电厂变压器风险评估设计及实现

随着我国经济水平的不断提升，大电网表现出远距离、超高压发展趋势，网络规模逐步扩大，网络结构越来越复杂化，电力系统经济效益逐年增加。但与此同时也表现出了潜在的风险。而电厂变压器风险评估则是通过变压器使用情况掌握整个电力系统运行风险的重要举措，通过量化分析与评估变压器运行过程中的不确定性因素，帮助调度运行人员及时发现变压器的运行问题并采取相应的风险应对策略。

1电厂变压器风险评估系统设计

1.1系统总体设计

本文所设计的电厂变压器风险评估系统采用B/S架构，如图1所示。图1B/S结构系统如图1所示，B/S架构简化了客户端，更利于升级和扩展，无需安装复杂的电脑终端软件就可实现简便操作，在整个电力系统组建intemet内部网络，为终端与Web服务器之间实现通信提供条件。电厂全部信息数据都存储在中央数据库中，电厂外部终端也可实现对变电器风险评估系统的远程访问。该系统包括5个功能模块，即用户信息管理、专家评分管理、权重向量计算、风险计算、风险结果查询。①用户信息管理。该系统主要包含三类用户，分别是普通用户、专家、系统管理员。普通用户主要通过该系统进行个人信息、变压器数据及风险值的查看，专家仅通过该系统进行打分，对变压器风险值进行评估，而管理员则可通过该系统修改、查看用户信息，以及变压器基础数据信息、实验数据、巡检数据等。②专家评分管理。本系统对变电器风险的评估采用的是模糊综合层次分析法，要求专家对各风险影响因素进行打分，并利用相应的分析模型进行打分结果处理，得到各影响因素的权重。③权重向量计算。依据专家对风险一级影响因素的评分及评价矩阵计算各风险值，最终得出风险权重向量。④风险值计算。风险计算依据风险评估模型实现，主要通过该系统完成变压器风险评估模型计算流程，并呈现评估结果。⑤风险结果查询。本系统可根据时间查询风险结果，并以折线图形式展现，以便于用户更直观地了解风险数值曲线，掌握变电器风险值变化情况。

1.2系统数据库设计

电厂变压器风险评估系统设计与开发，离不开数据库设计，该系统中需要评估的变压器有多个，且每个变压器都可能存在多种风险因素，存在多个评价指标，而专家打分过程中，又存在多个不同专家对多个变压器打分的情况。合理的数据库是保障减少系统数据冗余，实现数据存储与共享有效性的重要基础，并能够满足不同用户处理数据和管理信息要求。从系统数据输入输出来看，输入流主要为基础数据和业务数据，基础数据为事物基本属性信息，通常是固定不变的，包含变压器信息，试验信息，监测信息等。业务数据是电厂各部门因适应不同业务需求而使用或者产生的信息，通常是变化的，包含如查询信息，统计信息等。输出流主要是用户提交请求后，系统根据用户请求从数据库中提取数据，并传输到客户终端，包含报表、图形、文件等输出形式。从系统数据访问层来看，它需要实现业务层与数据库的数据交互，本文选择应用Java语言开发，利用JDBC提供的编程接口实现数据库连接，通过JDBC发送SQL语句到数据库。同时，在JDBC的基础接口上又建立了对用户友好的高级接口，完成多个业务的数据访问接口分类。

1.3系统结构设计

为有效提升系统稳定性和可维护性，本着模块化设计电厂变压器风险评估系统的设计及其实现张成名（大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂设备部电气点检）摘要：电厂变压器是电力系统的关键设备，电厂变压器的可靠性影响着整个电力系统的正常运行。因此，电厂变压器风险评估系原则，本文将该系统分成了四层结构展开设计，分别是表示层、控制层、业务逻辑层和数据访问层，如图2所示。表示层是整个系统的前端展现部分，其主要功能是实现与用户交互，它与用户关系最为紧密。用户的请求，如试验信息查看与监测接收，以及显示结果的处理等都需要通过表示层来实现。控制层主要执行用户请求，如针对于用户风险值查看与试验数据查看内容，该层将执行不同的处理方式，它是实现业务逻辑层与表示层连接与交互的纽带。业务逻辑层主要实现与业务需求相关的各项任务，包括制定业务规则、业务流程等，与系统所应对领域逻辑息息相关，是实现系统数据流流动的关键层，也是整个系统结构最核心的部分，如当系统接收到传输过来的基础试验数据后，经相关业务处理后得到所需试验数据。数据访问层功能是完成业务层与数据库的数据交互，实现对Java与SQL数据语言的转化处理，如存储试验数据、计算专家权重，保存与更新用户信息等。

2电厂变压器风险评估系统实现

2.1系统开发平台选择

操作系统：windowsXP系统。开发工具：编辑器选择MyEcI.pse，服务器选择tomcat，测试浏览器选择360安全浏览器。开发语言：java语言。数据库管理系统：MySQL数据库，其特点是功能强大，拥有丰富的应用编程接口，可灵活、迅速地实现图像和文件存储。MySQL数据库包含了一个服务器守护进程与多个客户程序，可实现对庞大信息的有效管理，本系统通过应用MySQL数据库实现了对多个不同用户同时访问的记录，缩短了信息检索和编档时间，大大提升了系统运行稳定性。

2.2系统界面功能及实现

2.2.1系统的主界面。系统的主界面以真实电力变压器为背景，要求用户通过用户名及密码登录，首次登录需注册用户名，设置密码，当用户密码丢失时，可点击主界面“找回密码”按钮，按照提示完成注册时预留信息调查来找回密码或重置密码。用户成功登录后，初始页面上部导航栏中设置用户管理、数据管理、基础数据展示、专家评分管理、权重计算、风险计算、风险值管理7个部分。根据不同用户权限，7部分内容中，用户只可查看黑色字体显示内容，灰色部分无法查看，表明该用户不具备查看权限。2.2.2用户管理界面用户管理界面包含用户名、密码、邮箱、电话、职位、类别等，并设有“查看详情”、“修改用户信息”、“删除用户”三个按钮。根据不同用户的身份类别，系统可识别该用户操作权限，如普通用户一般只能选择“查看详情”。2.2.3数据管理界面。数据管理界面包括运行巡检数据、实验数据、故障数据等，根据系统已经设定的风险计算规则及标准，便可计算得到不同风险影响因素的风险值。2.2.4数据展示界面。数据展示界面中，用户可根据时间来查询相关数据信息，并以折线图、文字等形式展示出来。用户在时间插件中选择开始与结束时间，以及数据类型，继而选择“查询”按钮，便可直观地看到所选时间段内变电器风险数据变化趋势。2.2.5专家评分管理界面。专家评分管理界面需要专家登录，针对变电器运行中各风险要素进行打分，界面右侧有“编辑”、“修改”、“确定”三个按钮，打分时选择“编辑”按钮，出现错误时可通过“修改”按钮来修改，打分完成后选择“确定”按钮，系统自动保存专家打分结果，并用于风险要素的权重分析。2.2.6权重计算界面。专家打分结束后，建立评分矩阵，结合专家权重模块计算的权重，进行矩阵乘运算，进入权重计算界面，点击“计算评分权重”按钮，便可得到变电器各风险因素权重值，并在数据库中保存权重分析结果，作为风险值计算的输入。2.2.7风险计算界面。进入风险计算界面，点击“计算风险值”按钮，系统会根据设定好的计算模型，结合专家评分、电网标准及各项试验数据等自动输出分析结果，得到变电器风险值。2.2.8风险值管理界面。风险值管理界面包含变压器类型、额定电压、风险值、风险级别及维护建议，点击右上角“设置”按钮，在时间插件中选择开始与结束时间，便可通过折线图形式展现所选时间内变电器风险值变化情况，方便管理者针对变电器风险评估结果及时进行维护，保障电力系统的安全稳定运行。

作者:张成名 单位:大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂设备部电气点检

参考文献：

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[4]程崯，王宇，余轩，毛志强.电力变压器运行状态综合评判指标的权重确定[J].中国电力，2011（04）：26-30.