電網(wǎng)模型

將基于非線性時(shí)間序列的絕緣子等值鹽密預(yù)測模型、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的絕緣子污穢閃絡(luò)臨界電壓預(yù)測模型和電網(wǎng)污閃分級預(yù)測預(yù)警模型三個(gè)數(shù)學(xué)模型組合成為一個(gè)完整的電網(wǎng)污閃預(yù)測系統(tǒng)模型，通過電網(wǎng)污閃預(yù)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)污閃描述參數(shù)的預(yù)測和污閃風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測預(yù)警。在絕緣子等值鹽密非線性時(shí)間序列預(yù)測模型的基礎(chǔ)上，等值鹽密預(yù)測模型的輸出預(yù)測結(jié)果作為污閃臨界電壓預(yù)測模型的輸入之一，由污閃臨界電壓預(yù)測模型對在預(yù)測等值鹽密及實(shí)時(shí)氣象輸入條件下的污閃臨界電壓做出預(yù)測，在污閃臨界電壓預(yù)測值的基礎(chǔ)上，對電網(wǎng)污閃臨界電壓進(jìn)行判斷，最終給出污閃的分級預(yù)測預(yù)警信息。

電網(wǎng)污閃預(yù)測模型結(jié)構(gòu)。污閃預(yù)測模型總的輸入條件為氣象數(shù)據(jù)，包括歷史記錄數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)，輸出為污穢閃絡(luò)電壓等級，根據(jù)污穢閃絡(luò)電壓等級即可對污穢閃絡(luò)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)做出判斷。

污閃預(yù)測模型的輸入條件包括溫度、濕度、風(fēng)速、氣壓和降雨量等，各輸入條件首先進(jìn)入等值鹽密預(yù)測模型，對等值鹽密當(dāng)前值做出實(shí)時(shí)預(yù)測;在得到等值鹽密的實(shí)時(shí)預(yù)測值后，由等值鹽密、溫度、濕度、風(fēng)速、氣壓和降雨量等作為輸入條件進(jìn)入污閃電壓預(yù)測模型，對當(dāng)前等值鹽密下的污閃臨界電壓做出預(yù)測;在得到污閃臨界電壓預(yù)測值后，污閃臨界電壓預(yù)測值進(jìn)入污閃分級預(yù)測預(yù)警模型，電網(wǎng)絕緣子污閃狀態(tài)做出預(yù)測。如果預(yù)測的污閃電壓值大于絕緣子運(yùn)行電壓，則不進(jìn)行污閃預(yù)警;若預(yù)測的污閃電壓值接近運(yùn)行電壓，則做出污閃臨近預(yù)警;若預(yù)測的污閃電壓等于運(yùn)行電壓，則做出污閃50%概率預(yù)警;若預(yù)測的污閃電壓低于運(yùn)行電壓，則根據(jù)污閃電壓低于運(yùn)行電壓的程度做出污閃分級預(yù)警。

將污閃臨界電壓預(yù)測模型所預(yù)測的污閃臨界電壓值與電網(wǎng)中絕緣子的運(yùn)行電壓進(jìn)行比較，當(dāng)污閃臨界電壓預(yù)測值接近、等于或低于絕緣子運(yùn)行電壓時(shí)，根據(jù)絕緣子污閃臨界電壓值與運(yùn)行電壓之間關(guān)系判斷電網(wǎng)污閃發(fā)生與否及發(fā)生概率等級，對電網(wǎng)污閃風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測與分級預(yù)警。

電網(wǎng)污閃分級預(yù)測預(yù)警模型原理。當(dāng)污閃臨界電壓預(yù)測模型的輸出污閃電壓接近，等于或低于運(yùn)行電壓后，根據(jù)預(yù)測污閃臨界電壓與運(yùn)行電壓之間的差值大小，將污閃風(fēng)險(xiǎn)分為幾個(gè)等級，并根據(jù)污閃風(fēng)險(xiǎn)等級進(jìn)行污閃預(yù)警。采用污閃分級預(yù)警機(jī)制，可為電網(wǎng)運(yùn)行管理部門提供清晰有效的污閃風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)，能夠?yàn)殡娋W(wǎng)防污工作指導(dǎo)提供明確的指導(dǎo)，有效提高污閃防治工作的效率和效果。

電網(wǎng)污閃分級預(yù)測預(yù)警模型的基本原理為:設(shè)運(yùn)行電壓為Unn，污閃預(yù)測模型輸出的污閃臨界電壓為Ur:F。

建立一個(gè)以氣象參數(shù)、污閃臨界電壓與電網(wǎng)運(yùn)行電壓為輸入的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊推理模型，根據(jù)實(shí)時(shí)氣象條件及污閃臨界狀態(tài)對電網(wǎng)某一區(qū)域內(nèi)特定電壓等級的電網(wǎng)污閃狀態(tài)及其等級作出預(yù)測，并給出預(yù)警等級。

電網(wǎng)污閃預(yù)測系統(tǒng)基于Java技術(shù)的電網(wǎng)污閃預(yù)測系統(tǒng)

研究的電網(wǎng)污閃預(yù)測系統(tǒng)以電網(wǎng)污閃預(yù)測數(shù)學(xué)模型為核心，采用Java技術(shù)與Oracle數(shù)據(jù)庫技術(shù)，建立電網(wǎng)污閃預(yù)測系統(tǒng)Java軟件包，能夠與電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)服務(wù)程序和大型數(shù)據(jù)庫的無縫鏈接。在污閃預(yù)測理論研究的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了污閃預(yù)測的實(shí)用化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。

電網(wǎng)污閃預(yù)測系統(tǒng)應(yīng)用Java技術(shù)是基于其技術(shù)的主導(dǎo)地位及其優(yōu)秀的應(yīng)用性能。Java是一種跨平臺，適合于分布式計(jì)算環(huán)境的面向?qū)ο缶幊陶Z言。

其主要特點(diǎn)有:

(1)簡單、面向?qū)ο蠛蛻?yīng)用廣泛。Java的簡單首先體現(xiàn)在精簡的系統(tǒng)上，力圖用最小的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)足夠多的功能;對硬件的要求不高，在小型的計(jì)算機(jī)上便可以良好的運(yùn)行。和所有的新一代的程序設(shè)計(jì)語言一樣，Java也采用了面向?qū)ο蠹夹g(shù)并更加徹底，所有的Java程序均是對象，封裝性實(shí)現(xiàn)了模塊化和信息隱藏，繼承性實(shí)現(xiàn)了代碼的復(fù)用，用戶可以建立自己的類庫。而且Java采用的是相對簡單的面向?qū)ο蠹夹g(shù)，去掉了運(yùn)算符重載、多繼承的復(fù)雜概念，而采用了單一繼承、類強(qiáng)制轉(zhuǎn)換、多線程、引用(非指針)等方式，無用內(nèi)存自動(dòng)回收機(jī)制也使得程序員不必費(fèi)心管理內(nèi)存，是程序設(shè)計(jì)更加簡單，同時(shí)大大減少了出錯(cuò)的可能。Java語言采用了C語言中的大部分語法，熟悉C語言的程序員會(huì)發(fā)現(xiàn)Java語言在語法上與C語言極其相似。

(2)魯棒性和安全性。Java語言在編譯及運(yùn)行程序時(shí)，都要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。作為一種強(qiáng)制類型語言，Java在編譯和連接時(shí)都進(jìn)行大量的類型檢查，防止不匹配問題的發(fā)生。如果引用一個(gè)非法類型、或執(zhí)行一個(gè)非法類型操作，Java將在解釋時(shí)指出該錯(cuò)誤。在Java程序中不能采用地址計(jì)算的方法通過指針訪問內(nèi)存單元，大大減少了錯(cuò)誤發(fā)生的可能性;而且Java的數(shù)組并非用指針實(shí)現(xiàn)，這樣就可以在檢查中避免數(shù)組越界的發(fā)生。無用內(nèi)存自動(dòng)回收機(jī)制也增加了Java的魯棒性。作為網(wǎng)絡(luò)語言，Java必須提供足夠的安全保障，并且要防止病毒的侵襲。Java在運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)，嚴(yán)格檢查其訪問數(shù)據(jù)的權(quán)限，比如不允許網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用程序修改本地的數(shù)據(jù)。下載到用戶計(jì)算機(jī)中的字節(jié)代碼在其被執(zhí)行前要經(jīng)過一個(gè)核實(shí)工具，一旦字節(jié)代碼被核實(shí)，便由Java解釋器來執(zhí)行，該解釋器通過阻止對內(nèi)存的直接訪問來進(jìn)一步提高Java的安全性。同時(shí)Java極高的魯棒性也增強(qiáng)了Java的安全性。

(3)結(jié)構(gòu)中立且可移植。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上充滿了各種不同類型的機(jī)器和操作系統(tǒng)，為使Java程序能在網(wǎng)絡(luò)的任何地方運(yùn)行，Java編譯器編譯生成了與體系結(jié)構(gòu)無關(guān)的字節(jié)碼結(jié)構(gòu)文件格式。任何種類的計(jì)算機(jī)，只有在其處理器和操作系統(tǒng)上有Java運(yùn)行時(shí)環(huán)境，字節(jié)碼文件就可以在該計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。即使是在單一系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上，結(jié)構(gòu)中立也有非常大的作用。隨著處理器結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展變化，程序員不得不編寫各種版本的程序以在不同的處理器上運(yùn)行，這使得開發(fā)出能夠在所有平臺上工作的軟件集合是不可能的。而使用Java將使同一版本的應(yīng)用程序可以運(yùn)行在所有的平臺上。體系結(jié)構(gòu)的中立也使得Java系統(tǒng)具有可移植性。Java運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)可以移植到不同的處理器和操作系統(tǒng)上，Java的編譯器是由Java語言實(shí)現(xiàn)的，解釋器是由Java語言和標(biāo)準(zhǔn)C語言實(shí)現(xiàn)的，因此可以較為方便的進(jìn)行移植工作。

電網(wǎng)污閃預(yù)測系統(tǒng)電網(wǎng)污閃預(yù)測系統(tǒng)應(yīng)用軟件

應(yīng)用Java編程語言，將污閃預(yù)測模型轉(zhuǎn)化為污閃預(yù)測應(yīng)用軟件。污閃預(yù)測系統(tǒng)軟件是電網(wǎng)綜合防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)的分系統(tǒng)軟件，也可獨(dú)立運(yùn)行。

污閃預(yù)測應(yīng)用軟件的主要功能有:自動(dòng)從氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)庫中提取氣象預(yù)報(bào)信息，并將氣象預(yù)報(bào)信息進(jìn)行預(yù)處理，轉(zhuǎn)換為污閃預(yù)測模型能夠使用的數(shù)據(jù)類型;根據(jù)氣象預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)對等值鹽密、污閃電壓做出預(yù)測;對污閃等級做出分級預(yù)警;將等值鹽密、污閃電壓及污閃分級預(yù)報(bào)信息存儲(chǔ)到污閃數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)系統(tǒng)要求將相關(guān)信息在防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)中發(fā)布;能夠根據(jù)新的氣象記錄信息自動(dòng)完成數(shù)學(xué)模型的不斷優(yōu)化和修正。

污閃預(yù)測軟件包括:等值鹽密預(yù)測軟件包、污閃臨界電壓預(yù)測軟件包及污閃分級預(yù)警分析軟件包、數(shù)據(jù)庫接入軟件包及其它外圍服務(wù)軟件包組成。這些功能軟件包按照功能和相互之間關(guān)系分別封裝不同的類(Class )中。

污閃預(yù)測軟件的完成形式為一個(gè)按一定命名規(guī)則封裝好的帶有程序包入口的Java服務(wù)程序包，污閃預(yù)測軟件按防災(zāi)減災(zāi)綜合服務(wù)程序要求，與其它分系統(tǒng)功能的應(yīng)用軟件包一起被封裝在防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)的綜合服務(wù)程序內(nèi)。

污閃預(yù)測軟件的一個(gè)重要組成部分是Oracle數(shù)據(jù)庫訪問軟件包。在完成污閃預(yù)測軟件的同時(shí)，根據(jù)防災(zāi)減災(zāi)系統(tǒng)功能的要求，還需要同時(shí)建立污閃預(yù)測數(shù)據(jù)相關(guān)的Oracle數(shù)據(jù)庫。

電網(wǎng)污閃預(yù)測系統(tǒng)污閃預(yù)測軟件系統(tǒng)的Oracle數(shù)據(jù)庫

Oracle數(shù)據(jù)庫是污閃預(yù)測軟件系統(tǒng)的重要組成部分，是有效地進(jìn)行污閃相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、共享及處理的環(huán)境和工具。

Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個(gè)應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。Oracle是面向?qū)ο笙到y(tǒng)，具有很好的網(wǎng)絡(luò)性能，數(shù)據(jù)庫功能強(qiáng)大。支持大數(shù)據(jù)庫、多用戶的高性能的事務(wù)處理l’2v]。Oraclea支持大數(shù)據(jù)庫，其大小可到幾百千兆，可充分利用硬件設(shè)備。支持大量用戶同時(shí)在同一數(shù)據(jù)上執(zhí)行各種數(shù)據(jù)應(yīng)用，并使數(shù)據(jù)爭用最小，保證數(shù)據(jù)一致性。

Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具有高開放性能。Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)每天可連續(xù)24小時(shí)工作，正常的系統(tǒng)操作(后備或個(gè)別計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障)不會(huì)中斷數(shù)據(jù)庫的使用?？煽刂茢?shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的可用性，可在數(shù)據(jù)庫級或在子數(shù)據(jù)庫級上控制。Oracle遵守?cái)?shù)據(jù)存取語言、操作系統(tǒng)、用戶接口和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。所以它是一個(gè)開放系統(tǒng)，最大限度的保護(hù)了用戶的投資。

Oracle支持分布式數(shù)據(jù)庫和分布處理。為了充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，允許將處理分為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和客戶應(yīng)用程序，所有共享的數(shù)據(jù)管理由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)處理，而運(yùn)行數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的工作站集中于解釋和顯示數(shù)據(jù)。通過網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)環(huán)境，Oracle將存放在多臺計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)組合成一個(gè)邏輯數(shù)據(jù)庫，可被全部網(wǎng)絡(luò)用戶存取。分布式系統(tǒng)像集中式數(shù)據(jù)庫一樣具有透明性和數(shù)據(jù)一致性。

Oracle軟件具有可移植性、可兼容性和可連接性?？稍谠S多不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，以致Oracle上所開發(fā)的應(yīng)用可移植到任何操作系統(tǒng)，只需很少修改或不需修改。Oracle軟件同工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相兼容，包括許多工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)，所開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)可在任何操作系統(tǒng)上運(yùn)行。可連接性是指Oracle允許不同類型的計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)可共享信息。

Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為具有管理數(shù)據(jù)庫功能的軟件系統(tǒng)。每一個(gè)運(yùn)行的Oracle數(shù)據(jù)庫與一個(gè)Oracle實(shí)例(Instance)相聯(lián)系。一個(gè)Oracle實(shí)例為存取和控制一數(shù)據(jù)庫的軟件機(jī)制。每一次在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上啟動(dòng)一數(shù)據(jù)庫時(shí)，稱為系統(tǒng)全局區(qū)(System GlobalArea，簡稱SGA)的一內(nèi)存區(qū)被分配，有一個(gè)或多個(gè)Oracle進(jìn)程被啟動(dòng)。該SGA和Oracle進(jìn)程的結(jié)合稱為一個(gè)Oracle數(shù)據(jù)庫實(shí)例。一個(gè)實(shí)例的SGA和進(jìn)程為管理數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、為該數(shù)據(jù)庫一個(gè)或多個(gè)用戶服務(wù)而工作。

污閃預(yù)測系統(tǒng)共建立三個(gè)數(shù)據(jù)庫:一個(gè)是存儲(chǔ)實(shí)時(shí)氣象預(yù)報(bào)信息的氣象輸入條件數(shù)據(jù)庫;第二個(gè)是用來存儲(chǔ)等值鹽密、污閃電壓及污閃預(yù)報(bào)等級的污閃數(shù)據(jù)庫;最后一個(gè)是用來存儲(chǔ)等值鹽密預(yù)測模型和污閃電壓預(yù)測模型參數(shù)的模型參數(shù)數(shù)據(jù)庫。這三個(gè)數(shù)據(jù)庫構(gòu)成了污閃預(yù)測軟件的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，是污閃預(yù)測軟件重要的組成部分。