng)的裝備和運行來達到。顯然，限于配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及用戶所具有的能力，配電網(wǎng)只能對電能質(zhì)量中的某些指標起到顯著的作用，如提高供電可靠率和電壓質(zhì)量。而且，眾所周知，合理而完善的配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對于提高供電可靠率和電壓質(zhì)量至關(guān)重要，在某種意義上講是起主要作用的。

從另一方面說，保護、監(jiān)測和控制的改進并逐步達到自動化，對于配電網(wǎng)的運行也十分重要，且其重要性和作用正逐漸增大，在某些方面，如故障隔離，是必不可少的。

當然，電力系統(tǒng)應(yīng)以最經(jīng)濟的能源消耗、最有效的運行管理，以最合理和便宜的價格向用戶供電。配電網(wǎng)及其控制和用戶管理也關(guān)系到供電的經(jīng)濟性。因此，可以說，實現(xiàn)或?qū)嵤┡潆娮詣踊哪康氖遣捎矛F(xiàn)代電子、通信和計算機等技術(shù)和裝備對配電網(wǎng)和用戶在正常運行和事故情況下實行監(jiān)測、保護、控制和管理，提高供電質(zhì)量和經(jīng)濟性，改善服務(wù)和提高工作效率。我國配電網(wǎng)的狀況

我國目前的配電網(wǎng)很薄弱，絕大多數(shù)為樹狀結(jié)構(gòu)，且多為架空線，可靠性差，尤其在農(nóng)村，送電距離太長，損耗嚴重，電壓質(zhì)量差。配電設(shè)備比較陳舊，大多是不可遙控的。配電網(wǎng)運行狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備少，信息傳輸通道缺乏，因而信息搜集量少，這些導(dǎo)致事故處理自動化程度低，處理時間長，事故后恢復(fù)供電慢。

近幾年，一些地區(qū)發(fā)生電網(wǎng)事故，導(dǎo)致重要用戶停電，除了某些人為的因素以外，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱、可靠性低，是其主要原因；自動化程度低、管理不善也是重要原因之一。加強電網(wǎng)建設(shè)，除了強化輸電網(wǎng)以外，加強配電網(wǎng)建設(shè)是當務(wù)之急。這是因為長期以來在配電網(wǎng)上投資欠賬太多，其薄弱的程度大大甚于輸電網(wǎng)。因此國家在近期內(nèi)投資建設(shè)的重點在改造和建設(shè)配電網(wǎng)，合理增加變電站，完善配電網(wǎng)絡(luò)，更換陳舊的開關(guān)設(shè)備，提高配電自動化水平，這是非常正確的，也是迫切需要的。在建設(shè)過程中首先要做好規(guī)劃，而且在做好配電網(wǎng)一次系統(tǒng)規(guī)劃的同時，應(yīng)同時做好配電自動化的規(guī)劃，與輸電網(wǎng)相比較，這一點尤其重要。這是由于配電網(wǎng)一次系統(tǒng)中的設(shè)備選擇與配電自動化關(guān)系密切。例如，在選擇開關(guān)設(shè)備時可以有多種選擇，如斷路器、重合器、重合分段器、分段器、電動負荷開關(guān)……，這與配電自動化采取何種方式有關(guān)；其次，某些一、二次結(jié)合設(shè)備，如電流(或電壓)互感器等，也與配電自動化的實施方案有關(guān)。2 配電自動化的內(nèi)容

配電自動化是80年代末首先由美國而后到其他工業(yè)發(fā)達國家逐步發(fā)展起來的，其內(nèi)容也在不斷變化。

配電自動化發(fā)展到今天，其內(nèi)容大致可以分為4個方面：一是饋線自動化，即配電線路自動化；二是用戶自動化，這與需方管理含義是相同的；三是變電站自動化，它常常是輸電和配電的結(jié)合部，因此，這里僅指其與配電有關(guān)的部分；四是配電管理自動化，其中包括網(wǎng)絡(luò)分析。

目前還沒有哪一個權(quán)威機構(gòu)對配電自動化下過嚴格的定義，也有人把這4個方面的內(nèi)容統(tǒng)稱為配電管理系統(tǒng)(distribution management system，簡稱為DMS)，也有人把上述前3個方面的內(nèi)容稱為配電自動化系統(tǒng)(DAS)。事實上，上述4個方面的內(nèi)容可以相互獨立運行，并不是其中某一個必須以另一個或幾個方面的存在為前提，也不存在孰低孰高的問題，但有一點必須指出，它們之間的聯(lián)系十分密切，特別是信息的搜集、傳遞、存儲、利用以及這些信息經(jīng)過處理作出的決策和控制是相互影響的。應(yīng)在通盤設(shè)計的前提下，分步驟地從縱向和橫向兩個方向逐步實施、銜接和完善。因此，從這個意義上講這四方面是一個集成系統(tǒng)。它又可以與EMS，MIS等構(gòu)成一個大的集成系統(tǒng)，換句話說，從信息化的角度來看，它是一個IMS(information management system)。饋線自動化

饋線自動化是指配電線路的自動化。廣義地說，饋線自動化應(yīng)包括配電網(wǎng)的高壓、中壓和低壓3個電壓等級范圍內(nèi)線路的自動化，它是指從變電站的變壓器二次側(cè)出線口到線路上的負荷之間的配電線路。對于高壓配電線，其負荷一般是二次降壓變電站；對于中壓配電線，其負荷可能是大電力用戶或是配電變壓器；對于低壓配電線，其負荷是廣大的用戶。各電壓等級饋線自動化有其自身的技術(shù)特點，特別是低壓饋線，從結(jié)構(gòu)到一次、二次設(shè)備和功能，與高、中壓有很大的區(qū)別。因此目前在論述饋線自動化時是指中、高壓饋線自動化，而且特別是指中壓饋線自動化，在我國尤其是指10 kV饋線。因此下面的敘述是指此范圍。

饋線自動化要達到4個目的，也可以說有4個功能。

a.運行狀態(tài)監(jiān)測。它又可分為正常狀態(tài)和事故狀態(tài)下的監(jiān)測。正常狀態(tài)監(jiān)測的量主要有電壓幅值、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電量等和開關(guān)設(shè)備的運行狀態(tài)，監(jiān)測量是實時的，監(jiān)測裝置一般稱為線路終端(FTU)。在有數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備時，這些量可以送到某一級的SCADA系統(tǒng)；在沒有傳輸設(shè)備時，可以選擇某些可以保存或指示的量加以監(jiān)測。由于配電網(wǎng)內(nèi)測點太多，因此要選擇確有必要的量加以監(jiān)測，以節(jié)省投資。

裝有FTU的配電網(wǎng)，同樣可以完成事故狀態(tài)下的監(jiān)測。沒有裝設(shè)FTU的地點也可以裝設(shè)故障指示器，通常它裝在分支線路和大用戶入口處，具有一定的抗干擾能力和定時自復(fù)位功能。如果故障指示器有觸點，也可以經(jīng)過通信設(shè)備把故障信息送到某一級SCADA系統(tǒng)。

b.控制。它又分為遠方控制和就地控制，這與配電網(wǎng)中可控設(shè)備(主要是開關(guān)設(shè)備)的功能有關(guān)。如果開關(guān)設(shè)備是電動負荷開關(guān)，并有通信設(shè)備，那就可以實現(xiàn)遠方控制分閘或合閘；如果開關(guān)設(shè)備是重合器、分段器、重合分段器，它們的分閘或合閘是由這些設(shè)備被設(shè)定的自身功能所控制，這稱為就地控制。譬如：重合器本身具有故障電流檢測和操作順序控制功能，可按要求預(yù)先設(shè)定分斷—重合操作順序，它本身又具有繼電保護功能，可以斷開故障電流；分段器是一種智能化開關(guān)，可以記錄配合使用的斷路器或重合器的分閘操作次數(shù)，并按預(yù)先設(shè)定的次數(shù)實現(xiàn)分閘控制；重合分段器可以在失電壓后自動分段，重新施加電壓后又能按一定延時自動重合。

遠方控制又可以分為集中式和分散式兩類。所謂集中式，是指由SCADA系統(tǒng)根據(jù)從FTU獲得的信息，經(jīng)過判斷作出控制，通常稱為SCADA—mate方式，也可以稱為主從式；分散式是指FTU向饋線中相關(guān)的開關(guān)控制設(shè)備發(fā)出信息，各控制器根據(jù)收到的信息綜合判斷后實施對所控開關(guān)設(shè)備的控制，也稱為peer to peer方式?？刂品绞降倪x用要根據(jù)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和對控制方式的適應(yīng)性等要求而確定，SCADA—mate方式適應(yīng)性強，可用于各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的配電網(wǎng)絡(luò)和采用環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜的配電網(wǎng)中，配電網(wǎng)絡(luò)變化時軟件修改也很方便。

除了上述事故狀態(tài)下的控制以外，在正常運行時還可以實行優(yōu)化控制，譬如選擇線損最小或較小的運行方式對開關(guān)設(shè)備進行的控制；在某些設(shè)備檢修狀態(tài)或事故后狀態(tài)下進行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的控制等。

c.故障區(qū)隔離，負荷轉(zhuǎn)供及恢復(fù)供電。在配電網(wǎng)中，若發(fā)生永久性故障，通過開關(guān)設(shè)備的順序動作實現(xiàn)故障區(qū)隔離；在環(huán)網(wǎng)運行或環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)、開環(huán)運行的配電網(wǎng)中實現(xiàn)負荷轉(zhuǎn)供，恢復(fù)供電。這一過程是自動進行的。在發(fā)生瞬時性故障時，通常因切斷故障電流后，故障自動消失，可以由開關(guān)自動重合而恢復(fù)對負荷的供電。

配電網(wǎng)按導(dǎo)線區(qū)分有架空線和電纜線，按結(jié)構(gòu)分有環(huán)網(wǎng)和樹狀網(wǎng)。環(huán)網(wǎng)的運行方式又可以有閉環(huán)和開環(huán)兩種。因此，故障區(qū)隔離的過程因配電網(wǎng)中采用的開關(guān)設(shè)備、繼電保護設(shè)備的不同而各不相同。一般，對于遠郊區(qū)或廣大農(nóng)村，若無重要用戶，環(huán)網(wǎng)供電成本太高、經(jīng)濟上不合算時，可用樹狀網(wǎng)。在分支線路上，可裝設(shè)分段器和熔斷器，并安置故障指示器。在城區(qū)配電網(wǎng)，以雙電源或多電源的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)開環(huán)運行為好。線路的分段和開關(guān)設(shè)備類型的選擇可以有多種方案，一般配電線分段的方法可以通過優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)供電可靠率指標，比較投資、運行費用與失電損失后確定，或以某種準則(如等負荷等)而確定。對于特別重要的地區(qū)，則可以閉環(huán)運行，并配置合適的繼電保護裝置?？傊@一功能對于提高供電可靠率有著十分重要的作用，因此在設(shè)計時要進行多方案比較。

d.無功補償和調(diào)壓。配電網(wǎng)中無功補償設(shè)備主要有安裝在變電站和用戶端兩種。前者在變電站自動化中加以控制和調(diào)節(jié)，后者一般為就地控制。但是在小容量配變難以實現(xiàn)就地補償?shù)那闆r下，在中壓的配電線路上進行無功補償仍有廣泛的應(yīng)用。通常采用自動投切開關(guān)或安裝控制器兩種方法加以實施。配電網(wǎng)內(nèi)無功補償設(shè)備的投切一般不作全網(wǎng)絡(luò)的無功優(yōu)化計算，而是以某個控制點(通常是補償設(shè)備的接入點)的電壓幅值為控制參數(shù)，有的還采用線路或變壓器潮流的功率因數(shù)和電壓幅值兩個參數(shù)的組合為控制參數(shù)。這一功能旨在保持電壓水平，提高電壓質(zhì)量，并可減少線損。4 用戶自動化

用戶自動化這一說法見諸于我國出版的權(quán)威性出版物《電機工程手冊》。國外文獻中也有這種說法。在國內(nèi)外許多文獻中有一種稱為需方管理(DSM)的功能，其內(nèi)容大體相同，有控制和自動化的內(nèi)容，但更多的是一種管理，主要有負荷管理、用電管理、需方發(fā)電管理等。

a.負荷管理。我國傳統(tǒng)的負荷管理(負荷控制)是在發(fā)電容量不足的情況下采取抑制負荷的方法改善負荷曲線(用削峰、填谷和錯峰等控制手段)。這種控制曾在我國配電網(wǎng)中普遍采用。隨著發(fā)電容量的增加，這種落后的負荷控制方式必須改變。先進的負荷管理是根據(jù)用戶的不同用電需求，根據(jù)天氣狀況及建筑物的供暖特性，并依據(jù)分時電價，確定滿足用戶需求的最優(yōu)運行方式，并加以用電控制，以便用最少的電量獲得最好的社會、經(jīng)濟效益以及用電的舒適度。這將導(dǎo)致平坦負荷曲線，節(jié)約電力，減少供電費用，推遲電源投資和減少用戶電費支出。

b.用電管理。它主要包括自動計量計費、業(yè)務(wù)擴充、用戶服務(wù)等內(nèi)容。

自動計量計費可應(yīng)用于不同層次，有為適應(yīng)電力市場的交易，滿足發(fā)電、輸電、配電以及轉(zhuǎn)供等需要的計量計費系統(tǒng)，有適合于不同的發(fā)電廠家、不同的供電部門(公司)的計量計費系統(tǒng)；還有直接記錄各家各戶的自動抄表系統(tǒng)。它們都涉及到計量設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸(通信)和計費，甚至涉及與費用結(jié)算部門(銀行)之間的信息交換。

業(yè)務(wù)擴充是指用戶報裝、接電等一系列的用電業(yè)務(wù)的服務(wù)?，F(xiàn)在已可利用計算機等設(shè)備進行操作，以提高處理事務(wù)的自動化程度，節(jié)省勞動力，改善勞動條件，并可提高服務(wù)質(zhì)量，也便于對數(shù)據(jù)進行檢查和管理，有的供電局已實現(xiàn)了無紙化作業(yè)，其自動化程度可見一斑。

用戶服務(wù)方面如停電報告及處理、交費及票據(jù)處理等，也均可利用計算機及通信等較先進的技術(shù)和設(shè)備，使服務(wù)的自動化水平和質(zhì)量得以提高。

c.需方發(fā)電管理。這是將用戶的自備電源納入直接或間接的控制之中。出于種種原因，用戶裝有各種自備電源，如電池蓄能的逆變不間斷電源，柴油機發(fā)電，太陽能、風能等發(fā)電，聯(lián)合循環(huán)發(fā)電以及自備熱電站和小水電等。它們在提供當?shù)赜脩粝喈數(shù)碾娏χ?，可能有部分電力注入配電網(wǎng)，尤其在晚間，有可能惡化電網(wǎng)的運行。如將這些電源置于控制或管理之中，將有利于配電網(wǎng)的運行，增加供電的可靠性，并有可能調(diào)節(jié)電網(wǎng)發(fā)電機組的運行，從而提高經(jīng)濟性。

用戶自動化的幾個內(nèi)容涉及電力供需雙方，甚至與電力管理體制有關(guān)，必須通過立法和制訂相應(yīng)的規(guī)則，并最終由電力市場來調(diào)節(jié)?？梢钥吹?，電力的供需雙方不僅僅是一種電力買賣關(guān)系，也是以雙方利益為紐帶的合作伙伴關(guān)系，在電力市場環(huán)境下，用戶自動化必將被重視。變電站自動化

變電站在配電網(wǎng)中的地位十分重要。它既是高壓配電網(wǎng)中的負荷，又是下一級配電網(wǎng)的電源。變電站自動化是配電自動化的重點。也正因為如此，它已發(fā)展成一個相對獨立的技術(shù)領(lǐng)域。

近幾年來變電站自動化發(fā)展十分迅速。概括地說，它至少有如下一些基本功能：各種電器設(shè)備運行參數(shù)的監(jiān)測；開關(guān)就地或遠方控制；與繼電保護通信；與智能電子裝置聯(lián)接，并實行控制；與上級控制中心或其他控制系統(tǒng)通信；簡單的數(shù)據(jù)處理。

變電站自動化在技術(shù)上的進步也很快，這里不詳述了。下面僅敘述變電站自動化與饋線自動化的接口和配合的問題。

a.與繼電保護配合。實現(xiàn)饋線自動化有多種方法，開關(guān)設(shè)備也有斷路器、重合器等多種設(shè)備。饋線的負荷電流要考慮到負荷轉(zhuǎn)移的情況，因此在保護的配置(包括重合閘)和定值的設(shè)置上要加以綜合考慮。

b.如果饋線自動化是采用由饋線上的FTU采集信息送到某一級SCADA系統(tǒng)，由軟件處理信息并作出判斷，而后進行故障區(qū)隔離和負荷轉(zhuǎn)移，恢復(fù)供電，那么，這個SCADA系統(tǒng)可以是在配調(diào)中心的主站，或者就是設(shè)在變電站自動化系統(tǒng)。前一種方式，如果采用有線傳輸信息，變電站至少要將信息轉(zhuǎn)發(fā)至配調(diào)中心；后一種方式，變電站的SCADA系統(tǒng)要增加饋線自動化的應(yīng)用軟件，這樣它就成為二級主站(如果配調(diào)中心的主站稱為一級主站的話)。采用哪一種方式，要根據(jù)不同的配電網(wǎng)具體地選擇。前一種方式，大大增加了變電站到配調(diào)中心主站的通信量，但簡化了變電站的SCADA系統(tǒng)。后一種方式，實行了信息和功能的分層，但增加了變電站自動化的技術(shù)難度。6 配電管理自動化

顧名思義，配電管理自動化是指用現(xiàn)代計算機、通信等技術(shù)和設(shè)備對配電網(wǎng)的運行進行管理，從信息的角度看，它是一個信息收集和處理的系統(tǒng)。

首先，要有一個計算機平臺，它在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、人機界面、通信規(guī)約上遵守現(xiàn)行的工業(yè)標準，是一個開放系統(tǒng)，因此是一個可以不斷集成和擴展的靈活的計算機系統(tǒng)。在這一點，與調(diào)度自動化系統(tǒng)的計算機平臺是一樣的。所不同的是，它面對的是信息量特別大，通信又較為薄弱的一個配電網(wǎng)。

由于配電網(wǎng)直接面向用戶，尤其是城市配電網(wǎng)，電器設(shè)備的布局、饋線的走廊與地理位置、城市房屋、街道走向關(guān)系密切。如果把配電網(wǎng)的設(shè)備和運行信息與地理信息、自動繪圖(GIS/AM)相聯(lián)系，將使配電網(wǎng)信息的含義表示得更直觀，也對運行帶來極大的方便(而在輸電網(wǎng)中，地理位置與輸電網(wǎng)的信息關(guān)系就較疏遠些)。因此與調(diào)度自動化系統(tǒng)不同，配電管理自動化中GIS技術(shù)十分必要。

從某種意義說，GIS/AM是計算機平臺的一部分，它可以在許多離線和在線的應(yīng)用功能中使用。

配電管理自動化可以是集中式，即由一個配電管理自動化主站，實行對整個配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集，并和饋線自動化、變電站自動化、用戶自動化集成為一個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)可以稱為配電管理系統(tǒng)(DMS)。配電管理系統(tǒng)也可以是分層、分布式的結(jié)構(gòu)，如前面已講到的，在變電站中設(shè)立二級主站，整個配電自動化由一個一級主站、若干個二級主站以及若干個子系統(tǒng)，如用電管理子系統(tǒng)、負荷管理子系統(tǒng)等集成，這樣信息的收集和處理也是分層和分布的，這種結(jié)構(gòu)最適合采用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

實現(xiàn)配電管理自動化，可以有這樣的設(shè)計思想，一種思路是從配電自動化的目的是提高供電質(zhì)量和經(jīng)濟性出發(fā)，提出對功能的要求，從而確定需要哪些信息；另一個思路是從所能獲得的信息出發(fā)，對信息加以處理，以獲得有用的信息和決策。后一種思路就是我們所說的從IMS到DM(data mining)。因此，歸納起來主要功能有：數(shù)據(jù)采集與控制，運行狀態(tài)監(jiān)控，配電設(shè)備管理，停電管理，檢修管理，計量計費，負荷管理，網(wǎng)絡(luò)分析，營業(yè)管理，工作管理，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，與相關(guān)系統(tǒng)通信。這些功能及其所需要的信息，有的屬于饋線自動化、用戶自動化和變電站自動化，這取決于配電管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。

功能的劃分和名稱，以及它所包含的具體內(nèi)容，不同的人、不同的文獻有不同的提法，目前也無權(quán)威機構(gòu)的規(guī)定。這些功能所需要的信息，有配電網(wǎng)內(nèi)變電站、線路、開關(guān)、繼電保護、自動裝置、電桿的所有技術(shù)參數(shù)，生產(chǎn)廠家以及這些設(shè)備的維修記錄；有配電網(wǎng)的所有運行實時信息，如電流、電壓、功率、電量和電力設(shè)備運行狀態(tài)的實時信息；有稱為用戶信息(CIS)的用戶名稱、地址、電話、賬號、繳費和供電優(yōu)先級、用電量和負荷，停電次數(shù)、時間，電壓水平等；有備品備件及其參數(shù)、儀器儀表、工具等；有人員名稱、工種、技術(shù)等級、操作票記錄等，信息之多不勝枚舉，這里不再一一羅列。

下面對幾個功能及GIS/AM作一簡單說明。

a.關(guān)于GIS/AM應(yīng)用。有些文獻將設(shè)備管理(FM)與GIS/AM寫在一起(AM/FM/GIS)，給人感覺GIS/AM只用于FM。其實這是一種誤解。GIS/AM是一種技術(shù)，可以離線應(yīng)用，如設(shè)備管理(FM)，用電管理；而且很適合用于規(guī)劃設(shè)計，如饋線擴充、走線路徑選擇、配電設(shè)備定位等。GIS/AM的在線應(yīng)用可與SCADA系統(tǒng)的動態(tài)著色相接口，在地理圖上顯示配電網(wǎng)帶電狀況和潮流、電壓分布；也可與TCM相接口，顯示故障位置，以便選擇合理的操作順序和恢復(fù)供電路由。

b.網(wǎng)絡(luò)分析。它包括負荷預(yù)測、網(wǎng)絡(luò)拓撲、潮流計算、線損計算分析等一些應(yīng)用軟件。這些軟件與調(diào)度自動化系統(tǒng)的相類似，所不同的是在配電網(wǎng)中由于不對稱程度較嚴重，可能要采用三相計算。另外由于配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與輸電網(wǎng)的不同，其算法也有較大的不同。網(wǎng)絡(luò)分析功能旨在全面了解配電網(wǎng)的運行狀態(tài)，以便進一步減少線路損耗和提高供電質(zhì)量。

c.網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。由于計劃檢修或事故，以及擴建、業(yè)擴等各種原因?qū)е屡潆娋W(wǎng)內(nèi)某些設(shè)備的停運，需要改變原來的正常運行方式，這就有可能引起某些設(shè)備的過負荷或損耗的增加，導(dǎo)致不安全或降低經(jīng)濟性。在這種情況下，就要將配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)加以調(diào)整，對各種可能的運行方式進行比較，選擇最好的配電網(wǎng)連接方式，這個過程叫作網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。它本質(zhì)上是一個離線的優(yōu)化計算過程，不是一個閉環(huán)的自動控制過程，需要配電網(wǎng)實時的或預(yù)計的數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。在獲得網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的結(jié)果后，由調(diào)度員操作實施。

d.停電管理?，F(xiàn)在普遍認為，故障處理的快慢及停電期間對用戶質(zhì)詢的答復(fù)，是供電部門服務(wù)的重要內(nèi)容，因此停電管理是DMS中的重要內(nèi)容，在電話通信已經(jīng)普及的情況下，尤其如此。從自動停電監(jiān)測系統(tǒng)或電話投訴獲得信息后，停電管理進程就會啟動GIS，CIS，SCADA等相應(yīng)的功能模塊和檢索有關(guān)數(shù)據(jù)庫，迅速判斷故障地點和范圍，作出事故處理的決策，然后將決定送達工作管理模塊，必要時還要查詢備品備件狀況。工作管理程序啟動后，就會派出人員，調(diào)動車輛，并根據(jù)操作票的內(nèi)容攜帶必要的工具和備品備件去處理事故。一個好的停電處理功能能夠在有關(guān)的控制室顯示處理過程。與此同時，還會把處理過程中的重要信息和結(jié)果送入投訴電話的應(yīng)答裝置。7 幾個重要的技術(shù)問題 7.1 通信

7.1.1 通信設(shè)計

配電自動化需要有效的通信手段，以便在主站與大量遠方終端之間傳遞信息和控制信號。雖然有多種通信技術(shù)和裝備可以使用，但配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，城市和農(nóng)村各有特點，新建的和原有的配電網(wǎng)在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上也不盡相同。配電自動化的通信點較多，且分布極為分散，但單個通信點信息量少，通信設(shè)備環(huán)境條件差。因此目前還難有某個單一的通信方式可很好地滿足所有配電自動化的需要。

配電自動化使用的通信還應(yīng)考慮到：

a.配電設(shè)備大多安裝在室外，因此FTU也大多是在戶外或在開關(guān)柜中，它受到高溫、低溫、雨、雪、風等的影響和強電、磁場的干擾，所以要求通信設(shè)備應(yīng)能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。

b.不同的通信方式，其建設(shè)、安裝、運行費用差別較大。由于配電網(wǎng)中通信點多，其費用是一個敏感的問題。

c.因為配電自動化需要對停電區(qū)內(nèi)的配電設(shè)備采集數(shù)據(jù)和輸送控制信號，因此它要有在停電區(qū)通信的能力。

配電網(wǎng)因擴建等原因經(jīng)常變化，因此與其配套的通信也處于同樣的狀況，這就要求配電自動化的通信易于擴充，易于維護。

7.1.2 通信方式

目前主要有配電載波、無線、電話線、光纖、微波、衛(wèi)星、電纜等，在某些場合也可采用RS—422/485的低速總線，也有用局域網(wǎng)/現(xiàn)場總線，其媒介可用光纖、同軸電纜或雙絞線。重要的變電站有些已采用衛(wèi)星通信技術(shù)。實際上，在配電自動化中，在不同地區(qū)、不同投資條件、不同場合、不同設(shè)備之間采用混合通信方式更符合實際。7.1.3 通信規(guī)約

目前輸電網(wǎng)中普遍采用的CDT和Polling規(guī)約不完全適用于配電自動化，它的主要問題是沒有事件驅(qū)動上報功能。在我國已經(jīng)實施配電自動化的一些工程中，采用了DNP 3.0規(guī)約或Modbus規(guī)約。但是，根據(jù)國家對于標準的使用原則，我國應(yīng)采用或等效采用IEC的規(guī)約，即IEC 60870—5系列規(guī)約。因此這個問題應(yīng)該及早研究解決。7.2 開關(guān)設(shè)備和終端設(shè)備

配電網(wǎng)中許多開關(guān)設(shè)備和終端設(shè)備是在戶外使用的，且常常要在停電區(qū)內(nèi)進行操作，因此，其抗惡劣環(huán)境(包括氣象環(huán)境和電、磁環(huán)境)的能力是一個必須解決的問題。另外，除了在正常運行時用電壓互感器提供電源外，停電時的工作電源也必須解決。電源本身也要適應(yīng)高、低溫差大的環(huán)境。對當前配電自動化工作的幾點意見

我國政府決定投資改造、建設(shè)城市、農(nóng)村配電網(wǎng)。應(yīng)該趁這個機會把配電網(wǎng)、配電自動化和配電設(shè)備的制造以及有關(guān)的科學(xué)研究和開發(fā)工作扎扎實實地向前推進。我們有許多有利的條件：政府的重視和資金的投入；幾十年來電力建設(shè)的經(jīng)驗；已有一支相當水平的電力自動化研究和工程隊伍和較強的配電設(shè)備制造能力。但是正如前面已經(jīng)提到的，在技術(shù)上還有若干問題需要解決，在經(jīng)驗上還比較缺乏；配電設(shè)備的某些性能還不能適應(yīng)配電自動化的要求；還沒有一個較完善的配電管理系統(tǒng)的實踐經(jīng)驗。因此必須十分認真地來迎接這一挑戰(zhàn)。

a.做好規(guī)劃，首先是配電網(wǎng)絡(luò)一次系統(tǒng)的規(guī)劃，與此同時做好配電自動化的規(guī)劃，要考慮多個方案，并進行比較。在規(guī)劃中對配電自動化幾個方面的功能，都應(yīng)全面考慮到，但不一定要同時實施，而應(yīng)選擇對改善供電質(zhì)量最有效、技術(shù)上較成熟的先實施，然后逐步擴充功能，不斷完善，以便保護投資，避免浪費。在選擇采用的技術(shù)和設(shè)備時，應(yīng)該按照先進、實用的原則，在選擇實施方案時應(yīng)按照各自配電網(wǎng)的不同情況，遵循因地制宜的原則。

b.在設(shè)計計算機系統(tǒng)(主站)、數(shù)據(jù)采集和傳送方案時，要從信息化的角度統(tǒng)一考慮EMS，DMS，MIS等，盡量利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，做到信息資源共享。

c.提高開關(guān)設(shè)備、FTU、控制終端等設(shè)備的技術(shù)性能和質(zhì)量，特別是提高它們抗惡劣環(huán)境的能力。

d.加強配電自動化的通信技術(shù)、設(shè)備的開發(fā)及規(guī)約的規(guī)范化。

e.加強配電自動化應(yīng)用軟件的開發(fā)。EMS的應(yīng)用軟件可以借鑒，但是配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運行有其自身的特點，有許多功能是配電自動化所特有的。軟件生產(chǎn)周期較長，投入大，要早作安排。

f.加強科研、生產(chǎn)制造和工程的結(jié)合，走國產(chǎn)化道路。這是利國利民的大好事。

g.加強人才培養(yǎng)。多年來已經(jīng)培養(yǎng)了一批調(diào)度自動化專業(yè)技術(shù)人才，但從事配電自動化的技術(shù)人員，無論是數(shù)量還是學(xué)識、技術(shù)水平都遠遠不能滿足配電自動化的需要，配電自動化的建設(shè)和運行維護都需要人才。

h.當前配電自動化的重點應(yīng)是中壓配電網(wǎng)(10 kV)的饋線自動化。因為這與配電網(wǎng)的改造和建設(shè)關(guān)系最密切，對提高供電可靠率有明顯的作用，且技術(shù)上較為成熟。

i.研究配電網(wǎng)一次系統(tǒng)的幾個問題。主要是中壓配電電壓采用20 kV的可行性研究；變電站變壓器配置(2臺還是3臺)的研究，這涉及到在變電站中變壓器發(fā)生故障停運時對供電可靠性的要求；還有高可靠性配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和開關(guān)配置的研究，例如對4×6網(wǎng)絡(luò)開關(guān)配置配電網(wǎng)系統(tǒng)的研究等。

j.加強指導(dǎo)。除了采用發(fā)文件、規(guī)范等作指導(dǎo)外，還可以用示范、交流、現(xiàn)場會等各種方式進行指導(dǎo)，以減少盲目性，避免錯誤和浪費，使配電自動化真正為國民經(jīng)濟和人民生活服務(wù)。

第三篇：圖書館自動化系統(tǒng)分析與設(shè)計

軟件工程案例

圖書館自動化系統(tǒng)分析與設(shè)計

案例

某圖書館自動化系統(tǒng)分析與設(shè)計

一．項目開發(fā)背景

某圖書館是一所綜合性大學(xué)的圖書館，其讀者對象主要是該校的教師和學(xué)生，約20000人左右。館藏各類圖書300多萬冊，期刊4800多種。圖書館工作人員約110。

雖然該圖書館在某些局部工作中使用了計算機。但尚未建立起真正的集成自動化系統(tǒng)，大部分業(yè)務(wù)工作仍靠手工完成。為了能更好地利用現(xiàn)代信息技術(shù)的成果，提高圖書館的工作效率和水平，更好地為讀者服務(wù)，決定開發(fā)圖書館自動化系統(tǒng)。二．系統(tǒng)分析 1．可行性研究

圖書館自動化系統(tǒng)是使用計算機對圖書館工作進行管理的系統(tǒng)。圖書館自動化系統(tǒng)以現(xiàn)代信息技術(shù)(計算機技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等)為手段，以提高圖書館的工作質(zhì)量和工作效率為目標，利用先進的硬件設(shè)備，對圖書館工作的各個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)實行計算機管理、控制。

在該項目的可性行研究與計劃工作中，系統(tǒng)分析人員對圖書館工作環(huán)境進行了實地調(diào)查。同主要領(lǐng)導(dǎo)、管理人員和工作人員進行了交流，對手工工作情況、工作流程、所完成的任務(wù)及目前存在的問題、新系統(tǒng)要解決的主要問題等進行了初步調(diào)查。初步調(diào)查研究的結(jié)果成為可行性研究的前提。

目前，該圖書館有采購部、編目部、流通典藏部、閱覽室、期刊部、咨詢部、技術(shù)部(完成拍照、復(fù)印工作及計算機等設(shè)備的維護工作)、辦公室等部門，負責各自相關(guān)的工作。該圖書館存在的主要問題有：(1)圖書館的業(yè)務(wù)工作涉及各類數(shù)據(jù)量大，讀者人數(shù)多。手工模式下的工作勞動強度高，效率低，錯誤多，處理速度慢。

(2)在各類業(yè)務(wù)工作中，編目工作具有智力程度高、工作量大的特點，是圖書館工作流程中的瓶頸。手工編目工作存在成本高、勞動重復(fù)和編目結(jié)果總體不一致等問題，編目規(guī)范難以徹底貫徹。

(3)在手工工作中，很多理論上可行的工作方法，如流通系統(tǒng)中的多軌制管理模式，公務(wù)目錄和讀者目錄中多套目錄體系的維護等，實際難以實現(xiàn)。(4)業(yè)務(wù)工作中存在著大量查找工作，如各類查找、讀者查詢等，手工查詢方式速度慢，查準率和查全率低，影響了圖書館的服務(wù)質(zhì)量。

針對以上問題，需進行圖書館自動化系統(tǒng)的開發(fā)工作。在本次開發(fā)中，開發(fā)工作涉及采購部、編目部、流通典藏部、期刊部和咨詢部五個部門。技術(shù)部、閱覽室、辦公室等部門不在系統(tǒng)開發(fā)范圍之內(nèi)，咨詢部的部分工作(公共目錄查詢)包括在系統(tǒng)開發(fā)中。

本系統(tǒng)開發(fā)的目的，就是通過系統(tǒng)開發(fā)，實現(xiàn)圖書館有關(guān)部門工作的計算機化，提高關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的處理速度和規(guī)范化程度，并對有關(guān)的工作進行集成和重組，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)加強本圖書館同其他圖書館之間的業(yè)務(wù)聯(lián)系，提高業(yè)務(wù)工作水平，進而全面提高工作效率和質(zhì)量，更好地為讀者服務(wù)。圖書館自動化系統(tǒng)的應(yīng)用可大幅度提高圖書館工作的效率和質(zhì)量，這主要表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)聯(lián)機編目

編目是組織圖書館文獻資源的手段。編目工作所形成的圖書館書目體系是管理、揭示和利用館藏的唯一工具，也是圖書館重要的數(shù)據(jù)資源。編目工作具有多種工作形式，其中聯(lián)合編目是多館協(xié)同合作編目的一種方式。聯(lián)合編目克服了各館分散編目所造成的編目成本高、重復(fù)勞動和編目結(jié)果總體不一致問題，提高了編目效率和質(zhì)量。聯(lián)合編目的實施需要一個基本的編目環(huán)境，即聯(lián)合編目的管理中心和成員館之間便捷的數(shù)據(jù)存取途徑，而在當前技術(shù)條件下滿足這種環(huán)境要求的配置是廣域網(wǎng)環(huán)境下連接各成員館內(nèi)的自動化系統(tǒng)。在編目過程中，各成員館應(yīng)同編目的管理中心聯(lián)機，以完成編目數(shù)據(jù)的共享、數(shù)據(jù)上載和一致性的驗證。(2)計算機化的公共查詢

在圖書館自動化系統(tǒng)中，計算機對大量的書目數(shù)據(jù)進行了有效的管理。作為圖書館自動化系統(tǒng)的重要功能，公共查詢充分發(fā)揮了計算機大容量、高速度的特點，多檢索途徑索引的建立和組合邏輯檢索使讀者擺脫了卡片目錄查找的不便，極大地提高了查全率和查準率，降低了查找時間。(3)更為有效的內(nèi)部業(yè)務(wù)管理

圖書館自動化系統(tǒng)的應(yīng)用降低了圖書館業(yè)務(wù)工作的強度、提高了工作質(zhì)量和效率。很多手工工作方式中無法實現(xiàn)的功能，如流通系統(tǒng)中的多雙軌制管理模式，公務(wù)目錄和讀者目錄中多套目錄體系的維護等，都變得簡單、易行，使圖書館業(yè)務(wù)工作更為有效。(4)便捷的讀者服務(wù)

圖書館自動化系統(tǒng)使直接面向讀者的服務(wù)發(fā)生了巨大的變化。光筆等輸入輸出設(shè)備的應(yīng)用使讀者的查詢、借閱等方面更為便捷、準確有效。讀者可以通過校園網(wǎng)，在學(xué)校的每個辦公地點和家庭進行圖書的查詢、預(yù)約、續(xù)借乃至館際互借，圖書館的讀者服務(wù)工作質(zhì)量和效率得到明顯的提高。

從技術(shù)上講，現(xiàn)行的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)完全能完成本系統(tǒng)的功能要求。在經(jīng)濟方面，該圖書館用于系統(tǒng)開發(fā)的預(yù)算基本可滿足設(shè)備投入和人力投入。就收益而言，由于圖書館自動化系統(tǒng)主要的效益是社會效益。系統(tǒng)一旦投入使用，將會極大提高圖書館的工作效率和工作質(zhì)量，為讀者創(chuàng)造一個更好的環(huán)境和服務(wù)。在社會可行性方面，系統(tǒng)開發(fā)和開發(fā)后的運行等活動不違反現(xiàn)行法律，沒有對他人的專利、版權(quán)造成侵犯，與現(xiàn)行的管理制度沒有沖突。系統(tǒng)開發(fā)時充分注意可操作性及易用性。現(xiàn)有員工通過培訓(xùn)完全能掌握系統(tǒng)和主便地使用系統(tǒng)。

綜上所述，可行性研究最后認為：該圖書館具備系統(tǒng)開發(fā)的條件，項目可行，建議開始開發(fā)。2．需求分析

根據(jù)圖書館工作的需要，圖書館自動化系統(tǒng)的應(yīng)用包括采購部、編目部、流通典藏書部、期刊部、咨詢部等部門。需求分析主要采用結(jié)構(gòu)化分析方法，用數(shù)據(jù)流圖表示需求分析模型，必要時在局部分析采用原型法。由于篇幅限制，本書只對流通部分的工作進行數(shù)據(jù)流分析。(1)流通工作的數(shù)據(jù)流分析

流通工作應(yīng)完成借還管理、圖書管理、讀者管理、流通查詢、流通統(tǒng)計和系統(tǒng)管理等功能，如圖1的IPO圖所示。

圖2----圖8為流通工作的數(shù)據(jù)流圖。

(2)數(shù)據(jù)字典

以下為進一步說明數(shù)據(jù)流圖內(nèi)容的文件條目和數(shù)據(jù)項目條目，其他條目略。? 文件條目 a．讀者文檔

文件名稱：讀者文檔

簡述：記錄和保存讀者的基本信息和借書信息

記錄組成：借書證號，證碼，姓名，性別，單位，住址，發(fā)證日期，有效使用期，讀者類型，通信地址，聯(lián)系電話，借書證狀態(tài)，允許借書數(shù)量，實際借書數(shù)量，借書記錄={借書登錄號+借書日期+續(xù)借次數(shù)，違章次數(shù)，累計罰款金額

組織方式：記錄定長，按記錄建立次序順序排列有借書證號索引、姓名索引、證碼索引存取頻率：100—300次/天

b．圖書書目文檔 文件名稱：圖書書目文檔 簡述：記錄和保存參加流通的每種圖書的基本書目信息

記錄組成：索書號，題名，責任者，ISBN號，出版者，出版地，出版日期，單價，裝訂，文種，頁數(shù)，版次，復(fù)本量，復(fù)本記錄={圖書登錄號}，復(fù)本記錄={圖書書碼}，預(yù)約記錄={預(yù)約讀者借書證號} 組織方式：記錄定長，按記錄建立次序順序排列有題名、責任者、ISBN號、索書號索引存取頻率：100—300次/天

c．圖書書目文檔 文件名稱：圖書流通文檔

簡述：記錄和保存流通中的每本圖書的借出信息

記錄組成：登錄號，書碼，索書號，圖書類型，物理狀態(tài)，借出記錄=借書證號+借書日期

組織方式：記錄定長，按記錄建立次序順序排列有登錄號索引，書碼索引 存取頻率：100—300次/天 d．流通統(tǒng)計文檔 文件名稱：流通統(tǒng)計文檔

簡述：記錄和保存流通的有關(guān)統(tǒng)計信息

記錄組成：索書號，借出次數(shù)，預(yù)約次數(shù)，續(xù)借次數(shù)，分類統(tǒng)計={單位代碼+借出次數(shù)} 組織方式：記錄定長，按記錄建立次序順序排列 存取頻率：100—300次/天 e．系統(tǒng)管理文檔 文件名稱：系統(tǒng)管理文檔

簡述：此文件為系統(tǒng)的配置文件，記錄和保存系統(tǒng)運行的基本參數(shù)。記錄組成：借書權(quán)限，借書期限，有效證號范圍，最后使用證號 組織方式：記錄定長，按記錄建立次序順序排列 存取頻率：1次/天 f．新書文檔 文件名稱：新書文檔 簡述：由編目部門發(fā)來的記錄新入館圖書基本書目信息的文檔。

記錄組成：索書號，ISBN號，題名，責任者，出版者，出版地，出版日期，單價，裝訂，文種，頁數(shù)，版次，復(fù)本量，{登錄號} 組織方式：記錄定長，按記錄建立次序順序排列 存取頻率： 0—1次/天 g．日志文檔 文件名稱：日志文檔

簡述：記錄和保存流通系統(tǒng)運行中的有關(guān)修改文件操作，供數(shù)據(jù)恢復(fù)用 記錄組成：操作類型，操作日期，操作時間，操作對象=文件名+字段名，操作行為=原值+更新值

組織方式：記錄定長，按記錄建立次序順序排列 存取頻率： 300—900次/天

? 加工說明

由于篇幅所限，本書只列出五個加工說明條目，其他省略。

加 工 名：取讀者文檔數(shù)據(jù)

編 號：2．2．1

處理邏輯：在讀者文檔的借書證號索引中查找所收到的證號，IF 無此證號 THEN發(fā)“非法證號”信息 ELSE 從讀者文檔中調(diào)出相應(yīng)數(shù)據(jù)，并發(fā)此數(shù)據(jù)到加工 2．2．2．

激發(fā)條件：接收到讀者借書證號時

輸 入：讀者借書證號

輸 出：“讀者數(shù)據(jù)”或“非法證號”

加 工 名：審查借書權(quán)

編 號：2．2．2

處理邏輯：IF 有過期書 或 借書已滿

THEN 發(fā)“無借書權(quán)信息”

ELSE 向加工 2．2．3 發(fā)“有借書權(quán)信息”。

激發(fā)條件：接收到讀者數(shù)據(jù)時

加 工 名：登記借書信息 編 號：2．2．3

處理邏輯：接收擬借書書碼，按書碼在圖書流通文檔中找到相應(yīng)記錄，在該記錄的相應(yīng) 字段中記錄書碼和借書日期，接收讀者證碼，按證碼找到讀者文檔中的相應(yīng)記錄，修改讀者 文檔中的“借書記錄”。

激發(fā)條件：收到有借書權(quán)信息

輸 入：有借書權(quán)信息

輸 出：借書登記數(shù)據(jù)

加 工 名：取圖書文檔數(shù)據(jù)

編 號：2．3．1 處理邏輯：根據(jù)還書證碼在圖書流通文檔中找到相應(yīng)記錄。激發(fā)條件：收到還書證碼后

輸 入：還書證碼

輸 出：一個圖書流通文檔記錄數(shù)據(jù)

加 工 名：預(yù)約檢查

編 號：2.3.2

處理邏輯：根據(jù)所還書的流通數(shù)據(jù)得到該書的索書號，根據(jù)此索書號讀出圖書書目文檔 中的相應(yīng)記錄，IF 有預(yù)約讀者 THEN 發(fā)第一個預(yù)約讀者的借書證號 ELSE 發(fā)無預(yù)約信息．

激發(fā)條件：收到所還圖書的流通數(shù)據(jù)時

輸 入：所還書的圖書數(shù)據(jù)

輸 出：“ 預(yù)約借書證號”或“無預(yù)約信息”

? 數(shù)據(jù)項條目

由于篇幅所限，本書只列出五個數(shù)據(jù)項條目，其他省略。

a．數(shù)據(jù)項名稱：借書證號

別名：證號

簡述：給每個讀者借書證的一個唯一的、做標識用的號碼

數(shù)據(jù)項組成：單位代碼+流水號碼

值類型：6 位字符

取值范圍：000000..99999 b.數(shù)據(jù)項名稱：發(fā)證日期

簡述：給讀者簽發(fā)借書證的日期

數(shù)據(jù)項組成：年+月

值類型：4 個字符

取值范圍：有意義的年、月值

? c.數(shù)據(jù)項名稱：有效使用期

簡述：讀者借書證的最后使用期限，結(jié)構(gòu)及取值同“發(fā)證日期”

數(shù)據(jù)項組成：年+月

值類型：4 個字符

取值范圍：有意義的年、月值

d.數(shù)據(jù)項名稱：讀者類型

簡述：讀者在圖書流通管理中的身份和借出權(quán)限的類型

數(shù)據(jù)項組成：[學(xué)生|教師] 值類型：1 個字符

取值范圍：[1|0]

e．數(shù)據(jù)項名稱：借書證狀態(tài)

簡述：借書證能否正常使用的標志

數(shù)據(jù)項組成：[正常|掛失|停用] 值類型：1 個字符

取值范圍：[1|2|3]

三.項目開發(fā)背景

1．總體設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計工作以需求分析的結(jié)果為基礎(chǔ)。根據(jù)需求分析，該圖書館自動化系統(tǒng)可分成采

購子系統(tǒng)、編目子系統(tǒng)、流通子系統(tǒng)、連續(xù)出版物管理子系統(tǒng)、公共查詢子系統(tǒng)等子系統(tǒng)組

成。如圖 9所示。

(1)采購子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)完成對圖書館文獻資料采購工作的管理。其組成部分主要包括采購過程管理、館藏財產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和報表、出版商數(shù)據(jù)管理等幾個模塊。

其中采購過程管理包括的功能有：套錄訂購數(shù)據(jù)，編輯采購數(shù)據(jù)，輔助采購決策，采購 數(shù)據(jù)的檢索、查重，打印訂單或生成、發(fā)送采購數(shù)據(jù)交換文檔，采購數(shù)據(jù)的驗收、登記(個 別登記、總括登記)； 館藏財產(chǎn)管理的主要工作是各類登記賬管理，采購數(shù)據(jù)登記，采購資金管理、結(jié)算等。

(2)編目子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)完成對圖書館文獻資料編目工作的管理。其主要功能包括編目查重、著錄、套 錄標準數(shù)據(jù)、原始數(shù)據(jù)錄入、編輯書目數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)校驗、編排新書通報、打印款目卡片、打印書袋卡和打印書標等。

(3)流通子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)完成對圖書館文獻資料流通工作的管理。它 主要由讀者數(shù)據(jù)維護、書 目數(shù)據(jù)維 護、出納管理、查詢和統(tǒng)計及其他系統(tǒng)管理等幾個模塊組成。下邊是這些模塊的具體功能。讀者數(shù)據(jù)維護模塊的功能包括：辦 理讀者借閱證、借 閱證件掛失與解掛、借 閱證注銷等； 書目數(shù)據(jù)維護模塊的功能包括：新書登錄、圖書注銷、圖書掛失與解掛、圖書暫停外借 與恢復(fù)外借等；

出納管理模塊的功能包括：辦理圖書外借、還書、預(yù)約、續(xù)借、交罰金等手續(xù);查詢和統(tǒng)計模塊的功能包括：查詢圖書流通情況、查詢讀者借閱情況、打印催還通知單 和預(yù)約通知單等；

實用工具模塊的功能包括：日志備份、日志瀏覽和讀者批注銷等;系統(tǒng)維護模塊的功能包括；日期與時間管理、書目庫狀態(tài)與讀者庫狀態(tài)管理和賬戶管理等。

(4)連續(xù)出版物子系統(tǒng)

在圖書館工作中，連續(xù)出版物管理是一項獨立的、自成體系的工作，它包括了采購、編 目、流通和查詢等各個環(huán)節(jié)。

圖書館自動化系統(tǒng)中連續(xù)出版物子系統(tǒng)完成對圖書館有關(guān)連續(xù)出版物的管理工作，主要 有訂購管理、連續(xù)出版物著錄、現(xiàn)刊和過刊管理、產(chǎn)品輸出、查詢和系統(tǒng)維護等幾個模塊。

訂購管理模塊主要完成訂購查重、訂購數(shù)據(jù)錄入、訂購決策(如根據(jù)以往訂購情況確定訂 購數(shù)據(jù)、停訂或補訂等)、編輯訂購數(shù)據(jù)、打印訂單、驗收、記到與登記、催詢、財產(chǎn)與賬 目管理、訂購統(tǒng)計等。

連續(xù)出版物著錄模塊按照標準格式，如 CNMARC、LCMARC 等完成書目數(shù)據(jù)的建立工作，產(chǎn) 生以后各個工作環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

現(xiàn)刊和過刊管理模塊完成條碼生成、確定館藏分配、整理館藏數(shù)據(jù)、裝訂管理等。

產(chǎn)品輸出模塊主要是根據(jù)多種途徑和限定條件輸出著錄卡片、館藏卡片、書本式目錄、書標、書袋片及各種打印輸出產(chǎn)品。

（5)公共查詢子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)完成對圖書館文獻資料采購工作的管理。其 主要模塊包括書目查詢和讀者查詢。其中讀者查詢是指讀者對其借閱基本情況進行查詢，因而該功能一般放在流通子系統(tǒng)管理 中。

書目查詢包括用戶查詢和書目庫索引維護兩方面的功能。書目查詢的功能主要體現(xiàn)在其 性能上。一般來說，書目查詢的性能可由以下指標描述：

檢索途徑：是否能提供盡可能多的檢索入口點，如記錄號、控制號、ISBN 號、題名、主 題、責任者、分類號和索書號等。

檢索手段：是否能提供盡可能全面的檢索形式，如單項檢索、組配檢索、限制檢索、截 詞檢索和全文檢索等。

響應(yīng)時間：完成一個檢索所花費的時間。

檢索表達式的復(fù)雜性：是否可以利用任意中間步驟構(gòu)造新的檢索式，布爾檢索所支持的 邏輯運算的嵌套層數(shù)。

檢索結(jié)果的輸出形式：能否提供形式多樣的檢索結(jié)果輸出形式，如卡片數(shù)據(jù)、機讀目錄 數(shù)據(jù)、全文等。

用戶易用性：用戶界面是否友好，檢索操作是否簡單，是否有檢索向?qū)椭詣由蓹z 索式。

2．詳細設(shè)計

詳細設(shè)計包括多方面的工作，如數(shù)據(jù)設(shè)計、人機界面設(shè)計、處理過程設(shè)計等，其中最主 要的內(nèi)容是對總體設(shè)計中得出的模塊進行處理過程設(shè)計。在結(jié)構(gòu)化設(shè)計中，處理過程設(shè)計可 以多種圖形化工具表示，如 盒圖、模 塊結(jié)構(gòu)圖等。由 于處理過程設(shè)計涉及大量處理邏輯細節(jié)，所以這里不再贅述。

第四篇：某圖書館自動化系統(tǒng)分析與設(shè)計

實例二：某圖書館自動化系統(tǒng)分析與設(shè)計 一.項目開發(fā)背景

某圖書館是一所綜合性大學(xué)的圖書館，其讀者對象主要是該校的教師和學(xué)生，約20000人左右。館藏各類圖書300多萬冊，期刊4 800多種。圖書館工作人員約110人。

雖然該圖書館在某些局部工作中使用了計算機，但尚未建立起真正的集成自動化系統(tǒng)，大部分業(yè)務(wù)工作仍靠手工完成。為了能更好地利用現(xiàn)代信息技術(shù)的成果，提高圖書館的工作效率和水平，更好地為讀者服務(wù)，決定開發(fā)圖書館自動化系統(tǒng)。

二.系統(tǒng)分析 1.可行性研究

圖書館自動化系統(tǒng)是使用計算機對圖書館工作進行管理的系統(tǒng)。圖書館自動化系統(tǒng)以現(xiàn)代信息技術(shù)(計算機技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等)為手段，以提高圖書館的工作質(zhì)量和工作效率為目標，利用先進的硬件設(shè)備，對圖書館工作的各個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)實行計算機管理、控制。

在該項目的可性行研究與計劃工作中，系統(tǒng)分析人員對圖書館工作環(huán)境進行了實地調(diào)查。同主要領(lǐng)導(dǎo)、管理人員和工作人員進行了交流，對手工工作情況、工作流程、所完成的任務(wù)及目前存在的問題、新系統(tǒng)要解決的主要問題等進行了初步調(diào)查。初步調(diào)查研究的結(jié)果成為可行性研究的前提。

目前，該圖書館有采購部、編目部、流通典藏部、閱覽室、期刊部、咨詢部、技術(shù)部(完成拍照、復(fù)印工作及計算機等設(shè)備的維護工作)、辦公室等部門，負責各自相關(guān)的工作。該圖書館存在的主要問題有：

(1)圖書館的業(yè)務(wù)工作涉及各類數(shù)據(jù)量大，讀者人數(shù)多。手工模式下的工作勞動強度高，效率低，錯誤多，處理速度慢。

(2)在各類業(yè)務(wù)工作中，編目工作具有智力程度高、工作量大的特點，是圖書館工作流程中的瓶頸。手工編目工作存在成本高、勞動重復(fù)和編目結(jié)果總體不一致等問題，編目規(guī)范難以徹底貫徹。

(3)在手工工作中，很多理論上可行的工作方法，如流通系統(tǒng)中的多軌制管理模式，公務(wù)目錄和讀者目錄中多套目錄體系的維護等，實際難以實現(xiàn)。

(4)便捷的讀者服務(wù)

圖書館自動化系統(tǒng)使直接面向讀者的服務(wù)發(fā)生了巨大的變化。光筆等輸入輸出設(shè)備的應(yīng)用使讀者的查詢、借閱等方面更為便捷、準確有效。讀者可以通過校園網(wǎng)，在學(xué)校的每個辦公地點和家庭進行圖書的查詢、預(yù)約、續(xù)借乃至館際互借，圖書館的讀者服務(wù)工作質(zhì)量和效率得到明顯的提高。

從技術(shù)上講，現(xiàn)行的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)完全能完成本系統(tǒng)的功能要求。在經(jīng)濟方面，該圖書館用于系統(tǒng)開發(fā)的預(yù)算基本可滿足設(shè)備投入和人力投入。就收益而言，由于圖書館自動化系統(tǒng)主要的效益是社會效益。系統(tǒng)一旦投入使用，將會極大提高圖書館的工作效率和工作質(zhì)量，為讀者創(chuàng)造一個更好的環(huán)境和服務(wù)。在社會可行性方面，系統(tǒng)開發(fā)和開發(fā)后的運行等活動不違反現(xiàn)行法律，沒有對他人的專利、版權(quán)造成侵犯，與現(xiàn)行的管理制度沒有沖突。系統(tǒng)開發(fā)時充分注意可操作性及易用性。現(xiàn)有員工通過培訓(xùn)完全能掌握系統(tǒng)和方便地使用系統(tǒng)。

綜上所述，可行性研究最后認為: 該圖書館具備系統(tǒng)開發(fā)的條件，項目可行，建議開始開發(fā)。2．需求分析

根據(jù)圖書館工作的需要，圖書館自動化系統(tǒng)的應(yīng)用包括采購部、編目部、流通典藏部、期刊部、咨詢部等部門。需求分析主要采用結(jié)構(gòu)化分析方法，用數(shù)據(jù)流圖表示需求分析模型，必要時在局部分析采用原型法。由于篇幅限制，本書只對流通部分的工作進行數(shù)據(jù)流分析。

(1)流通工作的數(shù)據(jù)流分析

流通工作應(yīng)完成借還管理、圖書管理、讀者管理、流通查詢、流通統(tǒng)計和系統(tǒng)管理等功能，如圖1的IPO圖所示。

(2)數(shù)據(jù)字典

以下為進一步說明數(shù)據(jù)流圖內(nèi)容的文件條目和數(shù)據(jù)項條目，其他條目略。

①文件條目 a．讀者文檔

文件名稱：讀者文檔

簡述：記錄和保存讀者的基本信息和借書信息

記錄組成：借書證號，證碼，姓名，性別，單位，住址，發(fā)證日期，有效使用期，讀者類型，通信地址，聯(lián)系電話，借書證狀態(tài)，允許借書數(shù)量，實際借書數(shù)量，借書記錄={借書登錄號+借書日期+續(xù)借次數(shù)}，違章次數(shù)，累計罰款金額

組織方式：記錄定長，按記錄建立次序順序排列有借書證號索引、姓名索引、證碼索引 存取頻率：100～300次/天 b.圖書書目文檔

文件名稱：圖書書目文檔

簡述：記錄和保存參加流通的每種圖書的基本書目信息

記錄組成：索書號，題名，責任者，ISBN號，出版者，出版地，出版日期，單價，裝訂，文種，頁數(shù)，版次，復(fù)本量，復(fù)本記錄={圖書登錄號}，復(fù)本記錄={圖書書碼}，預(yù)約記錄={預(yù)約讀者借書證號}

文件名稱：新書文檔

簡述：由編目部門發(fā)來的記錄新入館圖書基本書目信息的文檔。

記錄組成：索書號，ISBN號，題名，責任者，出版者，出版地，出版日期，單價，裝訂，文種，頁數(shù)，版次，復(fù)本量，{登錄號}

組織方式：記錄定長，按記錄建立次序順序排列 存取頻率：O～1次／天 g．日志文檔

文件名稱：日志文檔

簡述：記錄和保存流通系統(tǒng)運行中的有關(guān)修改文件操作，供數(shù)據(jù)恢復(fù)用 記錄組成：操作類型，操作日期，操作時間，操作對象=文件名+字段名，操作行為=原值+更新值

組織方式：記錄定長，按記錄建立次序順序排列 存取頻率：300～900次／天 ?? 加工說明

由于篇幅所限，本書只列出五個加工說明條目，其他省略。加 工 名：取讀者文檔數(shù)據(jù)

編 號：2．2．1

處理邏輯：在讀者文檔的借書證號索引中查找所收到的證號，IF 無此證號THEN發(fā)“非法證號”信息

ELSE 從讀者文檔中調(diào)出相應(yīng)數(shù)據(jù)，并發(fā)此數(shù)據(jù)到加工2．2．2． 激發(fā)條件：接收到讀者借書證號時 輸 入：讀者借書證號

加 工 名：預(yù)約檢查

編 號：2.3.2

處理邏輯：根據(jù)所還書的流通數(shù)據(jù)得到該書的索書號，根據(jù)此索書號讀出圖書書目文檔中的相應(yīng)記錄，IF 有預(yù)約讀者 THEN 發(fā)第一個預(yù)約讀者的借書證號 ELSE 發(fā)無預(yù)約信息． 激發(fā)條件：收到所還圖書的流通數(shù)據(jù)時 輸 入：所還書的圖書數(shù)據(jù)

輸 出：“預(yù)約借書證號”或“無預(yù)約信息” ②數(shù)據(jù)項條目

由于篇幅所限，本書只列出五個數(shù)據(jù)項條目，其他省略。a．數(shù)據(jù)項名稱：借書證號

別名：證號

簡述：給每個讀者借書證的一個唯一的、做標識用的號碼

數(shù)據(jù)項組成：單位代碼+流水號碼

值類型：6位字符

取值范圍：000000..99999 b.數(shù)據(jù)項名稱：發(fā)證日期

簡述：給讀者簽發(fā)借書證的日期

數(shù)據(jù)項組成：年+月

值類型：4個字符

取值范圍：有意義的年、月值

(1)采購子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)完成對圖書館文獻資料采購工作的管理。其組成部分主要包括采購過程管理、館藏財產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和報表、出版商數(shù)據(jù)管理等幾個模塊。

其中采購過程管理包括的功能有：套錄訂購數(shù)據(jù)，編輯采購數(shù)據(jù)，輔助采購決策，采購數(shù)據(jù)的檢索、查重，打印訂單或生成、發(fā)送采購數(shù)據(jù)交換文檔，采購數(shù)據(jù)的驗收、登記(個別登記、總括登記)；

館藏財產(chǎn)管理的主要工作是各類登記賬管理，采購數(shù)據(jù)登記，采購資金管理、結(jié)算等。

(2)編目子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)完成對圖書館文獻資料編目工作的管理。其主要功能包括編目查重、著錄、套錄標準數(shù)據(jù)、原始數(shù)據(jù)錄入、編輯書目數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)校驗、編排新書通報、打印款目卡片、打印書袋卡和打印書標等。

(3)流通子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)完成對圖書館文獻資料流通工作的管理。它主要由讀者數(shù)據(jù)維護、書目數(shù)據(jù)維護、出納管理、查詢和統(tǒng)計及其他系統(tǒng)管理等幾個模塊組成。下邊是這些模塊的具體功能。

讀者數(shù)據(jù)維護模塊的功能包括：辦理讀者借閱證、借閱證件掛失與解掛、借閱證注銷等；

書目數(shù)據(jù)維護模塊的功能包括：新書登錄、圖書注銷、圖書掛失與解掛、圖書暫停外借與恢復(fù)外借等;

出納管理模塊的功能包括：辦理圖書外借、還書、預(yù)約、續(xù)借、交罰金等手續(xù);

檢索手段：是否能提供盡可能全面的檢索形式，如單項檢索、組配檢索、限制檢索、截詞檢索和全文檢索等。

響應(yīng)時間：完成一個檢索所花費的時間。

檢索表達式的復(fù)雜性：是否可以利用任意中間步驟構(gòu)造新的檢索式，布爾檢索所支持的邏輯運算的嵌套層數(shù)。

檢索結(jié)果的輸出形式：能否提供形式多樣的檢索結(jié)果輸出形式，如卡片數(shù)據(jù)、機讀目錄數(shù)據(jù)、全文等。

用戶易用性：用戶界面是否友好，檢索操作是否簡單，是否有檢索向?qū)椭詣由蓹z索式。

2．詳細設(shè)計

詳細設(shè)計包括多方面的工作，如數(shù)據(jù)設(shè)計、人機界面設(shè)計、處理過程設(shè)計等，其中最主要的內(nèi)容是對總體設(shè)計中得出的模塊進行處理過程設(shè)計。在結(jié)構(gòu)化設(shè)計中，處理過程設(shè)計可以多種圖形化工具表示，如盒圖、模塊結(jié)構(gòu)圖等。由于處理過程設(shè)計涉及大量處理邏輯細節(jié)，所以這里不再贅述。

第五篇：XX電業(yè)局配電自動化技術(shù)報告

XX電業(yè)局配網(wǎng)自動化系統(tǒng)驗收資料匯編

技術(shù)報告

XX電業(yè)局配網(wǎng)自動化工程項目

技術(shù)報告

XX電業(yè)局 二〇一一年七月

目 錄

一、需求分析...................................................................................................................................1

二、技術(shù)方案的比較和確定...........................................................................................................1

三、系統(tǒng)建設(shè)完成情況...................................................................................................................3

（一）主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)...............................................................................................................3

（二）主站系統(tǒng)功能...............................................................................................................3

1、系統(tǒng)功能簡介.....................................................................................................................3

2、SCADA功能..........................................................................................................................4

3、網(wǎng)絡(luò)拓撲分析功能.............................................................................................................5

4、饋線自動化功能.................................................................................................................5

5、豐富的統(tǒng)計功能.................................................................................................................5

6、配電仿真功能.....................................................................................................................6

（三）系統(tǒng)主要創(chuàng)新點...........................................................................................................6

1、基于IEC標準的信息系統(tǒng)應(yīng)用集成.................................................................................6

2、完備的饋線自動化功能.....................................................................................................6

四、配網(wǎng)建設(shè)建議...........................................................................................................................7

（一）管理方面.....................................................................................錯誤！未定義書簽。

（二）主站系統(tǒng)方面.............................................................................錯誤！未定義書簽。XX電業(yè)局配網(wǎng)自動化系統(tǒng)驗收資料匯編

技術(shù)報告

XX配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)報告

一、需求分析

配電網(wǎng)是電力供應(yīng)鏈的末端，是直接面向社會和廣大客戶的重要能源載體之一，也是堅強智能電網(wǎng)中的重要基礎(chǔ)和組成部分。配電自動化是以一次網(wǎng)架和設(shè)備為基礎(chǔ)，綜合利用多種通信方式，以配電自動化系統(tǒng)為核心，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的監(jiān)測與控制，并通過與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的信息集成，實現(xiàn)配電系統(tǒng)的科學(xué)管理。是利用現(xiàn)代電子、計算機、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進行信息集成,構(gòu)成完整的自動化系統(tǒng),實現(xiàn)配電網(wǎng)及其設(shè)備在正常運行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測、保護、控制、用電配電管理的現(xiàn)代化。配電自動化是實施智能化配電網(wǎng)的重要手段，是提高城網(wǎng)供電可靠性的必然需要，是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。

二、武威配電自動化試點工程的建設(shè)必要性

(1)提高供電可靠性的需要。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活的不斷改善，人們對供電可靠的要求也越來越高，但目前武威配電網(wǎng)還存在著檢修任務(wù)繁重、人工查詢故障、一點故障全線停電、恢復(fù)供電速度慢的問題，供電可靠性已不能滿足人們的需要。而實現(xiàn)配電網(wǎng)自動化是提高供電可靠性的最有效手段，它不但可以實現(xiàn)三遙，還可以實現(xiàn)故障自動定位、隔離和對非故障區(qū)段的恢復(fù)供電，從而減少停電

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技術(shù)報告

范圍，縮短停電時間，提高經(jīng)濟效益和社會效益。

(2)提高配電網(wǎng)運行管理水平的需要。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大及城市立體化、復(fù)合化進程的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的電網(wǎng)架構(gòu)、運行方式及信息表現(xiàn)方式將難以滿足現(xiàn)代電力發(fā)展的要求。因此，配電網(wǎng)在運行、管理、規(guī)劃、設(shè)計等方面需要更多利用現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息處理及通信等技術(shù)，將配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)、電網(wǎng)圖形和地理圖形、圖形與數(shù)據(jù)集成在一起，對配電網(wǎng)的運行進行監(jiān)視、管理和控制，而這些技術(shù)的實現(xiàn)正是配電自動化建設(shè)的首要內(nèi)容。

(3)實現(xiàn)配電網(wǎng)智能調(diào)控的需要。目前在設(shè)備檢修或故障需要轉(zhuǎn)移負荷時，我們只采用簡單的靜態(tài)估算法來計算潮流，并以此來決定負荷轉(zhuǎn)供方式，這種方法并不科學(xué)，也不能充分利用設(shè)備的容量，所以經(jīng)常會導(dǎo)致無謂的停電。而實現(xiàn)配電自動化則可有效避免上述問題，它采用先進的負荷預(yù)測和仿真技術(shù)來模擬實時的動態(tài)潮流，并能自動計算出最優(yōu)運行方式，以為調(diào)度人員提供參考。此外，實現(xiàn)配電自動化的遙控功能，還可以滿足設(shè)備發(fā)生故障時進行快速負荷轉(zhuǎn)移的要求，也可以有效解決開關(guān)操作人員與檢修施工人員不同時，銜接與配合上的問題。

(4)建設(shè)智能配電網(wǎng)的基本要求。建設(shè)智能電網(wǎng)是國家電網(wǎng)公司的重大戰(zhàn)略性目標，也是必然趨勢。未來的配電網(wǎng)必然是一個集信息化、自動化、數(shù)字化、互動化為一體的智能配電網(wǎng)，而配電網(wǎng)的自動化是智能化的基本要求，配電自動化的建設(shè)也正是我們走向智能配電

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技術(shù)報告

網(wǎng)的第一步，也是最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的一步。

三、系統(tǒng)建設(shè)完成情況

建成了一套穩(wěn)定、可靠、功能齊全的配電主站系統(tǒng)，具有超過80萬點的超大數(shù)據(jù)處理能力，可以滿足武威電網(wǎng)未來5到8年的發(fā)展需求；實現(xiàn)了配電SCADA、饋線自動化、網(wǎng)絡(luò)拓撲、配電仿真、統(tǒng)計分析等功能；系統(tǒng)集成實現(xiàn)了和GIS系統(tǒng)、EMS系統(tǒng)的接口與數(shù)據(jù)交換；，截至2011年__月底，已完成17個配電節(jié)點的安裝調(diào)試。

（一）主站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、雙網(wǎng)冗余配置，系統(tǒng)服務(wù)器采用雙機冗余熱備用及集群技術(shù)相結(jié)合，可充分保證系統(tǒng)的可靠性。

2、采用開放的、分布式應(yīng)用環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、數(shù)據(jù)庫中間件和通信中間件技術(shù)，面向服務(wù)架構(gòu)（SOA）的設(shè)計理念，既保證了系統(tǒng)的先進性，又滿足了應(yīng)用的實時性和擴展性要求。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

（二）主站系統(tǒng)功能

1、系統(tǒng)功能簡介

（1）配電自動化平臺

系統(tǒng)管理、界面管理、數(shù)據(jù)庫管理、報表管理、系統(tǒng)接口與集成（2）配電SCADA功能

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技術(shù)報告

數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、事項告警、遙控、分區(qū)分流（3）饋線自動化功能

故障定位、故障區(qū)域隔離、非故障區(qū)域恢復(fù)供電（4）配網(wǎng)仿真系統(tǒng)

事故反演、控制操作仿真、設(shè)備操作模擬、運行狀態(tài)仿真、饋線故障模擬

（5）實時信息發(fā)布

2、SCADA功能

（1）信息告警

目前的告警窗能提供豐富的告警動作和告警行為。告警動作包括推畫面報警、打印報警、需人工確認報警等。事故時在指定窗口可以實現(xiàn)人工調(diào)圖，可正確判斷事故信息與正常變位信息，未處理的事故信息一直排在告警記錄最前面；發(fā)生事項的設(shè)備可在畫面高亮、變色顯示；可以根據(jù)責任區(qū)及權(quán)限對報警信息進行分類、分流；可根據(jù)調(diào)度員責任及工作權(quán)限范圍設(shè)置事項及告警內(nèi)容，報警限值及報警死區(qū)均可以人機界面方式修改；報警信息顯示在專門開辟的窗口位置，且已實現(xiàn)分類、分流告警，既能對信號進行分類分屏顯示（分為事故信號、操作信號、告警信號、越限信號、告知信號等七個窗口），也能對信號進行分責任區(qū)過濾顯示；可以通過告警窗中告警條快捷調(diào)出相應(yīng)接線圖畫面并快速定位相關(guān)設(shè)備；可在不同屏幕上分別推出相關(guān)的單線圖和接線圖；事項信息可長期保存并可隨時按指定條件查詢、打印。

（2）遙控功能

對已改造過的實現(xiàn)“三遙”點的設(shè)備，調(diào)度員可直接在DMS系統(tǒng)上對該開關(guān)進行遙控切合開關(guān)操作，遙控響應(yīng)時間滿足調(diào)度運行要求。遙控操作的每一步都保存入庫，可查詢打印；在被控設(shè)備、工作

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技術(shù)報告

站及人員權(quán)限等條件不符合操作要求時，系統(tǒng)拒絕控制請求并顯示相關(guān)錯誤信息。主站可在“操作告警窗”即時顯示遙控操作是否成功，在遙控失敗時會發(fā)出告警信息。

3、網(wǎng)絡(luò)拓撲分析功能

系統(tǒng)能夠根據(jù)配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，自動判斷和推理，直觀地用顏色來區(qū)分線路、開關(guān)狀態(tài)和配電線路的停電范圍、電氣島連接、動態(tài)電源分析等；用不同的顏色表示電網(wǎng)元件的運行狀態(tài)（帶電、停電、合環(huán)、故障、接地、通信中斷、無效數(shù)據(jù)等），快速實現(xiàn)對配電線路的供電范圍及供電路徑進行分析。

4、饋線自動化功能

主站根據(jù)各配電終端檢測到的故障報警，結(jié)合變電站、開閉所等的繼電保護信號、開關(guān)跳閘等故障信息，啟動故障處理程序，確定故障類型和發(fā)生位置，并能在推出的配網(wǎng)單線圖上，通過網(wǎng)絡(luò)動態(tài)拓撲著色的方式明確地表示出故障區(qū)段。根據(jù)需要，主站可根據(jù)沿線設(shè)備的自動化程度（三遙、二遙），提供事故隔離和恢復(fù)供電的一個或兩個以上的操作預(yù)案，輔助調(diào)度員進行遙控操作，達到快速隔離故障和恢復(fù)供電的目的。系統(tǒng)的故障診斷、隔離與恢復(fù)提供實時運行和模擬研究功能。

5、豐富的統(tǒng)計功能

系統(tǒng)擁有豐富的統(tǒng)計功能，包括配電終端在線率統(tǒng)計、配電線路負載率統(tǒng)計和母線電壓、開關(guān)電流三相不平衡率統(tǒng)計，可以統(tǒng)計過濾高負載率的線路和配變信息，豐富了配電網(wǎng)的管理手段，提高了配

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技術(shù)報告

電網(wǎng)工作效率。

6、配電仿真功能

利用仿真技術(shù)，研究和預(yù)演電網(wǎng)運行中的諸多不安全因素，實現(xiàn)事故動態(tài)模擬，提供故障應(yīng)急處理訓(xùn)練，提高調(diào)度人員和生產(chǎn)運行人員應(yīng)對電網(wǎng)突發(fā)事故的能力。在仿真態(tài)下，既可以通過任意拉合開關(guān)，系統(tǒng)自動啟動動態(tài)拓撲分析，對線路和設(shè)備進行動態(tài)著色，實現(xiàn)模擬停電范圍的分析。也可以人工模擬開關(guān)站、環(huán)網(wǎng)柜、配電室、配網(wǎng)線路等設(shè)備發(fā)生的故障，檢測系統(tǒng)模型正確性和對各類故障的處理結(jié)果的合理性，達到對調(diào)度人員和維護人員的培訓(xùn)作用。

（三）系統(tǒng)主要創(chuàng)新點

1、完備的饋線自動化功能

（1）故障準確定位

主站根據(jù)各配電終端或故障指示器檢測到的故障報警，結(jié)合變電站的繼電保護信號、開關(guān)跳閘等故障信息，啟動故障處理程序，確定故障類型和發(fā)生位置，并能在推出的配網(wǎng)單線圖上，通過網(wǎng)絡(luò)動態(tài)拓撲著色的方式明確地表示出故障區(qū)段。

（2）故障快速隔離

故障區(qū)域定位后，主站推出事故隔離的操作預(yù)案，輔助調(diào)度員進行遙控操作，達到快速隔離故障。

（3）非故障區(qū)域及時恢復(fù)供電

故障隔離后，根據(jù)主站推出的恢復(fù)供電操作預(yù)案，輔助調(diào)度員進行遙控操作，達到快速恢復(fù)非故障區(qū)域供電的目的。

（4）并發(fā)故障的高效處理機制

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技術(shù)報告

DMS系統(tǒng)可以高效處理同時并發(fā)的不同饋線的故障，通過先進的多線程技術(shù)，同時為每條饋線單獨計算故障恢復(fù)方案，及時提交給調(diào)度人員進行擇優(yōu)處理。

四、配網(wǎng)建設(shè)建議

1、管理方面

配網(wǎng)自動化點多面廣、維護工作量大，配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)、完善和實用化是一個非常艱辛的過程，為保證配網(wǎng)自動化系統(tǒng)穩(wěn)定運行和可靠應(yīng)用，需要特別注重加強系統(tǒng)的運行維護，并積極推進系統(tǒng)的應(yīng)用。另外，為促進系統(tǒng)的完善和實用化，需積極推進系統(tǒng)的應(yīng)用工作，如：配網(wǎng)調(diào)度運行管理、故障搶修和不停電轉(zhuǎn)供電等方面。

2、進一步完善配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高配電網(wǎng)絡(luò)的自動化水平

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的建設(shè)是一項長期任務(wù)，主站系統(tǒng)僅是其中一個環(huán)節(jié)，其實用性需要強健的配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、可靠的通訊支持。

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