輸電線管理系統設計研究

中文摘要

　　輸電網絡的正常運作,最關鍵的是輸電線路的高效可靠運行。通過輸電線路將電網中變電站、配電設備、電力系統使用人員等聯系起來,形成輸電網絡,提供輸電服務。

　　隨著信息技術的進一步發展,輸電系統逐漸實現信息化辦公,通過更新軟件系統、完善企業信息管理系統,成功推進輸電系統從傳統模式向現代化管理模式轉變,這是提高輸電網絡管理效率的必經之路。信息化是電力行業未來進一步發展的大趨勢,正因如此,輸電線路管理信息系統的研究和開發具有重要的現實意義。

　　課題研究過程中,首先針對某供電公司的輸電線管理系統進行了充分的調研和需求分析,綜合輸電線相關管理業務的具體流程,對管理信息系統功能進行了分析說明;分別論述了管理信息系統管理子系統、系統使用人員權限管理子系統、運行工作中心子系統、運行方式管理子系統、設備臺帳管理子系統、檢測管理子系統、缺陷管理子系統、檢修管理子系統、缺系統相關程序維護子系統的分析結果,設計內容包括系統管理子系統、設備臺帳管理子系統、運行方式管理子系統、運行工作中心子系統、系統使用人員權限管理子系統、檢測管理子系統、缺系統相關程序維護子系統、檢修管理子系統以及缺陷管理子系統的輸電線管理信息系統,說明了輸電線管理信息系統軟硬件結構、設計原理以及網絡規劃,同時給出了輸電線管理信息系統的功能,分別給出了數據信息表結構以及各子系統具體加以實現的方法,并闡述了輸電線管理信息系統的安全保障措施。

　　通過這些措施的實施能夠極大的改善輸電線路的運行和進一步發展,能夠確保輸電系統的正常運作,保證企業和人們的生活。

　　輸電線管理信息系統通過采用面向對象編程方法,結合運用電力系統的相關專業知識,通過使用SQL Server數據信息庫、VC++等開發支持工具,設計了一個專業的、能滿足輸電部門實際情況的輸電線管理信息系統。本課題提出了結合面向對象和生產知識表示相統一的知識表示方法,這一方法的應用能大幅度提升規則庫的搜索效率,極大降低了全知識庫相關程序維護的工作量。輸電線管理信息系統對于輸電線路管理的科學化、規范化、智能化、信息化、流程化的實現,具有重要的現實意義和參考價值。

　　關鍵詞：電力系統,輸電線網絡,面向對象,知識表示,管理信息系統

Abstract

　　The normal operation of power network, the key is efficient and reliable operation of transmission lines. Through the transmission lines in the grid substation, power distribution equipment, power users together, form the transmission network, transmission service. With the development of information technology, the transmission system gradually realize informatization office, by updating the software system, perfect the enterprise information management system, successfully promote transmission system transition from traditional mode to the modern management mode, this is the only way to improve the efficiency of power transmission network management. Informatization is the trend of future development of the electric power industry, therefore, the research and development of management information system for transmission lines has important practical significance.

　　Research process, first of all transmission line management system for a certain power supply company has carried on the full research and demand analysis, comprehensive power line related management business process, analyses the function of management information system; Respectively discusses the management information system management subsystem, user authority management subsystem, operation work center subsystem, operation management subsystem, equipment subsystems of account management, testing management, defect management subsystem and management subsystem, lack of maintenance system maintenance subsystem of the results of the analysis, design including the system management subsystem, equipment account management subsystem, operation mode, the working center subsystem and management subsystem, user authority management subsystem, management subsystem, the lack of system maintenance subsystem, overhaul management subsystem and management information system of defect management subsystem of the transmission line, illustrates the management information system software and hardware structure, the design principle and transmission line network planning, at the same time are given.

　　Transmission line management information system using object-oriented programming method, combining with the relevant professional knowledge, the use of electric power system by using SQL Server database, vc++development support tools, designed a professional, can satisfy the practical situation of power line transmission department of management information system. This topic is proposed combined with the unity of object-oriented knowledge representation and production knowledge representation method, the application of this method can greatly improve rules library search efficiency, greatly reduces the workload of the whole knowledge base maintenance. Management information system for transmission line transmission line, the scientific and standardization of management, the realization of the intelligent, informatization, streamline, has important realistic meaning and reference value.

　　Key words: Electric power system,knowledge representation, the management power line network, object-oriented,information system

　　供電企業在輸電的工程中，首先用變壓器將發電機中產生的電能進行升壓，然后再經斷路器等一系列的控制設備將升壓后的電能接入輸電線路。一般情況下，按結構形式可以將輸電線路分為架空輸電線路及電纜線路。架空線路是由線路桿塔、導線、絕緣子、桿塔基礎、線路金具、拉線以及按地裝置等構成，并架設于地面之上[hl。而按輸送電流的性質可以將輸電分為交流輸電和直流輸電。19世紀80年代人類第一次成功地實現了直流輸電。但是由于受當時的技術條件的制約，直流輸電的電壓難以繼續提高，以致輸電能力和效益受到很大限制。因此到19世紀末，交流輸電逐漸被直流輸電所替代。交流輸電的成功，迎來了20世紀電氣化社會的新時代。

　　一般來說，電力輸電的基本過程就是要為電磁能量創造條件使其能沿著輸電線路的方向傳輸。而線路的輸電能力則受電磁場及電路的各種規律所影響。

　　通常情況下，輸電電壓是以大地電位作為參考點，且線路導線均處于電源施加的高壓下。

　　而輸電容量是指該輸電線路在綜合考慮了經濟、技術等各種因素成本后，確定的最大輸送功率。通常來說，輸送容量大致上食欲輸電電壓的平方成正比關系的。因此，提高輸電線路的電壓是最大化實現遠距離及大容量輸電的重要技術措施，同時這也是輸送技術水平的主要標志[IZ10從輸電技術發展的角度來看，輸電電壓的等級基本上是以兩倍的關系在增長的。當發電量增加至四倍左右時，就出現一個全新的更高的電壓等級。一般J情況下，35-220KV的輸電線路稱之為高壓線路，將330-750KV的輸電線路稱之為超高壓線路，將750KV以上的輸電線路稱之為特高壓線路。因此，輸送的電能容量辦越大，那么線路要采用的電壓等級就會越高。在實際情況中，大多數采用超高壓輸電線路，因為其可以有效地減少線損，并降低線路的造假成本且占用耕地面積少，使輸電線路能夠得到充分的利用[3-4]。我國第一條世界上海拔最高的輸電線路是于05年9月26日正式投入運營的從青海官亭至甘肅蘭州東的750KV輸變電工程，其也是我國西北750KV的輸變電示范工程，"1000KV交流特高壓試驗示范工程”一一晉東南一南陽一荊門1000KV輸電線路工程，于2006年8月19日開工建設。該工程起自晉東南1000KV變電站，經南陽1000KV開關站，止于荊門1000KV變電站，線路路徑全長約650.677 Km。此外，還有1500kV高壓直流輸電線路、士800kV特高壓直流輸電示范工程。士500kV主要有葛洲壩一上海南橋線、天生橋一廣州線、貴州一廣東線、三峽一廣東線。向家壩一上海1800kV特高壓直流輸電示范工程是我國首個特高壓直流輸電示范工程。工程由我國自主研發、設計、建設和運行，是目前世界上運行直流電壓最高、技術水平最先進的直流輸電工程。

　　雷擊。雷雨季節遭受雷擊機會很多。通常情況下輸電線路遭受雷擊的情況分為三種:一是，雷擊直接擊中線路的導線，使線路的電壓直接過載;二是，雷擊擊中避雷線后又反擊到輸電線路上;三是，雷擊擊中在線路的附近或桿塔上，使輸電線路產生感應過電壓。無論是直接擊中還是擊中在線路附近，線路導線都會產生大量的電荷，而這些電荷就會以接近于光速的速度直接向線路導線的兩邊傳播，從而產生雷電進行波。

　　直擊雷過電壓，情況較輕的會引起線路絕緣子的閃烙，從而引起線路的單相接地或是跳閘，情況較重的會造成接引起線路絕緣子的破裂，導致斷線等事故的發生，從而造成線路的供電中斷。雷電進行波則會順著線路侵入到變電站中，這樣就會威脅到電氣設備的絕緣，導致避雷器發生爆炸、變壓器等設備的劇院提受損，直接威脅著變壓站的安全運行。

　　覆冰。一旦進入低溫雨雪天氣時，由于空氣中的濕度較高，大量的水汽就會凝聚在線路導線的表面，從而造成線路覆冰的情況，當導線覆冰，時，桿塔兩邊的張力會出現不平衡的現象，這樣就會導致導線的斷落，從而造成桿塔的傾倒;而結冰的導線在遇冷的情況下會急劇收縮，導線的收縮力會減弱，當遇大風時容日造成導線的斷裂，即使不斷裂，也會造成導線、桿塔、絕緣子及電器金具的疲勞損傷。而這樣有覆冰引起的倒桿、斷線或跳閘等事故都會給輸電線路的安全運行造成嚴重地威脅和損害。

　　外力破壞�，F階段，由于輸電線路的不斷建設，外力破壞引起的線路故障也越來越多且情況比較復雜。有的線路架設在人跡罕至的山區中，線路的后期維護不便:有的在線路經過的下方燃燒農作物，而燃燒產生的火焰、濃煙等都會導致線路出現故障;有的在線路的保護范圍進行大型設備的使用，這些設備很有可能會撞壞桿塔會碰斷導線;還有些不法分子受到經濟利益的驅使盜竊塔材、拉線等電力設施;以及在輸電線路下釣魚、違章施工等。

　　在電力系統中，架空高壓輸電線路運行相關程序維護是一項重要的工作。

　　目前，國內大部分地區線路巡視檢查工作仍然依靠人工進行，這樣容易出現差錯，工作量也相對較大[5]0中國經濟社會突飛猛進，為電力系統的加速進一步發展提供了更大的經濟社會舞臺，電力進一步發展己經成為國家經濟社會進一步發展的主力軍。電力已經成為社會進一步發展的動力，是人們生活生產的必須品，是我國經濟社會進一步發展的重要保障，只有電力系統運行高效穩定，才能夠保障人們的生活和諧穩定，也才能夠確保我國的經濟社會進一步發展持續、穩定、快速進一步發展。隨著社會經濟的不斷增長和發展，當前社會對電力的需求量在日益增加，因此勢必會造成高壓超高壓線路距離的不斷增加。電力系統中的高壓和超高壓線路關系著工農業的正常生產和人們的正常生活。當前人們的生活己經離不開電力的作用了，從照明到家電產品，無一不發揮著十分重要的作用。正是由于輸電線路的重要作用，在輸電線路的管理中必須要保證線路的安全。由于輸電線路廣泛分布并且暴露在不同的環境，有的輸電線路穿越的地區環境惡劣、地形復雜，一旦線路出現故障時，電力工作人員無法在第一時間到達，即使到達也要花費大量時間進行維修。因此，輸電線路經常面臨著各種復雜的地理環境以及氣候環境的影響，當不利環境條件導致線路運行故障時，將會直接影響到線路的安全運行，嚴重時甚至會造成大面積停電。國際上就曾發生過因高壓輸電線路發生故障而引起的電力停工的事故。如若高壓輸電線路發生故障，那么就需要電力工作人員能準確、快速地找到故障點，及時發現故障原因，迅速解決輸電故障，恢復系統運行，提高運行的可靠性，就能夠極大的降低因為停電造成的損失。正因如此，如何對輸電線進行更高技有效，更高水平的管理，對輸電線路的安全隱患進行徹底檢查，提高電路運行質量就變得十分重要了，而這就需要對運行中的電線進行相關程序維護查修，規范運行過程，加強管理，盡量避免在運行中電線跳閘對線路帶來的損害，在安全的基礎之上，加快電線網絡運行速度，保證電信網絡安全平穩運行[sad0本課題目的是設計研發高水平輸電線路專業化管理系統。這一系統需要符合變電站實際情況，能夠幫助管理人員管理各種線路輸電運行中的各種問題，能夠實現輸電線路管理統一化、規范化。而要提高輸電線路的安全管理水平，就需要對輸電系統進行定期檢查、分析輸電線路的絕緣水平，對輸電線路缺陷要通過規范的流程予以解決，并進行相關的記錄，在線路相關程序維護過程中使用輸電線路自動評級和其他技術型管理方法，實現管理的標準化，提高管理的可靠性。通過多種調查方法，對輸電系統進一步加強檢測，形成系統化管理模式，提高輸電系統安全性與可靠性，降低電線在運行中出現跳閘等線路異�，F象。

輸電線管理系統設計研究：

架空線路臺帳

架空線路臺帳杏詢

定期巡視設置

線路跳閘管理

大跨越段打印界面

檢修計劃制訂界面

目錄

　　中文摘要
　　Abstract
　　目錄
　　第一章 概述
　　　　1.1 選題背景和意義
　　　　1.2 輸電線路管理系統開發現狀
　　　　1.3 本課題研究的主要工作
　　　　1.4 論文章節安排
　　第二章 關鍵技術說明
　　　　2.1 管理信息系統技術說明
　　　　　　2.1.1 系統開發方法介紹
　　　　　　2.1.2 系統運行模式介紹
　　　　　　　　　　2.1.2.1 主機終端模式
　　　　　　　　　　2.1.2.2 文件服務器模式
　　　　　　　　　　2.1.2.3 客戶機/服務器(( C/S )模式
　　　　　　　　　　2.1.2.4 瀏覽器/服務器(<B/S)模式
　　　　　　　　　　2.1.2.5 C/S模式與B/S模式的對比
　　　　2.2 面向對象編程技術說明
　　　　　　2.2.1 面向對象的基本思想
　　　　　　2.2.2 相關概念說明二
　　　　　　2.2.3 主要特點和優勢
　　　　2.3 ADO技術說明
　　第三章 系統的硬件分析與描述
　　　　3.1 輸電線路管理信息系統需求概述
　　　　3.2 輸電線路的管理信息系統設計思路
　　　　3.3 輸電線路管理信息系統功能設計
　　　　　　3.3.1 輸電線路管理信息系統數據信息描述
　　　　　　3.3.2 輸電線路管理信息系統主要功能分析
　　第四章 系統整體設計
　　　　4.1 輸電線路管理信息系統的總體設計方法
　　　　4.2 輸電線路管理信息系統的設計目標
　　　　　　4.2.1 輸電線路管理信息系統的技術性能目標
　　　　　　4.2.2 輸電線路管理信息系統的權限設計目標
　　　　4.3 輸電線路管理信息系統的硬件及網絡框架
　　　　4.4 輸電線路管理信息系統的開發環境和工具
　　　　4.5 輸電線路管理信息系統的模塊化結構設計
　　　　4.6 輸電線路管理信息系統的數據信息來源與接口
　　　　4.7 輸電線路管理信息系統的數據庫設計
　　　　　　4.7.1 輸電線路管理信息系統的數據庫概念模型設計
　　　　　　4.7.2 輸電線路管理信息系統的數據庫結構模型設計
　　第五章 系統設計與實現
　　　　5.1 輸電線路管理信息系統的系統構成
　　　　5.2 輸電線路管理信息系統的各模塊設計
　　　　　　5.2.1 系統管理模塊設計
　　　　　　5.2.2 設備臺帳管理模塊設計
　　　　　　5.2.3 運行管理模塊設計
　　　　　　5.2.4 檢測管理模塊設計二
　　　　　　5.2.5 缺陷管理模塊設計
　　　　　　5.2.6 檢修管理模塊設計
　　　　　　5.2.7 系統使用人員管理模塊設計
　　　　　　5.2.8 幫組子系統與工具模塊設計
　　　　5.3 VC++與SQL SERERS數據信息庫連接
　　　　5.4 輸電線路管理信息系統結構特點
　　　　　　5.4.1 系統模塊化二
　　　　　　5.4.2 界面一體化
　　　　　　5.4.3 菜單驅動
　　　　　　5.4.4 集成應用系統
　　第六章 結束語
　　　　6.1 總結
　　　　6.2 展望
　　參考文獻
　　致謝