第 1 章 绪论
1.1 项目背景
随着电力信息技术的快速发展，一方面，电力公司各专业部门建立的应用软件与系统越来越多，存储的数据也越来越多；另一方面，对于各专业部门和总体信息的报表的数量、质量、时间要求越来越高。然而在制作报表的过程中发现，综合性的、有用的信息却难以获取，还会出现数据重复、数据不一致、部分数据缺乏等问题，严重影响了工作效率。综合智能报表系统是解决上述问题的有效方式。通过综合智能报表系统的建设，可实现横向、纵向数据的标准化与规范化，通过全面的数据模型和智能化的报表制作手段，可快速实现报表制作与生成，极大提高工作效率，让用户拥有更多的精力致力于稳定电网运行的工作中。电力系统中根据“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的技术原则，调度生产管理系统（DPMS）一般位于安全 III 区，在综合数据平台建成前是 III 区的数据中心。综合数据平台的建设后，随着海量的规范数据接入和存储，已经形成了调通中心新的数据中心，导致两个系统中存在着大量重复性的冗余数据；同时随着信息化水平的提高，原 DPMS 系统部分功能模块已经难以满足生产管理需要，基于未来信息化发展趋势和优化系统资源考虑，有必要将 DPMS 系统与综合数据平台进行功能集成。调度综合数据平台与 DPMS 优化集成，有利于进一步提高数据一致性，减少不必要的数据冗余，同时有助于减少系统管理员对于基础数据的重复维护量(如不必在两套系统中重复维护同一台发电机)，并且可以充分利用系统资源(如服务器和数据库系统资源)。调度综合数据平台与 DPMS 优化集成也为未来实现国调提出的调度系统第三阶段功能整合打下了良好的基础[1-4]。此外，随着国民经济的迅速发展，电网的规模变得越来越大，为保证电网安全、有效、稳定运行，对电网调度各专业部门提供报表的数量、质量、时间的要求也越来越高。目前上海市调各处室每日、每周或每月都要对外报送大量报表，其中大量报表的生成报送尚未承载系统，需人工制作。同时也存在大量报表数据来源于地调、电厂，因无统一报送手段，地区、电厂只能通过 OA、传真等方式报送到市调，市调各处室人员人工汇总处理后编制报表，耗费了各专业处室大量精力及时间。各处室各类报表数据因无一个统一的报表数据中心，存在报送报表的某些交叉重合数据因某些原因数据不一致等情况。
针对上述现状，电力调度系统迫切需要建设一个综合智能报表系统：提供地调、区调、电厂数据报送智能化手段，结束原有 OA、传真等报送模式；建设统一报表数据中心，汇总调度各专业基础数据、规整交叉重合数据；在此之上提供相对灵活的报表制作手段，生成各类报表，切实减轻各处室报表制作报送工作量，提高报表生成及报送质量，提供对外报表展示手段。综合智能报表系统建立于综合数据平台基础之上，结合行业领先的商务智能软件 COGNOS 智能工具，遵循 J2EE 多层 B/S 标准体系结构，实现用户要求的 OLTP综合报表制作功能和 OLAP 智能数据分析功能[5-9]。系统通过建立数据上报模块，统一数据报送方式，实现市调、地调、区调及电厂数据的灵活、规范化上报；报表数据中心建立数据清单，通过 COGNOS-CIM 元数据模型有效组织数据，为报表制作提供有效的数据支持；报表制作可通过 IE 中 UI 操作界面，经过简单的拖曳定义报表模板，简化制作过程并方便用户操作；系统提供单点登陆功能，与综合数据平台集成起来，统一提供权限管理功能；提供即席报表、标准报表和多维分析报表等多种报表制作工作台，提供多种类型的报表格式如 HTML、WORD、EXCEL、PDF、XML、EFILE 等；提供灵活的报表传输、打印功能，生成后的报表可以以 FTP、EMAIL等方式发送给特定用户[10-15]。本论文集成优化了 DPMS 系统部分功能模块；实现了电力企业各部门数据的集中展现与发布；解决非技术人员定制报表的难题；实现报表与分析权限的有效管理和数据源集中统一访问，保证了报表数据的质量和企业数据的安全。
第 2 章 综合数据平台报表系统总体技术方案设计
2.1 上海市电力公司综合数据平台结构分析
目前采用的上海市电力公司综合数据平台总体上分为 II 区内平台和 III 区外平台，内平台整合了位于安全 I 区和安全 II 区内的能量监控系统（EMS）、电量计费系统（TMR）以及运方计划系统。外平台整合了 EMS 三区应用系统、DMIS 系统等，并给处于三/四区的华东电力市场、网调负荷预测、操作票系统、输电线路在线增容系统等提供信息服务。整个系统集成框架如下图。上海市调综合数据平台还提供了强大的数据分析工具，包括断面监测、曲线分析、母线负荷预测、公式计算、数据统计、自动化状态预警、三项分析制度管理等。上海市调综合数据平台展现方式丰富，综合数据平台调度高级应用系统、图形子系统、和综合 WEB 发布系统能够将综合数据平台的信息多角度，全方位的展现给用户，并且这些子系统按照全开放的体系设计，第三方应用可以应用这些子系统所提供的构件包和工具，进行应用开发，既可以极大降低第三方应用开发的工作量，又能将这些开发的应用嵌入到综合数据平台中，进行统一管理。
2.2 系统技术功能分析
在对上海市电力公司用户需求分析的基础上，根据公司目标，系统不仅仅满足现有需求，还要有充分的延展性和持续性，因此，对于技术路线的选择至关重要。通过对需求的分析，调度高级应用建设虽然是为了满足现阶段的功能需求，同时也要考虑到长期发展的问题。而通过进一步分析，需求不仅要满足当前用户对于系统集成、报表生成与管理功能，而且还需要能够提供对综合数据平台的数据挖掘与数据展现上。“整合”，在技术层面被成为“集成”（Integration）。在大型企业中，应用必须与一个或多个数据源进行业务数据交互，部分数据源可能就是其他的应用。换句话来说，应用在没有集成的情况下无法进行开发。另一方面，应用集成会包含一定的应用开发任务，如开发和组装组件，将它们连接到后端系统，实现过程流和工作流，开发用户界面，以及进行测试和调试。因此，独立地考虑应用开发和应用集成是毫无价值的。本世纪开始，整合在企业或行业的 IT 应用进程中开始扮演重要角色。随着整合需求的不断演进、需求复杂程度和流程复杂程度的不断提升，呈现出鲜明的阶段特征，发展轨迹大致如下图。
第 3 章 综合数据平台报表系统总体结构设计 ....18
3.1 系统数据流...... 18
3.1.1 数据基础 ...... 18
3.1.2 系统数据流 ......... 19
3.2 系统体系结构.... 19
3.3 系统总体设计.... 21
3.4 软件配置设计.... 25
3.4.1 软件配置及设计原则 ....... 25
3.4.2 操作系统 ...... 25
3.4.3 数据库 .......... 25
3.4.4 开发工具 ...... 25
3.5 本章小结........ 26
第 4 章 综合数据平台调度高级应用功能实现 .....27
4.1 综合数据平台调度高级应用功能结构 ..... 27
4.2 模型基础........ 30
4.3 COGNOS-CIM 模型 ........ 38
4.4 本章小结........ 41
第 5 章 系统管理与展示........42
5.1 管理与展示...... 43
5.2 现场运行效果介绍....... 61
5.3 本章小结....... 62
结论
本项目历时 15 个多月，通过了大量的前期调研、数据分析、理论研究、开发测试等工作，最终顺利通过验收，实现了用户的最终设想，满足实际需要，为电力系统调度及相关部门提供了更强大的综合数据报表制作及展示功能。主要成果包括：
1、分析各系统数据，建立参数编码规则。为接入各数据源数据进行存储，创建各数据源间的数据关系，建立报表数据中心。通过对各来源数据进行编码，快速识别数据来源。建立统一编码体系确保规范电力系统资源在 EMS、WAMS、TMR、WDS、DTS、TSA 及数据平台等系统中的编码，使各系统中的数据能在系统内部及外部达到最大的共享，编码的层级结构遵循 IEC 61970 规定的层次结构，实现了在整个调度系统范围内唯一标识。
2、数据交换模型穿越隔离装置，接入各安全分区中各异构数据源。通过运行数据交换技术，实现综合智能报表系统接入位于各安全分区的各系统、应用数据，建立综合数据平台。实现了对调通中心各专业、各系统中的共享性数据接入，通过各种方式如 FTP、数据库接口、web services 接口、Corba 接口、CIS 接口及其他私有接口方式，成功屏蔽穿越隔离装置，将相关数据成功接入综合数据平台，建立调通中心级别的数据索引项。
3、标准化、规范化数据源，建立报表数据中心。规范化及标准化相关数据存储，建立了本地报表数据中心，保证了数据的正确性与一致性。
4、多维分析数据，建立数据关系，建立基于 CIM 模型的元数据模型。结合电力行业的特征，建立基于 CIM 模型的全数据发布模型，多角度分析数据并建立相关关系，发布面向用户的元数据模型。
5、智能报表制作手段，生成多样化的报表。提供智能报表制作手段，实现在 IE端通过简单的拖拽即可完成报表制作过程，生成多样化的报表展示界面，直面的展示报表数据，有力的支持决策分析，保证了电网的安全稳定运行。
参考文献
[1] 周永庚, 邓佑满. 跨平台电力系统报表工具的设计和应用[J]. 电网技术, 2002, 26(5): 57-61.
[2] 张启颜. 跨平台的电力监控系统可视化制表组件实现[J]. 工业控制计算机, 2012, 25(8): 75-76.
[3] 郭敬文, 吴克河, 郭颖. 面向电力系统的跨平台报表系统[J]. 现代电力, 2003, 20(3,4): 88-91.
[4] 黄瑛, 陈星莺. 电力系统自定义报表设计[J]. 现代电力, 2003, 20(3,4): 92-95.
[5] 张文聪. 基于 J2EE 的电力企业 Web 报表系统的设计与实现[硕士论文]. 北京:北京邮电大学,2011.
[6] 袁彬悠, 蒋梁中, 曾德怀, 等. 采用 OLAP 技术的在线监测监控系统智能报表的研究(I)——系统架构和用户用例分析[J]. 计算机应用与软件, 2005, 22(6): 20-21.
[7] 袁彬悠, 蒋梁中, 曾德怀, 等. 采用 OLAP 技术的在线监测监控系统智能报表的研究(II)——系统设计、源代码组成和查询命令[J]. 计算机应用与软件, 2005, 22(7): 31-32.
[8] 王楠, 律方成, 李和明. OLAP 技术在电气设备在线监测数据处理中的应用[J]. 电力系统自动化, 2004, 28(3): 71-73.
[9] 王娟, 胡晓雯, 周梅红. VBA 在电力调度报表系统中的应用[J]. 福建电脑, 2007(9): 167.
[10] 林艳华, 吴健, 周胜杰. 基于 Excel 的电力监控通用报表系统的设计与实现[J]. 计算机工程与科学, 2008, 30(4): 124-127.