论文总字数：24686字

摘 要

随着智能电网概念的提出，电厂的也逐渐的朝着智能化和信息化的方向发展，对于电厂的管理也逐渐变得系统化、信息化。然而，在电厂智能化的过程当中，如何能够在各个环节实现统一高效的生产？为此，需要有标准的工序，需要建立起一个标准的体系。

本毕业设计主要使用以Spring MVC为基础开发syncplant5平台开发的标准体系管理系统。在系统的开发过程中前端采用jsp，后台采用java，数据库采用oracle，并且用redis作了缓存。

本毕业设计主要包括基础数据和标准体系模块，实现对安全措施，人员工种，工器具，备件材料等管理，还有包括故障库管理等功能，然后在基本功能完成的条件下，进一步调整代码，实现了性能上的优化设计、通信上的安全性以及高可扩展性。

关键词：智能电网；标准体系；Spring MVC

Abstract

With the concept of Smart Grid, power plants are gradually moving towards the direction of intelligence. The management of power plants has also gradually become systematic. However, in the process of intelligent power plants, how can we achieve unified and efficient production at all levels? To do this, standard processes are needed and a standard system needs to be established.

This graduation project mainly uses the standard system management system developed on the basis of Spring MVC to develop the syncplant5 platform. In the development process of the system, the front-end adopts Java Server Page, the background adopts java, the database adopts oracle, and is cached by redis.

The graduation project mainly includes basic data and standard system modules, implements management of safety measures, personnel types, tools and equipment, spare parts materials, etc., as well as functions such as fault library management, and then further adjusts the code under the condition that basic functions are completed. It achieves optimized performance design, security on communication, and high scalability.

Key words: smart grid; standard system; Spring MVC

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 １

1.1 中国的智能电网简介 １

1.2 电厂智能化过程中的问题 ２

1.3 电厂检修评价指标体系 ３

1.4本文的主要内容 ４

第二章 相关技术介绍 ６

2.1 Spring MVC ６

2.2 Redis ８

2.3 本章小结 ８

第三章 模块需求分析 １０

3.1 模块整体概述 １０

3.2 模块需求说明 １１

3.2.1 基础数据模块 １１

3.2.2 标准体系模块 １２

3.3 模块用例分析 １２

3.3.1 基础数据模块 １２

3.3.2 标准体系模块 １５

3.4 本章小结 １７

第四章 模块详细设计与实现 １８

4.1 模块详细设计 １８

4.1.1模块设计 １８

4.1.2类图设计 ２３

4.1.3模块接口设计 ２３

4.2 模块实现展示 ２４

4.2.1 基础数据模块 ２４

4.2.2 标准体系模块 ２８

4.3 本章小结 ２８

第五章 系统测试 ２９

5.1 测试目的 ２９

5.2 测试过程 ２９

5.3 测试结论 ３３

5.4 本章小结 ３３

第六章 总结与展望 ３４

致 谢 ３５

参考文献 ３５

第一章 绪论

1.1 中国的智能电网简介

低碳经济的推动智能电网也获得了进一步的发展。由于电力系统的复杂性，智能电网的目前没有一个统一的定义。中国的智能电网定义为可再生能源，新材料，先进设备，信息技术，控制技术和储能技术，可实现发电，输电，调配，使用和储存的数字化管理，智能决策和互动交易[1]。

中国的智能电网目前已经建立了一套标准体系，囊括了电网结构、设备（系统）和关键设备。在电网结构方面分为了六个层次，第一层是大电网即中国坚强主干网，拥有超前的技术和领先的标准；第二层是区域电网分为华北、华中、华东、东北、西北、西南六大区域；第三层是省级电网即隶属于各区域电网的省级电网；第四层是配电网又名地区级电网，由市电网和农村电网及无数微电网组成；第五层是微电网是小型发配电系统（见图1）；第六层是袖珍网即居民家用分布式电源及储能管理系统。设备（系统）结构包括以下四个层级：第一层是发输变配用包括发输变配用等领域的智能电器和元件；第二层是传感量测保护控制包括数据处理、本地传感、智能量测和控制等；第三层是信息通信网络、智能网络包括统一平台、用电信息采集的统一标准、数据集中和双向互动等；第四层是高级调度中心、智能运行包括省级及以上智能电网调度技术支持系统基础平台和支撑平台的建设。在关键设备方面从电厂的基础与通用、发电、输电、变电、配电、 用电、调度、通信信息8大领域进行介绍[2]。

图1 微电网结构图

1. 基础与通用领域：安全、电能质量、术语和方法学。
2. 发电领域：常规发电关键设备包括梯级水电站调度控制、发电厂快速并网装置、次同步振荡抑制装置、水电机组设备状态监测等; 大规模可再生能源关键设备包括新能源发电监控系统、风能和光能储联合电站一体化智能监控系统、风电场故障穿越装置、兆瓦级光伏并网逆变器系统、风电机组控制系统、间歇电源功率预测调度、间歇式电源功率控制系统、风光储智能控制系统等。
3. 输电领域：柔性交流输电；输电线路状态监测；直流输电。
4. 变电领域：设备层次关键设备；系统层次关键设备; 运行技术支持关键设备。
5. 配电领域：配电自动化与配网规划；智能配电设备；分布式电源和微网。
6. 用电领域：用电信息采集；智能大客户服务；电动汽车充放电；智能用电小区；智能营业厅。
7. 调度领域：研制智能电网调度技术支持系统。
8. 信息通信领域：网络通信；信息化的应用。
9. 中国的智能电网建设与国外相比有更广的覆盖面并且有较高的系统性，智能电网具有广阔的前景和巨大的潜力。因此，越来越多的企业开始研究并使用智能电网的技术。

1.2 电厂智能化过程中的问题

目前国内电厂在这方面的应用十分落后，出来没有能够普及MIS的应用之外还存在着以下几个原因：

1. 缺少对信息系统规划的重视，目前建立信息系统只为了完成验收、实用化验收、创一流，大多数的建设只是走形式，没有深入的研究信息系统在提高企业收益方面的作用。
2. 在系统的划分过程中存在孤立的信息。国内电厂在建立系统时，没有统一的标准，往往根据专业的划分或根据职能的划分来确定系统的划分，并且都按照各自的编码系统带有自己的数据库，有些甚至还有自己的网络[17]。这样一方面会为信息共享带来极大的困难，而另一方面会导致大量的冗余信息。这非常不利于对电厂智能化的发展。
3. 没有成熟的软件进行管理，目前大多数的软件都是根据电厂的需求进行开发。但是，由于开发的软件基本是按照传统的流程进行开发，故而对于提高智能化程度没有太大的帮助，另外开发的软件存在较多问题。例如，软件不稳定、有较高的耦合性等。除此之外，有的电厂有多款软件，但由于缺少系统规划导致了软件功能的重复，软件无法满足企业的需求等。
4. 在电厂设计阶段没有进行统一标识和编码，导致了无法有效的收集电厂的信息，造成了资源的浪费同时也对后续的维护造成了较大的问题。
5. 在电厂整个生命周期中缺少对数据的管理，电厂生命周期包括电厂从规划、设计、施工、建造、安装、调试、运行、维护，直到最终退役、拆除的整个过程[17]。在整个周期中将产生海量的数据，这些数据能够很好的反映电厂整个过程中的状态，对于分析电厂的价值、未来走向和管理等方面具有重要的意义。然而，由于缺乏管理导致了对于信息的流失。
6. 为了解决以上的几个问题，应当做好系统规划并且建立起标准的管理体系。首先，在规划的时候应当以数据的共享为核心，要充分的利用数据避免信息孤岛实现过程数据库、关系数据库、资料数据库和文件系统的统一。其次，要合理的设计网络结构以提高网络的性能减少网络故障。再次，要注重在电厂生命周期中对数据的管理以提高对数据的利用率。最后，在软件设计方面，要明确软件的需求，注意整体的规划，同时要考虑到软件的安全性、稳定性、扩展性等，尽可能不要引用多款功能相似的软件，以免造成软件功能的重复，造成对资源的浪费。

1.3 电厂检修评价指标体系

在电力技术迅速发展的趋势下，出现了专门从事电力设备检修维护的企业组织来替代原本由发电企业自身队伍组织并实施的检修维护作业。但是，由于检修技术的更新换代以及检修维护人员与工具器件严重分离和电厂设备的复杂多样等原因对于电厂检修造成了极大的影响。因而，需要建立一个和电厂相关的指标体系。目前就电厂检修评价指标体系主要从以下七大类开始衍生：工艺质量、经济性指标、项目管理、安全健康和环保、工期、项目绩效和创新能力[16]。它的基本框架如图2所示。

图2 电厂检修评价指标体系基本框架

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