針對電網(wǎng)調度微機開票系統(tǒng)研究和開發(fā)基本屬于空白的現(xiàn)狀，本文提出了一種適合于電網(wǎng)調度微機開票系統(tǒng)研究和開發(fā)的新方法。該方法以網(wǎng)絡圖論和坐標定位的設計思想為理論基礎，通過面向對象的編程語言實現(xiàn)軟件系統(tǒng)的功能要求;文中將先后介紹軟件系統(tǒng)的理論基礎及其軟件系統(tǒng)的功能和面向對象語言的編程實現(xiàn)。目前，該系統(tǒng)已經(jīng)在華東網(wǎng)調投入運行，運行情況良好，體現(xiàn)了該方法的有效性和可推廣性。
0 引言
目前,微機開票的軟件研究和開發(fā)多是圍繞著倒閘操作票進行的，針對電網(wǎng)調度命令票的軟件研究和開發(fā)基本屬于空白。
電網(wǎng)調度命令票微機開票系統(tǒng)所完成的功能要比倒閘操作票系統(tǒng)更多，而且該系統(tǒng)更復雜實現(xiàn)難度更大。以往，倒閘操作票微機開票系統(tǒng)主要是由開發(fā)者在開發(fā)軟件的同時對電網(wǎng)系統(tǒng)結構和操作規(guī)則的定義，相對于實際的工作人員這樣難免具有局限性和不專業(yè)性，更不能對實際的運行經(jīng)驗總結生成新的操作規(guī)則。不能滿足電網(wǎng)調度復雜性和靈活性要求。因而在電網(wǎng)調度命令票微機開票系統(tǒng)中不能再沿用倒閘操作票微機開票系統(tǒng)的開發(fā)思想，必須提出一種新的解決方案。
本文將介紹一種基于圖論和坐標定位的方法以及軟件系統(tǒng)的功能實現(xiàn)和面向對象語言的編程實現(xiàn)。該系統(tǒng)不僅具有以往的倒閘操作票微機開票系統(tǒng)圖形界面生動直觀，操作方便快捷等優(yōu)點，更為突出的是真真實現(xiàn)了面向實際系統(tǒng)用戶的通用性和靈活性。大大提高了電網(wǎng)調度命令票微機開票系統(tǒng)的效率和合格率。
1 軟件系統(tǒng)的理論基礎
調度操作就是切除或投入電氣設備。從圖論的觀點來說，調度操作即改變圖的拓撲結構。在把元件抽象為點的基礎上，將其電氣屬性歸納為位置屬性和狀態(tài)屬性，這時圖就成了點及其屬性關系的集合。圖在計算機中存儲時將傳統(tǒng)矩陣一分為二：一個用來記錄網(wǎng)絡元件設備，另一個用來記錄元件運行狀態(tài)。在進行圖的坐標定位搜索運算時，首先確定被操作元件在整個圖中的位置，再根據(jù)這個位置到圖的存儲數(shù)據(jù)結構中去找到該元件的記錄，進行下一步操作。以上就是坐標定位法的基本思想。
坐標定位法在軟件開發(fā)中的具體實現(xiàn)方法如下：把圖形界面以左上角為原點，以向右、向下的方向為正方向，將整個視圖劃分為50×50個小區(qū)域，每個區(qū)域用來顯示一個設備對象的圖形。這樣，每個設備圖形在界面上的屬性就有x和y坐標，按照設備屬性中的坐標值，就可以確定其對應圖形在視圖上顯示的位置。
1.1 電網(wǎng)拓撲結構數(shù)學模型的實現(xiàn)
據(jù)圖論原理整個電網(wǎng)拓撲結構可描述為：
式中：Gi(i=1,2...,N)為電網(wǎng)中的某個變電站，S,P為每個變電站中所有元件的位置屬性和狀態(tài)屬性分別組成的集合。
1.2 圖在計算機中的存儲
設圖G為變電站，將其網(wǎng)絡拓撲劃分為網(wǎng)格，每個網(wǎng)格中最多有一個表示元件的點，則位置矩陣為：
式中：當網(wǎng)格(i，j)處存在元件時;Pij、sij 有記錄;當網(wǎng)格(i，j)處不存在元件時,Pij、sij 空。
1.3 圖的坐標定位法
對于某一變電站G(S，P)，有一站內元件w，建立網(wǎng)絡拓撲圖時，首先要在位置矩陣中定義該元件的位置：
對元件進行操作時，首先在P矩陣中找出與該元件位置屬性相匹配的元素p(w)，再將該元件的狀態(tài)屬性按操作要求變位。
對元件進行的操作，首先要滿足規(guī)則設置的限制。在本系統(tǒng)的拓撲圖數(shù)據(jù)結構中，就是要使被操作元件，以及與其相關的若干元件的狀態(tài)，要與規(guī)則中對這些元件的狀態(tài)限制相符。用邏輯關系來實現(xiàn)這些規(guī)則。對元件w進行操作，首先根據(jù)位置矩陣在狀態(tài)矩陣中找到該元件的狀態(tài)：
s(w)=[sij]v×v
w
然后用同樣的方法找到與其相關的其他元件的狀態(tài)，再根據(jù)調度規(guī)則的邏輯來進行判斷，當邏輯關系成立時，操作可以進行，即將矩陣中的狀態(tài)替換為新的狀態(tài);邏輯關系不成立，則不能進行操作。
2 軟件系統(tǒng)的功能分析
2.1 電網(wǎng)調度命令票的特點
(1)電網(wǎng)調度每一項調度指令都有可能涉及不止一個變電站，而倒閘操作僅針對某一特定的變電站。
(2)電網(wǎng)調度涉及的可操作元件較多。倒閘操作主要涉及開關、刀閘、地刀這三種雙態(tài)元件。
(3)電網(wǎng)調度中元件狀態(tài)不再像倒閘操作按分、合兩個狀態(tài)定義，而是按檢修、冷備用、熱備用、運行四個狀態(tài)定義。
(4)電網(wǎng)調度中線路以及變電站的每一個元件狀態(tài)的定義通常都與其自身以及多個相關的元件有關，必須考慮多重的邏輯關系。
(5)電網(wǎng)調度規(guī)程較倒閘操作規(guī)程更復雜。它不僅要考慮國家有關部門制訂的規(guī)程而且還要綜合考慮各地區(qū)實際情況根據(jù)安全高效原則自行制訂。
基于以上的分析，電網(wǎng)調度命令票微機開票系統(tǒng)應具有以下功能。
2.2 軟件系統(tǒng)的功能要求
2.2.1 具有電網(wǎng)結構可編輯功能
電網(wǎng)的結構(如接線圖等)可由用戶自己構造形成。而且當電網(wǎng)結構發(fā)生變化(如增減變電站或設備)，用戶可以自行對電網(wǎng)結構和電站結構進行編輯和修改。
2.2.2 具有操作邏輯規(guī)則庫用戶可編輯功能
用戶不僅可以根據(jù)實際的電網(wǎng)結構進行邏輯規(guī)則的設置，而且還要求用戶能夠據(jù)實際電網(wǎng)結構增減和定義新的邏輯規(guī)則。之所以強調用戶可編輯，因為用戶對規(guī)則的理解和對本單位運行經(jīng)驗的掌握，是任何其他人無法比擬的。只有用戶本身才有能力制訂出既符合統(tǒng)一安全原則，又適合本地特殊情況的操作順序法則，同時也只有用戶本身，才有能力判別一份命令票正確與否，并對命令票的合格性負責。
2.2.3 具有邏輯規(guī)則自動檢測和判斷功能
根據(jù)電網(wǎng)結構和用戶設置的邏輯規(guī)則，能夠自動對每一項操作進行檢查、判斷和功能實現(xiàn)。
2.2.4 具有生動直觀操作仿真平臺和模擬操作功能
開票工作應在生動直觀圖形界面上進行，相關的被操作元件圖形能夠隨著開票過程而自動變位，這就將操作人員的開票方式轉化成了模擬操作預演，實現(xiàn)了每項操作步驟都受到規(guī)則檢驗，如果規(guī)則制定無誤的話，那么所開操作票的合格性就完全能得到保證。
2.2.5 具有操作票分級管理的功能
操作票要采用分級管理，管理人員和操作人員要具有不同的操作和編輯權限。
以上的幾點是對該系統(tǒng)的主要功能要求。如圖1所示是該系統(tǒng)的總體結構功能框圖。
