電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)處理技術(shù)分析

趙子慧 李潔

摘 要：變壓器是負(fù)責(zé)電壓轉(zhuǎn)換、電流及阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓的主要裝置，在電力系統(tǒng)中占有著舉足輕重的地位。隨著我國電能消耗的增加，變壓器長期處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，故障風(fēng)險大幅提高，影響了整個電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。文章從應(yīng)用技術(shù)、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、系統(tǒng)構(gòu)建3方面對電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)處理技術(shù)進(jìn)行分析，以為變壓器檢修工作提供幫助。

關(guān)鍵詞：電力自動化；變壓器；檢修系統(tǒng)；處理技術(shù)

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）14-0131-02

Abstract： Transformer is the main device in charge of voltage conversion， current and impedance conversion， isolation and voltage stabilization， which plays an important role in the power system. With the increase of power consumption in China， the transformer is working at full load for a long time， and the fault risk is greatly increased， which affects the smooth operation of the whole power system. In this paper， the application technology， system network structure and system construction are analyzed in order to provide help for transformer maintenance.

Keywords： power automation； transformer； overhaul system； processing technology

變壓器（Transformer）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢修流程繁雜，采用人工檢修勢必會增加檢修人員工作強(qiáng)度并容易因人為因素而導(dǎo)致細(xì)小的問題被遺漏，繼而給其平穩(wěn)運(yùn)行帶來嚴(yán)重不利影響。隨著電器自動化技術(shù)的快速發(fā)展，構(gòu)建電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)并將其應(yīng)用于檢修工作中無疑能夠大幅提高檢修效率，日益引起電力行業(yè)的關(guān)注。然而，電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)的構(gòu)建是一個系統(tǒng)性工程，對使用的處理技術(shù)要求較高，所以結(jié)合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展形勢，圍繞電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)處理技術(shù)展開研究與分析成為當(dāng)務(wù)之急。

1 電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)

聯(lián)機(jī)實時分析（（On-Line Analysis Processing，OLAP）以及數(shù)據(jù)挖據(jù)技術(shù)是現(xiàn)代化電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)主要的應(yīng)用技術(shù)，其各自內(nèi)容如下：

1.1 聯(lián)機(jī)實時分析

變壓器運(yùn)行過程中勢必會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息并被存儲于電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫之中，但是此種歷史數(shù)據(jù)未經(jīng)過處理之前并不能夠為變壓器檢修工作提供直接的幫助。故此利用聯(lián)機(jī)實時分析對數(shù)據(jù)庫內(nèi)特定的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)合維修工作人員提出的各種假設(shè)以及相應(yīng)問題，最終反饋給容易被前者讀懂的結(jié)果，以便于對歷史數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加工和再利用[1]。

1.2 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

該技術(shù)則是對被隱藏而又具有使用價值的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，在獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息之后可以根據(jù)其內(nèi)在規(guī)律作出自動的推演，以此來挖掘出具有規(guī)律性的潛在模式，以便于檢修人員對檢修行為及效果進(jìn)行科學(xué)預(yù)測[2]。上述兩種應(yīng)用技術(shù)并非獨(dú)立存在，而是具有明顯的相互依存關(guān)系，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是在聯(lián)機(jī)實時分析基礎(chǔ)上的一種延伸，便于發(fā)現(xiàn)更多有價值的數(shù)據(jù)信息。

2 電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

瀏覽器/服務(wù)器模式是一種三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為既往客戶端/服務(wù)器架構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，瀏覽器/服務(wù)器模式逐漸成為了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)展的主流趨勢。相較于傳統(tǒng)的客戶端/服務(wù)器架構(gòu)，此種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)凸顯出了以下幾方面的優(yōu)勢：

（1）操作人員能夠通過瀏覽器以對服務(wù)器進(jìn)行訪問，

繼而實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的操控，并將所有重要的事務(wù)邏輯于服務(wù)器端完成，從而大幅降低客戶端對于電腦配置的過高要求，無論是后期的維護(hù)與升級還是工作量和成本均得到了有效控制。電力系統(tǒng)是由多個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌M成，在整個網(wǎng)絡(luò)之中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)量眾多，采用瀏覽器/服務(wù)器模式無疑能夠滿足多個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳僮饕蟆?/p>

（2）避免了客戶端的重復(fù)開發(fā)

瀏覽器/服務(wù)器模式無需多個客戶端支持，操作人員只需要通過瀏覽器即可以滿足使用需求，整個系統(tǒng)建設(shè)以及應(yīng)用更為便捷，在電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)搭建時成本大幅降低。此外，利用瀏覽器可完成整個數(shù)據(jù)平臺以及管理訪問的權(quán)限設(shè)置，如此一來整個系統(tǒng)的安全性大幅提高。隨著互聯(lián)網(wǎng)安全形勢的越發(fā)嚴(yán)峻，此種提升系統(tǒng)安全性的舉措無疑顯得更為重要。鑒于目前變壓器檢修工作具有著較高的專業(yè)性，尤其是后者運(yùn)行狀態(tài)對于整個電力系統(tǒng)會產(chǎn)生直接影響，故此選取瀏覽器/服務(wù)器模式一方面能夠賦予檢修人員相應(yīng)的訪問與操作權(quán)限，杜絕了非正常訪問者的惡意操作，另一方面檢修人員無需在變壓器故障發(fā)生后趕赴現(xiàn)場，而是可以借助任意一個客戶端訪問電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)，繼而實現(xiàn)對故障變壓器的檢修與處置。因此，無論是當(dāng)下還是今后，瀏覽器/服務(wù)器模式均是必選的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

3 電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)構(gòu)建

本文中電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)的構(gòu)建分為以下幾個步驟：

3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

變壓器檢修數(shù)據(jù)必須經(jīng)過一系列處理方能夠形成有用的信息，而此種處理涵蓋了數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加載[3]。通常情況下檢修人員需要對變壓器運(yùn)行所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析以明確具體的故障類型以及結(jié)構(gòu)問題，隨后從數(shù)據(jù)庫中篩選出與之相關(guān)的重要數(shù)據(jù)，通過聯(lián)機(jī)實時分析、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對其進(jìn)行處理即可以得到完整的、便于檢修工作開展的信息。然而，由于變壓器故障類型多樣，既有油箱內(nèi)部的故障，又有郵箱外部的故障，并且其異常運(yùn)行方式同樣具有多樣性特征，諸如：過負(fù)荷、過激磁、溫度過高、冷卻器全停等，往往需要予以對應(yīng)的處置措施，使用的數(shù)據(jù)信息必須要確保能夠滿足檢修工作需求，所以尚需要預(yù)先將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為便于進(jìn)一步挖掘處理的形式以備不時之需。

3.2 數(shù)據(jù)模型

檢修人員明確變壓器的具體故障類型以及結(jié)構(gòu)問題后通過系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理即可以形成知識模型。在該模型之中包含有海量的數(shù)據(jù)信息，位于客戶端時需要使用Visual Basic編程語言進(jìn)行處理，位于服務(wù)器端的數(shù)據(jù)則以結(jié)構(gòu)化查詢語言（Structured Query Language，SQL）語言予以處理[4]?；诮Y(jié)構(gòu)化查詢語言服務(wù)的數(shù)據(jù)庫即可以自動將與變壓器檢修有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚焦處理，形成實體化的數(shù)據(jù)表格。將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù)維的形式予以處理后即可以形成維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如此一來檢修人員便可以在進(jìn)修工作中快速、靈活的進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，使得查詢的數(shù)據(jù)能夠與故障類型保持一致，為后續(xù)的處理措施提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

3.3 系統(tǒng)模型

電力系統(tǒng)負(fù)責(zé)某一個地區(qū)的電能供給，變電站在運(yùn)行時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠被整個電力系統(tǒng)實時在線監(jiān)測。變壓器作為變電站不可或缺的組成部分，其數(shù)據(jù)監(jiān)測更是成為重中之重，所建立的系統(tǒng)模型亦圍繞此方面而開展。具體可以分為細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)聯(lián)機(jī)實時分析數(shù)據(jù)庫、綜合數(shù)據(jù)庫、客戶端三個部分，前者負(fù)責(zé)存儲整個系統(tǒng)中相關(guān)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選處理后形成的有用數(shù)據(jù)，綜合數(shù)據(jù)庫是對所有細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)的存儲，后者則是檢修人員的操作工具。

3.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析

電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)形成的細(xì)節(jié)性數(shù)據(jù)往往存儲于維修數(shù)據(jù)庫之中，但是在實際應(yīng)用中檢修人員更傾向于可以直接利用的有用數(shù)據(jù)，而并非從維修數(shù)據(jù)庫中檢索和查詢，以此來縮短決策時間，提高檢修效率。此外，從多個視角多變壓器運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析無疑能夠為變壓器故障更好的解決提供幫助。故此采用Microsoft SQL Server 2012平臺的聯(lián)機(jī)實時分析和Javascript pivot table直接與服務(wù)器端通信，以便于提供能夠直接訪問的借口，并基于前端的數(shù)據(jù)源、階段、命令、行組對象啟動數(shù)據(jù)透視表服務(wù)，順利開展相應(yīng)的檢修操作[5]。

4 結(jié)束語

綜上所述，聯(lián)機(jī)實時分析、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)主要的應(yīng)用技術(shù)，瀏覽器/服務(wù)器模式的應(yīng)用一方面能夠提高整個系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性，另一方面可大幅降低電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)的搭建成本，方便檢修人員的操作，故此成為電力自動化變壓器檢修系統(tǒng)必選的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在具體構(gòu)建過程中分為了數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)模型、系統(tǒng)模型、系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析4個部分，對于變壓器在線監(jiān)測和檢修工作而言具有重要意義。

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