【正文】 范操作，極大提高了數(shù)據(jù)庫(kù)管理的安全可靠以及程序的獨(dú)立性。 數(shù)據(jù)庫(kù)工作原理Fig. The working principle of the database 設(shè)備信息記錄Tab. Records of device information 電容型設(shè)備記錄Tab. Records of capacitive type device 故障診斷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障診斷運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要用于完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、分析、儲(chǔ)存和操作員管理設(shè)備等功能。運(yùn)行人員通過(guò)圖形操作系統(tǒng)設(shè)定采集所需的初始化參數(shù)，并通過(guò)串口通訊的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與傳輸，系統(tǒng)結(jié)合485總線和Advantech公司的ADAM 4520 RS232/485轉(zhuǎn)換模塊。為面向?qū)ο蟮木幊谭绞?，其進(jìn)行串口操作時(shí)只需定義通訊對(duì)象的屬性和調(diào)用對(duì)象方法。計(jì)算分析軟件主要采用諧波分析方法，其主要基于修正理想采集頻率，通過(guò)多次測(cè)量計(jì)算設(shè)備運(yùn)行信息，結(jié)合復(fù)合濾波法[59]，排除單次測(cè)量帶來(lái)的隨機(jī)性干擾。運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的修改，信息查詢等操作時(shí)操作員管理的主要工作。該過(guò)程首先采用Query控件和BDE數(shù)據(jù)引擎，然后，編制了基于SQL語(yǔ)言的Image對(duì)象，該方式下，操作員管理工作使得對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作具有靈活性、多樣性等特點(diǎn)。并且可視化組件QReport，可進(jìn)一步建立設(shè)備記錄報(bào)表和打印等功能，這使管理工作簡(jiǎn)單有效并且十分便利，且利用Delphi中的Quick Report模板完成報(bào)表的編寫(xiě)，操作快捷、簡(jiǎn)易。 在線監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流向圖Fig. Data flow of the online monitoring system and diagnostic system而登陸系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)界面，需要身份認(rèn)證。通過(guò)分析計(jì)算采集數(shù)據(jù)，如果發(fā)現(xiàn)異常情況，將提示報(bào)警，并將計(jì)算數(shù)據(jù)存入當(dāng)前時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)成歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。采用動(dòng)態(tài)前景方式顯示監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行信息，利用醒目的顏色表示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，便于操作人員直觀、明了了解設(shè)備狀況。 運(yùn)行監(jiān)測(cè)主界面Fig. The operation main interface of the monitoring system為了減小設(shè)備運(yùn)行信息采樣設(shè)置可能帶來(lái)的影響，軟件設(shè)計(jì)了兩種采樣方式，包括定時(shí)采樣和強(qiáng)制采樣。由于設(shè)備絕緣狀況變化相對(duì)較為緩慢，一般采用定時(shí)采樣方式，而操作人員可以根絕設(shè)備不同運(yùn)行時(shí)期或者檢修等需要，采用強(qiáng)制采用方式。而提供數(shù)據(jù)查詢與系統(tǒng)設(shè)定點(diǎn)擊功能的系統(tǒng)管理任務(wù)菜單，可實(shí)現(xiàn)記錄內(nèi)容的快捷分析與打印。 信息查詢系統(tǒng)隨著智能電網(wǎng)和智能變電站的發(fā)展，目前變電站自動(dòng)化程度也日益升高，尤其是電力系統(tǒng)中通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得智能變電站和無(wú)人值守變電站的逐漸普及，因此電容型設(shè)備在線監(jiān)測(cè)軟件開(kāi)發(fā)時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的共享性，及時(shí)將設(shè)備監(jiān)測(cè)信息傳遞到上級(jí)管理部分，提供變電站自動(dòng)化建設(shè)所需信息。目前主要是采用客戶機(jī)/服務(wù)器（C/S）模式來(lái)完成各個(gè)功能模塊的快速查詢，采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式的目的是為了便于及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行信息，但該過(guò)程軟件設(shè)計(jì)需要的時(shí)間長(zhǎng)，軟件更新慢、適應(yīng)性差。 而本文建立的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息查詢系統(tǒng)采用了瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模式，基于該模式的監(jiān)測(cè)查詢系統(tǒng)可以有效避免上述客戶機(jī)/服務(wù)器中的缺點(diǎn)，屬于受客戶機(jī)模式，這種模式的優(yōu)點(diǎn)是便于變電站操作人員管理維護(hù)，省略了客戶端安裝，具有開(kāi)發(fā)時(shí)間短、更新快的特點(diǎn)，而且該平臺(tái)的開(kāi)放性和開(kāi)發(fā)效率都較高。 但是雖然通過(guò)瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模式建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，但是實(shí)現(xiàn)瀏覽器/服務(wù)器模式的關(guān)鍵技術(shù)是開(kāi)發(fā)具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)訪問(wèn)能力的 Web 頁(yè)。目前國(guó)內(nèi)外主要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)訪問(wèn)方案主要包括CGI、ISAPI、NSAPI、JDBC等，但是上述方案均或多或少存在自身的局限性和不適性[60]。例如，雖然ISAPI和NSAPI方案采用DLL使得監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集效率相對(duì)較高，但是卻存在線程同步，開(kāi)發(fā)復(fù)雜等等問(wèn)題。而ASP雖然同樣屬于中間件模式，相對(duì)于服務(wù)器擴(kuò)展模型，ASP還有以下優(yōu)點(diǎn)[61]：（1）和HTML文件完全融合；（2）創(chuàng)建簡(jiǎn)單，其實(shí)現(xiàn)不需借助其它編譯以及鏈接程序；（3）面向?qū)ο笄铱赏ㄟ^(guò) Active Server 進(jìn)行對(duì)象擴(kuò)展。當(dāng)服務(wù)器端ASP工作時(shí)，查詢?cè)O(shè)備運(yùn)行信息可以通過(guò)客戶端來(lái)安裝瀏覽器軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而簡(jiǎn)單方便實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息查詢。HTTP請(qǐng)求由用戶在客戶端發(fā)出，然后Web服務(wù)器接收該請(qǐng)求并對(duì)其響應(yīng)，接著調(diào)用ASP引擎，最后由IIS（Internet Information Server）或PWS（Personal Web Server）解釋、執(zhí)行程序中的任意腳本。本文的遠(yuǎn)程信息方便快捷查詢是通過(guò)信息查詢系統(tǒng)在Internet/Intranet中利用ASP方式來(lái)實(shí)現(xiàn)交互、動(dòng)態(tài)的Web遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)信息查詢的，客戶端則可通過(guò)相應(yīng)瀏覽器軟件來(lái)訪問(wèn)Web服務(wù)器，從而提取所需要的設(shè)備監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)的畫(huà)面。而得到的設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析和處理則通過(guò)安裝在客戶端上的在線監(jiān)測(cè)軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)和連續(xù)的處理，并且可以利用Web應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)信息查詢。通過(guò)對(duì)上述步驟的重復(fù)就可以完成設(shè)備絕緣狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，整個(gè)信息查詢系統(tǒng)的基本功能包括：（1）用戶認(rèn)證 考慮到信息的安全問(wèn)題，系統(tǒng)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的使用進(jìn)行相關(guān)限制，如果有用戶需要查詢相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，則必須從統(tǒng)一的用戶登錄入口登錄才能進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，然后系統(tǒng)通過(guò)數(shù) 用戶登錄流程Fig. The user login process據(jù)庫(kù)記錄對(duì)登錄用戶進(jìn)行用戶認(rèn)證。而登錄者的身份信息核實(shí)則通過(guò)查詢系統(tǒng)的ASP文件腳本利用訪問(wèn)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)表格來(lái)實(shí)現(xiàn)。并且用戶利用軟件的用戶管理功能實(shí)現(xiàn)用戶添加、刪除等操作，以及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。用戶在獲得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)使用權(quán)限后，既可以使用系統(tǒng)分配的初始用戶名和密碼，也可以自行對(duì)密碼修改，而如果一旦出現(xiàn)非法登陸或者輸入過(guò)程出錯(cuò)的情況，系統(tǒng)將提示相應(yīng)的錯(cuò)誤信息和指示，幫助用戶完成正確的登錄和更改。，顯示的是系統(tǒng)詳細(xì)的用戶的登錄流程。（2）狀態(tài)信息實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的采集、分析計(jì)算后，通過(guò)動(dòng)態(tài)前景技術(shù)可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)（正常、故障或者停運(yùn)等）的可視化。為使管理員獲得設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，并實(shí)現(xiàn)瀏覽器瀏覽功能，我們?cè)诰W(wǎng)頁(yè)頭部文檔中加入了語(yǔ)句meta equiv=refresh content=10，其中10代表系統(tǒng)10秒鐘刷新一次。（3）信息查詢實(shí)現(xiàn) 信息查詢結(jié)果的 Web 頁(yè)面運(yùn)行監(jiān)測(cè)主界面Fig. The web page operation monitoring main interface of the information query results監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)定時(shí)采樣或強(qiáng)制采用等方式獲取的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，利用智能算法或者歷史數(shù)據(jù)對(duì)比等方法進(jìn)行信息分析計(jì)算，計(jì)算結(jié)果以及其他相應(yīng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括電壓、泄露電流、溫度、濕度等信息，都將與采樣時(shí)刻存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，如何高效率的實(shí)現(xiàn)上述海量數(shù)據(jù)的查詢也是系統(tǒng)的關(guān)鍵。利用Web技術(shù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以查詢?nèi)魏螘r(shí)刻下的設(shè)備運(yùn)行信息，設(shè)置相應(yīng)的查詢條件，在該框架內(nèi)用戶可以選擇所需查詢的設(shè)備，設(shè)備運(yùn)行日期（年/月/日），在右側(cè)框架界面內(nèi)即可得到設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行信息。（4）圖形顯示 圖形的直觀、準(zhǔn)確顯示是系統(tǒng)準(zhǔn)確性和友好性的保證，除了利用報(bào)表方式，設(shè)備運(yùn)行信息顯示還采用了線形圖方式來(lái)表征設(shè)備介質(zhì)損耗值變化規(guī)律，通過(guò)與歷史數(shù)據(jù)對(duì)比，可以判斷設(shè)備狀態(tài)是否正常以及走勢(shì)，同時(shí)直觀、更為形象的設(shè)備運(yùn)行信息動(dòng)態(tài)顯示圖可以便于管理人員快速把握設(shè)備運(yùn)行情況，有利于作為決策判斷，提高設(shè)備智能化和在線監(jiān)測(cè)水平，防患事故于未然。采用與Web技術(shù)相關(guān)的ActiveX 控件[62]實(shí)現(xiàn)曲線圖表在Web頁(yè)面中的顯示。通過(guò)在腳本中引用該控件對(duì)象，并賦予相應(yīng)控件的屬性值，就能形象、直觀的展示設(shè)備運(yùn)行信息變化規(guī)律， 控件生成的設(shè)備介質(zhì)損耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線圖。 基于 ActiveX 技術(shù)實(shí)現(xiàn)的介損監(jiān)測(cè)曲線web頁(yè)面Fig. The web page of the dielectric loss monitoring curves based on ActiveX 系統(tǒng)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況對(duì)課題研究的容性設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了裝機(jī)試運(yùn)行。課題組分別對(duì)某電業(yè)局某變電站兩臺(tái)110kV主變套管和36臺(tái)110kV電流互感器的外絕緣進(jìn)行了在線監(jiān)測(cè)，目前運(yùn)行狀況良好。運(yùn)行過(guò)程中系統(tǒng)表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗干擾能力，有效的屏蔽了復(fù)雜環(huán)境的影響，（SU）下的信號(hào)波形和母線電壓波形，通過(guò)分析波形可以發(fā)現(xiàn)采用該方式獲取的信號(hào)波形畸變非常微小，波形與母線電壓波形吻合度高，間接說(shuō)明系統(tǒng)屏蔽效果良好，采用SU方式對(duì)變電站內(nèi)電磁干擾等外在隨機(jī)影響抑制效果好，這對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行尤其重要。 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采樣的波形（曲線1為B相SU測(cè)量電壓波形，曲線2為B相母線電壓波形）Fig. Sampling waveform of the monitoring system(Curve 1 is the SU’s measured voltage waveform of phase B, curve 2 is the bus voltage waveform of phase B)為了進(jìn)一步表征系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，與其他采集方式的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析，選取某天測(cè)量的母線電壓、溫度、濕度等測(cè)量數(shù)據(jù)?？梢园l(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與其他方式偏差很小，說(shuō)明系統(tǒng)的測(cè)量精度很高。 在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果對(duì)比校驗(yàn)Tab. Comparison of parts of the online monitoring system results時(shí)間在線監(jiān)測(cè)其他方式*電壓/kV溫度/℃濕度/%電壓/kV溫度/℃濕度/%20141115 8:58:47111105620141115 9:58:58110114620141115 10:59:08110134220141115 11:59:19113143420141115 14:29:46111132820141115 15:29:57112122820141115 16:30:08111103120141115 17:30:1911192920141115 18:30:30112837*注：測(cè)量采用其他方式，電壓為計(jì)量輸出結(jié)果，溫濕度采用溫度計(jì)、濕度計(jì)測(cè)量 基于灰色關(guān)聯(lián)分析理論的在線數(shù)據(jù)分析由于環(huán)境的溫度、濕度等外界因素的變化也會(huì)在一定程度上影響著容性設(shè)備的絕緣的特性，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的單因素分析，不能準(zhǔn)確的判斷絕緣特性變化規(guī)律和受外界多因素影響的情況?；谊P(guān)聯(lián)分析（關(guān)聯(lián)度分析）的目的就是尋求系統(tǒng)中各因素間的主要關(guān)系，找出影響目標(biāo)值的重要因素。因此，對(duì)于測(cè)量數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理，可通過(guò)灰度關(guān)聯(lián)理論，具體分析診斷步驟如下：1）構(gòu)造參考序列與比較序列。以監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)構(gòu)成參考序列x0，即：x0={ x0(k)}={ x0(1), x0(2),…, x0(n)}其中，k = 1, 2, …, n，x0(k)為k時(shí)刻的監(jiān)測(cè)結(jié)果，一般n應(yīng)大于一天的監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)。以設(shè)備溫度、環(huán)境溫度和濕度構(gòu)成比較序列 xj，即： xj={ xj(k)}={ xj(1), xj(2),…, xj(n)}其中，j=1,2,3。2）數(shù)據(jù)規(guī)范化處理。為便于分析，保證各因素具有等效性和同序性，數(shù)據(jù)應(yīng)規(guī)范處理，常用初值化、均值化、區(qū)間值化和歸一化等方法。本文采用的是區(qū)間值化的處理思路，將序列 x0、xj換算為[0, 1]區(qū)間上的值，如下：其中，和 分別表示參考序列中的最大值和比較序列中的最大值，而和分別表示參考序列中的最小值和比較序列中的最小值。3）計(jì)算灰關(guān)聯(lián)系數(shù)和灰關(guān)聯(lián)度。按照關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度求取公式（）和（）計(jì)算： （）其中，為分辨系數(shù)；為在點(diǎn) k 處 xj序列對(duì)序列x0的關(guān)聯(lián)系數(shù)，1≤k≤n。 （）式（）為xj序列對(duì)序列x0的關(guān)聯(lián)度，其與參考序列x0變的化態(tài)勢(shì)越接近關(guān)聯(lián)度越大。4）比較關(guān)聯(lián)度。比較的大小以確定設(shè)備溫度、環(huán)境溫度、濕度三因素中何者更接近的變化趨勢(shì)，從而判斷絕緣的狀況。對(duì)某 110kV 變電站電容型設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，以兩臺(tái)主變套管的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了分析。 2014年10月22日至10月23日兩天 1號(hào)變和 2號(hào)變A相套管的介損在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，、環(huán)境溫度和濕度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。（a）1號(hào)（b）2號(hào) 變壓器 A 相套管的介損在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) Dielectric loss online monitoring data of the transformer phase A casing（a）母線電壓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（b）環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)（c）環(huán)境濕度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 外界環(huán)境在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) Online monitoring data of the external environment從以上數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)介損的序列具有一定的波動(dòng)性，同時(shí)有日周期性的變化規(guī)律，相比之下，1號(hào)變的介損波動(dòng)的幅度較大一些，但是 1號(hào)變與2號(hào)變介損的變化規(guī)律不同，峰谷值均未出現(xiàn)在同一段時(shí)間內(nèi)，因而即使采用相對(duì)比較穩(wěn)定性也不能有較大改善。按照上述4個(gè)步驟，以一個(gè)月的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算兩臺(tái)主變六支套管介損與電壓、環(huán)境溫度和濕度的關(guān)聯(lián)度。可以看出，1號(hào)變3相套管的介損與電壓的關(guān)聯(lián)度最大，而2號(hào)變3相套管的介損與濕度的關(guān)聯(lián)度最大，即2號(hào)變套管的絕緣狀況要優(yōu)于1號(hào)變。其中1號(hào)變中的B相、C相介損與電壓的關(guān)聯(lián)度大于A相的關(guān)聯(lián)度，絕緣老化的程度更為嚴(yán)重一些。從圖 ，1號(hào)變A相套管介損不僅波動(dòng)