基于ODM的MySQL关系数据库建模及接口设计方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种基于ODM的MySQL关系数据库建模及接口设计方法。
【背景技术】
[0002]随着现代电力系统的不断发展，大量电力电子设备如高压直流输电(HVDC)和柔性交流输电系统(FACTS)引入电力系统，以及各种电力系统自定义控制模型的出现，电力系统的仿真数据模型将不断扩充。基于某种固定格式的数据模型所开发的电力系统仿真数据库将面临难以扩充和维护的问题。而且电力系统不同领域使用的仿真软件各不相同，其数据格式之间会存在较大差异，基于某种仿真软件格式的数据模型所开发的电力系统仿真数据库不利于与其它仿真软件的共享。
[0003]早在20世纪70年代，IEEE就提出了通用数据格式(CDF)以建立一种标准、通用的数据格式便于数据描述和共享，但其采用文本格式存储，存在可读性差、不具备扩展性、仅局限于潮流数据等问题。为了克服IEEE CDF的不足并解决上述数据转换困难问题，IEEE开源软件工作组提出了开放数据模型(Open Data Model，0DM)。该模型采用可扩展置标语言(Extensible Markup Language, XML)模式定义模型及其语法，其特点在于良好的开放、可读性和扩展性。对于电力系统众多的仿真软件数据格式，以开放数据模型ODM作为数据转换桥梁，可以提高不同数据格式之间的转换效率。
[0004]也有研究是在数据库中建立通用数据模型，通过建立数据库与不同电力系统仿真软件数据格式的相互转换，来实现数据的存储与转换，但其基于数据库建立的通用模型具有维护、扩展困难和难以推广的一些不足之处。
【发明内容】
[0005]针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种基于ODM的MySQL关系数据库建模及接口设计方法。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供了一种基于ODM的MySQL关系数据库建模及接口设计方法，其包括如下步骤:
[0007]A、将开放数据模型ODM中各类电力系统元件在MySQL关系数据库中创建其--对应实体以及相应属性；
[0008]B、根据ODM中各电力系统元件的连接、从属、约束关系，在MySQL关系数据库建立关系，确定主键、外键与约束条件；
[0009]C、在MySQL中使用触发器定义各数据表的信息修改记录；
[0010]D、利用不同编程语言的接口 API实现ODM与MySQL关系数据库的接口设计。
[0011]本发明在总结前人设计的电力系统数据库优缺点的基础上，基于上述的电力系统开放数据模型0DM，在MySQL关系数据库中建模，开发一个具有很强扩展性和开发性的关系型数据库，并能利用多种高级计算机语言与MySQL关系数据库的接口 API，实现ODM与MySQL关系数据库之间的高效数据交互。
[0012]本发明中，开放数据模型ODM中各类电力系统元件本身就是不同的实体，元件本身也包含多种不同属性，各种属性都有确定的数据类型，而且ODM中各电力系统元件都存在确定的连接、从属、约束关系，这些特征都是关系数据库的基本构成要素，能够便捷地建立起ODM与MySQL关系数据库的完整映射关系。
[0013]本发明中，ODM是一种具有很强扩展性的开放数据模型，能满足电力系统中日益涌现的新元件的建模，基于其建立的关系数据库的扩展与维护也将同样灵活高效，ODM很有可能作为不同格式数据的转换桥梁，那么基于其建立的关系数据库将具有很好的实用性。
[0014]本发明中，创建MySQL关系数据库的过程就是建立ODM的完整映射过程，它们之间的数据交互层次清晰分明，而且各种主流的高级计算机语言均提供与MySQL关系数据库的接口 API，能大大简化接口程序的开发工作。
[0015]根据本发明另一【具体实施方式】，步骤B中，数据库中所有表的关系连接均以确定关系构成联系。
[0016]根据本发明另一【具体实施方式】，步骤B中，实体间通过外键建立从属关系，母线和支路都以网络ID作为外键，安装在母线上的设备以母线ID作为外键，依附于支路的设备以支路ID作为外键，发电机各控制器以发电机ID作为外键。
[0017]根据本发明另一【具体实施方式】，步骤B中，外键的连接关系均设为级联模式。
[0018]根据本发明另一【具体实施方式】，步骤C中的信息修改包括删除、更新或插入数据。
[0019]根据本发明另一【具体实施方式】，步骤C中，进行信息修改操作时，数据库通过触发器自动响应记录修改信息，潮流计算数据与稳定计算数据分开记录修改信息。
[0020]根据本发明另一【具体实施方式】，在进行插入操作时，采用的方法为，从缓存文件中向数据库批量写入数据的“Load Data LOCAL InFile”方法。
[0021]与现有技术相比，本发明具备如下有益效果:
[0022]由于创建MySQL关系数据库的过程就是建立ODM的完整映射过程，因而ODM描述的电力系统模型与MySQL关系数据库之间的数据交互程序的编写十分简单，逻辑清晰，层次分明。
[0023]下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
【附图说明】
[0024]图1为实施例1中，基于ODM的MySQL关系数据库建模及接口设计方法图；
[0025]图2为实施例1中，开放数据模型ODM描述的电力系统模型架构图；
[0026]图3为实施例1中，Java应用程序设计接口 JDBC的体系结构。
【具体实施方式】
[0027]实施例1
[0028]本实施例的基于ODM的MySQL关系数据库建模及接口设计方法，如图1所示，包括如下步骤:
[0029]A、勾勒出开放数据模型ODM所描述的电力系统模型架构(如图2所示)，然后在MySQL关系数据库中创建各类电力系统元件--对应实体以及相应属性；
[0030]B、根据ODM中各电力系统元件的连接、从属、约束关系，如发电机需要接在母线上，各种发电机控制器(包括励磁器、原动机调速器、电力系统稳定器PSS等)都必须从属于某台发电机等关系，在MySQL关系数据库中建立它们间的关系，再进一步确定主键、外键与约束条件，如母线的主键是“母线ID”，母线的外键是“网络ID”，删除某个母线对象后连接在其上的其它元件对象也要级联删除等；
[0031]C、在MySQL关系数据库中使用触发器(MySQL5.0新增的功能)定义各数据表的信息修改操作记录，包括数据的插入insert、更新update或删除delete，发生这些操作时，数据库通过触发器自动响应记录修改信息；
[0032]D、利用不同编程语言的接口 API实现ODM与MySQL关系数据库的接口设计。此实施例中使用Java编写接口程序，利用Sun公司为Java语言提供的访问各类关系数据库的一种可用于执行SQL语句的Java应用程序设计接口 JDBC实现接口设计。JDBC的体系结构如图3所示。驱动程序管理器(Driver Manager)为应用程序装载数据库驱动程序。数据库驱动程序是与具体的数据库相关的，用于向数据库提交SQL请求。可以看出，JDBC API的作用就是屏蔽不同的数据库驱动程序之间的差别，使得程序设计人员有一个标准的、纯Java的数据库程序设计接口，为在Java中访问任意类型的数据库提供技术支持。
[0033]虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。
【主权项】
1.一种基于ODM的MySQL关系数据库建模及接口设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: A、将开放数据模型ODM中各类电力系统元件在MySQL关系数据库中创建其--对应实体以及相应属性； B、根据ODM中各电力系统元件的连接、从属、约束关系，在MySQL关系数据库建立关系，确定主键、外键与约束条件； C、在MySQL中使用触发器定义各数据表的信息修改记录； D、利用不同编程语言的接口API实现ODM与MySQL关系数据库的接口设计。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A具体包括如下步骤: A1、勾勒出开放数据模型ODM所描述的电力系统模型架构； A2、在MySQL关系数据库中创建各类电力系统元件--对应实体以及相应属性。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中，数据库中所有表的关系连接均以确定关系构成联系。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中，实体间通过外键建立从属关系，母线和支路都以网络ID作为外键，安装在母线上的设备以母线ID作为外键，依附于支路的设备以支路ID作为外键，发电机各控制器以发电机ID作为外键。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中，外键的连接关系均设为级联模式。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中的信息修改包括删除、更新或插入数据。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中，进行信息修改操作时，数据库通过触发器自动响应记录修改信息，潮流计算数据与稳定计算数据分开记录修改信息。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行插入操作时，采用的方法为，从缓存文件中向数据库批量写入数据的“Load Data LOCAL InFile”方法。
【专利摘要】本发明提供了一种基于ODM的MySQL关系数据库建模及接口设计方法，其包括如下步骤：A、将开放数据模型ODM中各类电力系统元件在MySQL关系数据库中创建其一一对应实体以及相应属性；B、根据ODM中各电力系统元件的连接、从属、约束关系，在MySQL关系数据库建立关系，确定主键、外键与约束条件；C、在MySQL中使用触发器定义各数据表的信息修改记录；D、利用不同编程语言的接口API实现ODM与MySQL关系数据库的接口设计。由于创建MySQL关系数据库的过程就是建立ODM的完整映射过程，因而ODM描述的电力系统模型与MySQL关系数据库之间的数据交互程序的编写十分简单，逻辑清晰，层次分明。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105335545
【申请号】CN201510507947
【发明人】甄鸿越, 张帆, 周挺辉, 黄冠标, 王长香, 赵利刚, 门锟, 杨诚
【申请人】南方电网科学研究院有限责任公司, 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年8月18日