本文是一篇软件工程论文，本文主要就是围绕配电网运行状态监测管理系统的研究方案而展开具体的研究的，主要完成的工作包括以下几个方面。首先，从整体上对配电网运行状态监测管理系统的整体需求进行了概述说明。明确了访问系统的用户类别，将用户按照软件工程的思想进行了角色话费，并采用用例图的形式对每一类用户的业务需求以及功能需求进行了调研和分析总结，得出了系统的功能需求，主要包括电路图设计管理、负荷与控制管理、防窃电检测管理、线损管理以及系统管理等。供电公司要确保用电用户的合法权益以及用电安全，系统要 7×24 小时的持续稳定运行，平均响应时间要控制在五秒以内，资源占有率不能超过 60%。
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
在人民生活水平不断提升、科技不断发展的今天，各式各样的电子电力设备已经完全融入了人们的生活中，这就导致整个社会的用电需求越来越大，配电网系统也越来越复杂，其负荷也越来越大，且随时面临故障发生的可能，严重影响配电网系统的可靠性、安全性和电能质量[1]。而电力用户对电能质量和供电可靠性的要求却越来越高，配电网的安全稳定运行对保证电力供应具有重要意义。然而多数配电网结构复杂、分支线路多，加之过去对配电网的重视度不够，架结构比较薄弱，自动化水平低，因配电网故障造成的停电事故不断发生，且恢复供电时间较长，造成较大经济损失。而传统的配电网运行状态检测主要以人工定期实地对电网电路以及设备进行检修为主，浪费大量的人力物力资源，且人工检修容易造成疏忽，导致故障的频繁发生[2]。因此，研究一种适合特定地区电网配电系统结构特点的、经济、可靠的自动故障定位技术，开发一个对配电网运行状态进行自动化实时监测的软件系统，对于发现和确定故障点，缩短恢复供电时间，维持系统的稳定运行和减小用户及电力网的损失将起到着至关重要的作用。
配电网运行状态检测管理作为现代电网必然的发展方向，它能够凭借自身坚强的结构体系和技术支撑力量，高效地处理突发故障与一些外部威胁，同时自主地恢复到正常状态，避免重大事故的发生[3]。配电网运行状态检测管理的安全稳定运行对整个电力系统都具有重大意义，因此有必要对配电网运行状态检测管理进行深入的讨论。
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1.2 国内外研究现状
国外自 20 世纪 70 年代起就开始研究和应用了配电网自动化技术，近四十年来的发展过程主要经历了以下三个阶段。
第一阶段主要使用了馈线自动化（Feeder Automation，FA）技术。日本的 CEPCO公司、韩国的 KEPCO 电力公司、美国的 Cooper 公司在馈线自动化技术方面最具有代表性[8]。
第二阶段主要使用配电自动化（Distribution Automation，DA）技术，由于计算机技术和通信技术等的快速发展，配电自动化技术应运而生，它是一种集计算机技术、数据传输、控制技术、现代化设备及管理于一体的系统，通过综合运用以上技术和资源，可以提高供电可靠性，改进电能质量，并且监测配电网的运行状况，还能实时远程遥控改变配电网的运行，当监测到故障发生时，远程通知电网管理员，管理员负责遥控操作隔离故障区域或恢复供电，配电网自动化技术的提出，向用户提供优质服务，降低运行费用，减轻运行人员的劳动强度[9]。
第三阶段使用了智能配电自动化系统技术。随着信息时代的不断发展，各种新型家电、电子设备不断诞生、革新，而城市现代化也越来越普及，城市对用电的需求也就越来越大，故配电网的分布也就越来越复杂，当电路故障发生时，快速准确地对故障进行监测定位和及时恢复故障区域用电，逐渐成为这一阶段的重要研究课题。而智能配电自动化系统技术，就是为了实现这一目标，将实时监测、反馈、控制管理相结合的技术，智能配电自动化系统技术，是以配电自动化技术为基础，结合先进的测量传感技术、计算机技术、控制技术、信息通信技术，并且利用其他一些智能化的电气设备和可视化软件系统，实现对整个配电网的优化、控制、检测和保护，并且在配电网的运行状态异常时，可以提供自愈控制，最终达到对配电网全方位掌控的目的，提高了电力系统的稳定性，节约了大量人力物力资源，为居民提供优良的供电服务[10]。
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第二章 配电网运行状态检测管理系统的关键技术
2.1 Java 语言
在软件编程开发中 Java 语言一直是其中的佼佼者，作为一种高级编程语言，其是由 SUN 公司推出的，可以在几乎所有操作系统中运行相应的程序。这是因为该程序的编程以后就会转变成对应的.class 文件，并且通过 JVM 的中间平台处理，实现了不同操作系统的兼容性[15]。这是一种良好的面向对象编程语言，支持所有面向对象开发的特性，可以构建类和对象，并在程序中提升系统开发效率。如今在全世界面向对象开发中，Java 是其中非常成功的高级开发语言，可以完成面向B/S 架构的系统和桌面系统，同时也支持面向 Android 端的开发。该编程语言特点突出：
1、纯面向对象程序语言 这是一种纯正的面向对象开发语言，把开发程序中的所有事物看作是对象进行处理。实现对万事万物的抽象而形成具有共同特征的类，从而构建 CLASS 类，并通过类的实例化对象处理，形成继承、封装和多态。在继承上支持单继承编程处理，并通过接口的实现达到子类的多样化实现。
2、良好的安全性
在程序语言中通过多种思想保证了程序开发的安全性，尤其消除了在 C++语言中指针方面的被看做是不安全的编程，从而使得程序的执行更加安全。随着JavaWeb 的开发以及互联网的应用程序的增多，编程语言的安全性对系统来说至关重要，因此在 Java 编程技术上相关的安全机制也在同步提升，这为网络中的程序的运行提供了支持。
3、兼容多种操作系统
可以在所有操作系统上配置 Java 环境和运行 Java 程序，因此就实现了程序的一次编码处处可以运行，使得开发的程序可以在多个系统之间实现灵活的移植和切换[16]。
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2.2 UML 建模语言
在对课题进行分析和设计的过程中，需要使用到相应的建模工具来对具体的内容进行描述，课题选用的是 UML，下面对 UML 的相关内容进行简单的描述。
UML(统一建模语言)是一个明确的，易于表达，功能强大，普遍适用的建模语言。它不仅统一了 Booch 的，鲁博和雅各布森的代表，更是对这两者的优化和改进，通过不断的应用和优化，最终形成了标准建模语言。在 UML 中，将传统的一些建模工具和方法进行了集成，采用了基本的面向对象的技术。因此，UML 必然是一个简单而一致的建模语言，这些语言和其他方式的用户愿意采用。UML 注意对使用用户的意见的征集，并通过对这些意见进行汇总分析，总结了自身存在的问题，明确了需要在哪些地方进行优化和改进，并制定了解决方案，进而也就促进了自身的发展[18]。第三，UML 是一种语言，并不是过程，虽然 UML 的应用都是基于应用系统的，贯穿于整个系统的研发过程，但是针对不同的应用，需要采用不同的开发过程。UML 由两部分组成：统一建模语言语义和符号，UML 具有以下三个明显的特点：
1、UML 统一了建模领域的相关概念，形成了标准的就建模语言。
2、UML 还借鉴了其他学校在面向对象技术领域的优势，而且还将非面向对象的设计方法集成进来，能够满足不同的应用系统开发的建模需求，对表示符号进行了简化处理，将一些复杂的不利于人们理解的符号进行了删除，并根据需要增加了一些新的表示符号。因此，许多人在面向对象领域的想法已经被纳入到统一建模语言中。这些想法不是由 UML 的设计人员提出的，它是随着软件项目的开发过程和经验的不断积累总结而成的。
3、UML 随着软件开发技术的不断发展以及人们的设计思想的不断进步，逐步的增加了新的内容，比如：模板（Stereotypes）、可扩展性机制、线程、进程、分发、并发、模式[19]。新的概念，如协作、活动图，并清楚地区分类型、类、实例、细化、接口和组件等等。
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第三章 配电网运行状态检测管理系统需求分析················ 14
3.1 系统概述 .................................. 14
3.2 功能需求概述 ............................. 15
第四章 配电网运行状态检测管理系统总体设计············· 27
4.1 整体架构设计 .................................. 27
4.2 软件架构设计 ........................... 28
第五章 配电网运行状态检测管理系统详细设计··············· 42
5.1 电路图设计管理详细设计 ............................. 42
5.2 负荷与控制管理详细设计 ................................... 43
第六章 配电网运行状态检测管理系统实现与测试
6.1 实现环境
（1）本系统的开发需要配置相应的软件环境，包括开发计算机、服务器软件以及数据库管理系统等。本系统开发中使用的系统操作系统是 Windows7。Java 开发环境是 MyEclipse，系统 Web 服务器是采用了 Tomcat 与 Apache。同时，为了对系统中的数据进行集中管理，借助了管理能力比较好的 MySQL。
（2）为了能够达到良好的软件开发效果和测试效果，系统在开发之初就对服务器环境进行了搭建，从而可以对系统的运行进行总体评估分析，以便根据用户非功能需求做出配置上的调整。服务器的硬件配置关系到系统的运行效果，因此通过初步调查分析，确定了系统的硬件配置环境是：服务器端采用 CPU3.0GHZ 的G4500RD630 刀片机，内存空间是 16G，磁盘存储采用 1T*4 布局，服务器数量是2 台应用程序服务器、1 台数据库服务器，同时建立了远程备份数据库服务器 1 台。
（3）在对系统服务器进行配置管理中，还需要对客户端运行软件进行管理。包括运行操作系统、数据库管理系统以及服务器运行所需的各种软件等。
（4）为了能够达到较好的系统使用效果，在服务器端进行了网络的配置和管理，系统总带宽采用了 100M 独享策略，同时，进行了双线接入机房。这样可以实现用户更好的访问效果，并申请了运营商的公网 IP 地址一个。
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第七章 总结和展望
7.1 工作总结
近年来我国对用电安全的要求越来越高，相关的部门也制定了一系列的相关政策来确保用电用户的安全。在电力行业中配电网的运行状态检测是非常重要的，可以通过对运行状态进行的检测可以发现一些潜在的安全隐患，因此将“事后处理”转变为“事前预防”，可以很好的预防一些安全用电事故的发生。然而在传统的管理模式下，对于配电网的运行状态检测是非常困难的，也可以说是基本上做不到的。在信息化时代，可以通过一些智能终端设备对相关的信息进行采集，并实时的传输到应用系统中，通过应用系统显示实时的运行状态，这样可以为管理人员提供有效的支撑。所以配电网运行状态监测管理系统研究也就提上了日程，成为了目前电力行业所需要解决的主要的问题。
本文主要就是围绕配电网运行状态监测管理系统的研究方案而展开具体的研究的，主要完成的工作包括以下几个方面。
首先，从整体上对配电网运行状态监测管理系统的整体需求进行了概述说明。明确了访问系统的用户类别，将用户按照软件工程的思想进行了角色话费，并采用用例图的形式对每一类用户的业务需求以及功能需求进行了调研和分析总结，得出了系统的功能需求，主要包括电路图设计管理、负荷与控制管理、防窃电检测管理、线损管理以及系统管理等。供电公司要确保用电用户的合法权益以及用电安全，系统要 7×24 小时的持续稳定运行，平均响应时间要控制在五秒以内，资源占有率不能超过 60%。
其次，对配电网运行状态检测管理系统展开详细的设计，首先采用分层设计的思想，将整个系统进行了层次的花费设计，形成了系统的整体架构。采用 sill框架对系统的软件架构进行阐述说明。在对系统的网络架构进行设计的过程中，采用防火墙、磁盘阵列以及容灾处理等措施来确保系统的网络安全。采用模块化的思想将整个系统划分为不同的业务模块，并设计了不同业务模块之间的交互接口。采用亚图的形式对数据库的概念模型和逻辑模型进行了阐述说明。
然后，针对配电网运行状态监测管理系统的核心功能模块展开详细的设计说明，主要采用类图，时序图以及功能模块图的形式来对每一个业务模块所包括的功能以及核心功能打操作流程进行了阐述说明。
最后采用 Java 语言对配电网运行状态监测管理系统的具体功能进行编程，展示了配电网运行状态监测管理系统的运行效果，并对运行效果进行了分析说明，采用黑黑盒测试方法对系统的性能和功能展开详细的设计，通过测试结果可知系统不仅满足了业务操作的需要，而且能够持续稳定的运行。
参考文献（略）