（电气工程专业论文）高电压绝缘监督专业管理系统的设计与开发.pdf

华北电力大学工程硕士专业学位论文 摘要 随着电网建设的飞速发展，绝缘监督作为电力系统中最重要的技术监督手段之 一，它对系统的安全稳定运行具有举足轻重的作用。本文对内蒙古电力系统绝缘监 督工作的现状进行了分析，在此基础上提出了绝缘监督管理系统的功能要求和方案 设计，利用p o w e r b u i l d e r 8 0 完成了该管理系统的开发，系统在内蒙古超高压供电 局得到了应用。该系统具有台帐管理、试验记录管理、试验报告管理、预试周期 管理、缺陷事故分析、试验结论专家系统、网络共享数据库等功能，系统的操作简 单，有培训学习功能，界面友好直观。该管理系统经过调试，实际应用效果良好， 改造和提升了传统的绝缘监督手段。 关键词：绝缘监督，管理系统，p o w e r b u i l d e r 8 0 a b s t r a c t w i t ht h ef a s td e v e l o p m e n to ft h ep o w e rg r i dc o n s t r u c t i o n ，髂o n eo ft h em o s t i m p o r t a n tt e c h n i q u es u p e r v i s i o n s i n p o w e rs y s t e m ，i n s u l a t i o ns u p e r v i s i o n i s v e r y i m p o r t a n tf o rt h es a f e t yo fp o w e re q u i p m e n t s b a s e do nt h ea n a l y z i n go f t h ei n s u l a t i o n s u p e r v i s i o ni ni n n e r - m o n g o l i a n p o w e rg r i d ，t h i st h e s i s d e v e l o p e da n i n s u l a t i o n s u p e r v i s i o nm a n a g e m e n ts y s t e m s o f t w a r eu s i n gp o w e r b u i l d e r 8 0p r o g r a m t h e d e v e l o p e dm a n a g e m e n ts y s t e mi n c l u d e se q u i p m e n t si n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t ，t e s t s m a n a g e m e n t ，d a t am a n a g e m e n t ，f a u l ta n a l y s i s ，a u t o m a t i ca l e r ti n f o r m a t i o n ，n e t w o r k d a t a b a s e ，a n da l s os e l f - t r a i n i n gm o d u l e t h eo p e r a t i o no ft h ei n s u l a t i o ns u p e r v i s i o n s y s t e mi ss i m p l y , t h ei n t e r f a c ei sf r i e n d l y t h i ss y s t e mh a sb e e nu s e di np r a c t i c a la n di t i m p r o v e dt h et r a d i t i o n a li n s u l a t i o ns u p e r v i s i o ng r e a t l y k e yw o r d s ：i n s u l a t i o ns u p e r v i s i o n ，m a n a g e m e n ts y s t e m ，p o w e r b u i l d e r 8 0 x uy u ( e l e c t r i c a le n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rd i n gl i j i a n ，b a iz h i q i a n g 声明 本人郑重声明：此处所提交的工程硕士专业学位论文高电压绝缘监督专业管 理系统的设计与开发，是本人在华北电力大学攻读工程硕士专业学位期间，在导 师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注 和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获 得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同 志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 日 期： 刎7 莎、i5 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或 其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校 可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不 同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名： 日 期： 导师签名： 日期： 、工鲴垦 砬：! ：生 华北电力大学工程硕士专业学位论文 1 1 课题研究的背景 第一章绪论 电力工业在我国的国民经济中具有举足轻重的地位和作用，电力系统的安全稳 定运行直接影响着工农业发展和人民生活，因此对电力生产全过程进行各种专业的 技术监督以保障其安全稳定运行，具有特殊重要的意义【l 】。 绝缘监督作为保证电力系统安全稳定运行的主要技术监督手段之一，其主要任 务是对电气设备的绝缘进行监测、诊断和调整等，预防性试验是绝缘监督的主要形 式，也是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节，是保证电力系统安全运行的 有效手段之一。电力系统绝缘监督工作的主要依据即是预防性试验规程。 电气设备绝缘预防性试验是指对已投入运行的设备按规定的试验条件、试验项 目和试验周期所进行的试验，它是判断设备能否继续投入运行，预防设备损坏以及 保证设备安全运行的重要措施 2 4 】。因此，我国规定凡电力系统的设备，应根据预 防性试验规程的要求进行预防性试验，做到防患于未然。对于新投运电力设备，其 绝缘参数要求和运行后一致，只是标准较为严格，必须满足电气装置安装工程电 气设备交接试验标准的要求。 在供电企业绝缘监督的实际工作中，要经常处理试验数据，撰写试验报告，依 据不同设备的周期和绝缘状况，提前决定下次的试验时间，以提前做好工作安排， 同时试验数据的分析与试验结论的得出也有比较复杂的判断方法，并需要一定的经 验积累和专业知识【6 】。这些大量的数据处理工作都是靠手工完成的，工作起来相当 繁琐，而且这样还不能保证数据的全面、及时、准确，常常给工作带来被动。此外， 试验数据( 报告) 在绝缘监督网中的传递与审核也亟需改善以提高工作效率和管理 水平。随着电网规模的不断壮大，设备日益增多，这种传统的工作手段和方法已越 来越不能满足要求。 目前计算机在各领域的渗透与应用日益深入和普及，结合现今办公自动化的趋 势，利用计算机和网络的数据处理能力与传输能力，把人从繁杂的数据处理中解放 出来，极大的提高工作效率和工作效果就成为日益迫切的课题，这也是工作过程与 环境适应新的技术条件的需要。以数据处理为主的数据库系统的出现和不断发展， 使得普通用户能够方便的将日常数据存入计算机并在需要的时候快速访问它们，这 使上述课题的完美解决成为可斛卜引。 内蒙古超高压供电局成立于1 9 9 3 年1 2 月，负责内蒙古电力( 集团) 有限责任 公司所属5 0 0 千伏超高压电网的建设、运行和管理工作，承担着“西电东送”的重要 任务。在2 0 0 4 年1 2 月之前，负责管理、运营的5 0 0 千伏升压站2 座、变电站l 座， 变电容量2 2 5 0m v a ，经过2 0 0 4 至2 0 0 6 年3 年时间大规模电网建设，截至2 0 0 6 年1 2 l 华北电力大学工程硕士专业学位论文 月3 1 日，内蒙古超高压供电局运行管理的5 0 0 千伏变电站9 座，在建2 座，总容量 7 5 0 0 m v a ，5 0 0 千伏输电线路2 4 条2 8 6 3 公里，经5 0 0 千伏丰万i 、i i 双回线( 丰镇一 万泉顺义) 向京津唐电网的最高送电负荷达到2 1 0 万千瓦，年送电量突破1 2 0 亿千瓦 时，售电量占蒙西电网的1 4 和北京地区用电量的1 5 。到2 0 0 7 年底，5 0 0 千伏变 电站将增加到l l 座，5 0 0 千伏输电线路长度将增加到3 0 0 0 公里。随着内蒙古电力 公司5 0 0 千伏超高压电网建设速度的加快，所投入运行变电站、线路的快速增加 ( 2 0 0 6 年目前己新投入3 站4 线) ，“三横三纵”5 0 0 千伏主网的初步形成，5 0 0 千 伏主网在地区经济发展中所发挥作用的加强，与华北电网联系的日益紧密和输送电 力负荷的逐年增加，确保5 0 0 千伏电网的安全稳定运行成为电网管理的核心工作， 具有决定性重要作用和深远意义。内蒙古5 0 0 千伏主网的安全稳定运行对于整个内蒙 古电网和华北电网的安全运行都十分重要，因此确保5 0 0 千伏电网的安全稳定运行是内 蒙古超高压供电局的核心工作。 超高压供电局作为负责5 0 0 千伏电网建设、运行、管理单位，要在内蒙古电力 公司的正确领导下，扎扎实实地做好各项工作，确保电网的安全稳定运行。在所要 开展的各项工作中，高电压绝缘监督工作又是各项工作中的重点但又是实际存在的 一个薄弱坏节，它的开展情况将直接影响到内蒙古电网乃至华北电网的安全稳定运 行，意义非常重大。为了加强绝缘技术监督管理，提高电力系统绝缘监督工作的技 术管理水平，减轻绝缘监督工作人员的工作负担，进行变电站绝缘监督管理系统的 研发是十分重要的课题。 目前内蒙超高压供电局各变电站一次主要设备的预防性试验开展较好。随着系 统的发展，新投入运行的变电设备成倍增加，新的基层试验工作人员不断补充进来。 但是高电压绝缘监督专业管理工作还大都停留在人工管理层面，大量的试验数据、 安全措施票、设备校验记录、设备台帐、上级下发的文件通过书面形式保留，使用 起来非常不方便，很容易造成工作上的漏洞。同时，电力系统供电单位的高电压专 业工作人员每天需对诸如电网运行方式、保护运行状况、设备检修情况等各种信息 进行正确的分析、处理；并且，在系统内上、下级单位之间，局与各生产单位、交 电站之间存在着许多重复性数据录入及维护工作。由于专业管理对象层次多、结构 复杂，且涉及到几乎所有一、二次设备参数、运行状态、统计分析、图档管理等， 因此，针对内蒙超高压供电局的现状，为了减轻高电压试验工作人员的工作强度， 提高工作效率，设计开发一套变电站绝缘监督管理系统，进行变电站高电压设备试 验的数据管理，设备绝缘事故统计及定期报表、数据维护等是非常有现实意义的， 将会使高电压绝缘监督管理工作跨上一个新台阶，为确保电网的安全稳定运行奠定 坚实的基础p j 。 2 华北电力大学工程硕士专业学位论文 1 2 国内外研究现状 我国的电力行业应用计算机开始于2 0 世纪6 0 年代初，至今已有四十多年的历 史。现在计算机技术和网络技术在国家电力行业已经得到广泛应用。经过四十多年 的发展，我国电力行业信息化建设无论是在电网、发供电、工程设计与施工、信息 安全建设等方面都具备了一定的规模。 中国电力行业信息化建设发展经历三个发展阶段： 1 2 0 世纪6 0 年代到8 0 年代初，计算机主体是国产d j s 系列小型机，主要应 用在科学计算和工程运算上。 2 2 0 世纪8 0 年代中期到9 0 年代初期，计算机系统在电力广大业务领域得到 应用，如电网调度自动化、发电厂生产自动化控制系统，电力负荷控制预 测，计算机辅助设计，计算机电力仿真系统等。同时企业开始注意开发建 设管理信息的单项应用系统。 3 2 0 世纪9 0 年代中到2 1 世纪初，开始有计划的开发建设企业管理信息系统， 信息技术的应用由操作层向管理层延伸，从单机、单项目向网络化、整体 性、综合性应用发展。 在这样的背景条件下，要求各个电力行业积极的开展电力信息化建设，以信息 化建设推动电力行业的发展壮大，提高电力企业的效益i l 0 1 。 变电系统是供电企业生产中输、变、配三大系统中的核心系统之一，主要用来 管理变电站的设备档案以及对设备的检修、维护，以保证h 常生产的正常、稳定、 安全的运行。变电管理工作是目前我国的各级电力公司( 供电公司) 的主要工作之 一。变电管理工作主要由变电运行、变电检修、电网调度、电能计量等诸多部门协 同完成，中心环节是变电站的管理。为适应社会发展和科技进步的要求，变电生产 管理应该提高生产效率、提高管理部门的决策能力，实现管理信息化是一个迫切的 要求。 随着企业管理信息系统( m i s ) 的不断发展和应用，人们对系统特别是领导决策 层的功能要求越来越高。近些年发展起来的数据库管理系统对人们处理大量信息、 实现管理工作的科学化和现代化起到了很大的推进作用，而电气设备的绝缘监督管 理工作仍停留在人工管理阶段，即由基层班组以台帐形式保留设备原始数据，并将 每年设备预试及大修试验结果进行比较、整理写出试验报告，遇到异常时则需查找 往年试验数据迸行纵向比较、分析，找出变化趋势，以便掌握设备的绝缘状况，同 时还需定期将预试完成情况、设备缺陷情况、事故情况等以表格形式上报上级监督 部门，这样势必造成数据存储空间大，数据查找缓慢，统计分析工作困难，加重了 基层工作人员的负担。 近年来，软件技术在电力系统生产实践中获得了广泛地应用，如操作票生成系 华北电力大学工程硕士专业学位论文 统、变电站仿真系统、变电站微机防误操作系统、电网调度自动化系统等，并取得 了良好的应用效果，为确保电网安全运行起到了突出作用【l ”。 电力系统的专用通讯网络特别完善和强大，特别是光纤网络的建成，为软件实 现网络功能，提供了很好的平台。 现在电力企业普遍采用计算机进行绝缘监督管理。变电站绝缘监督管理信息系 统是保证电力系统安全稳定运行的重要基础工作，主要包括数据维护管理、数据查 询管理、数据分析管理、报表打印管理等模块。随着电网规模的不断扩大和计算机 技术的不断发展，许多单位都开始了变电站绝缘监督管理信息系统的研制工作，相 继出现了基于单机、局域网及w e b 技术的变电站绝缘监督管理信息系统f l l o 飘。 目前，从与网络的连接来看，绝缘监督管理信息系统主要分为单机版、网络版， 网络版根据其结构不同又分为c s 、b s 结构，其应用现状如下： 单机版的管理系统存在局限性大、不宜进行集中管理、资源不能共享等问题。 由于采用单机版软件，各个单位、部门自成系统，各自录入的数据容易产生录入错 误和更新不及时、不同步，很容易由于管理方式的缺陷产生各单位、部门之间数据 不一致，造成一次主设备事故隐患，以致引发电网事故，威胁电网安全。 而基于c s 结构的绝缘监督管理信息系统可以完成不同层次的绝缘监督的专业 管理工作。但是，由于各层次绝缘监督部门的管理工作各不相同，并且各层之间均 需要维护管理。因此，开发出来的系统往往可移植性差。 基于w e b 技术的绝缘监督管理信息系统大多采用a s p ( a c t i v es e r v e rp a g e ) 进行 程序的开发和设计，各层之间可以通过访问服务器及公用电话网进行通讯。先进的 w e b 技术的引入，使得从高压班组开始，至检修部门、生计部、供电局、电力公司 各个层次高电压专业管理部门联系起来，达到了信息共享的目的。 具体来说，目前绝缘监督管理信息系统的研究现状如下： 文献 8 】针对绝缘监督管理信息量大、类型多等特点，提出了以浏览器、w e b 服 务器和数据库服务器构成的绝缘监督管理信息系统。采用j a v a 技术，结合w i z c o n 的网络功能，实现了一种基于w e b 浏览器方式的、跨平台的图形化信息系统，它将 电网的主网连接图，厂站的主接线图嵌入i n t e r n e t 中，使用户可以方便地查询系统信 息，实现了利用网络来进行绝缘监督的设备管理、缺陷管理、周校管理、运行决策 的制定等复杂工作，并支持远程用户访问。系统具有开放性，并且易于使用、开发 和维护。 文献【9 】提出了以浏览器、w e b 服务器和数据库服务器构成绝缘监督管理信息系 统。该系统采用a s p 和o d b c 设计，利用a u t o c a d 对网络的支持解决了图纸的网上 浏览问题。该系统具有信息查询、在线管理和系统安全方面功能。 文献【1 2 】提出了基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的变电运行集成管理系统，该系统充分利 用w e b 和s y b a s e 数据库，通过光纤互联网络的形式发布。文章对通信硬件接口、 4 华北电力大学工程硕士专业学位论文 通信软件接口、文件格式统一以及上网的安全等问题一一进行了探讨。 文献【1 3 】提出了以浏览器、w e b 服务器和数据库服务器构成的基于w e b 的绝缘 监督管理信息系统。它采用了动态网页a s p 技术实现，不仅实现了普通桌面管理信 息系统的功能，且实现了在线管理、信息查询。 文献 1 4 l 采用w i n d o w sn t 作为网络操作系统，数据库服务器采用m ss q l s e r v e r 放置在上层调度端，统一数据库结构，并通过各种通信手段、浏览方式、 权限设置，做到对各层用户进行相应的管理、维护。 综上所述，采用先进的计算机网络、软件和数据库技术，结合企业实际需要开 发的基于w e b 浏览器方式的绝缘监督专业管理信息系统，能在网络上快捷、直观地 了解所需的有关绝缘专业的各项数据和信息，强化了绝缘管理工作。系统的开发使 用能够提高工作的规范化程度，减轻工作人员的压力，提高工作效率，进一步提高 专业管理水平，为管理和决策分析提供真实、准确、实时的信息。 1 3 课题研究的意义 绝缘监督工作是以“质量为中心，以标准为依据，以计量为手段”，通过电气试 验、油色谱分析、s f 6 及油性能测试等综合分析，实现对电气设备绝缘状况诊断的 一项涉及面广、技术性强的综合工作，是高电压技术管理工作的主要手段，是确保 高压设备安全运行的重要手段【6 】。 目前，内蒙古超高压供电局绝缘监督工作中存在以下主要问题和不足之处。 工作方法较为简单，由于绝缘监督工作需要处理的数据量大，目前的手工 处理数据不能做到及时、全面、准确，更难以做到对设备的绝缘状况的预 测。 2 1 2 作方式不能适应电力企业信息化的需求，现电力企业已普遍使用o a 系 统、m i s 系统等信息管理软件，技术管理也应做到充分利用现代技术手段， 充分挖掘数据包含的信息，改造和提升传统的绝缘监督工作。 设备绝缘状况的准确判断在很大程度上仍依赖于监督人员的业务素质和经 验积累，这给绝缘监督工作的高效运行带来了隐患。 现有相关管理系统因其受限于开发时的技术条件和数据库编程软件的功能 不能满足当前绝缘监督管理工作的需要。 高电压绝缘监督专业管理系统的开发使用，能使计算机管理代替了传统的人 工管理，统一规范了高电压绝缘专业数据信息的内容格式，保证信息系统的数据准 确、安全、可靠 1 6 - 1 8 】。对大型电力变压器等设备的故障诊断的研究也在一定程度上 促进了绝缘监督水平【1 9 - 2 4 。网络的投入使用，使各部门信息资源、硬件资源共享， 比起分散的管理方式，大大减少人力物力，提高资源利用率【1 1 1 ，可以及时、准确、 5 华北电力大学工程硕士专业学位论文 全面地反映各变电站主要一次设备在运行中的出现的问题和电网中存在的隐患，便 于工作人员总结经验教训，有针对性地采取措施，为正确决策提供科学的数据依据， 从而提高变电站主设备运行管理的质量和可靠性，起到保障电网安全稳定运行的作 用【5 1 。 近年来。随着经济的发展，尤其是电网建设步伐的加快，电力设备不断增多， 如内蒙古超高压供电局所辖的变电所由2 0 0 1 年1 座5 0 0 k v 变电站增加到现在的9 座，在建2 座，所辖设备数量翻了l l 倍。如此庞大的设备数量和高供电可靠性的 要求，要求绝缘监督工作的管理方式必须上一个新台阶。信息网络技术的日趋成熟， 使绝缘监督软件网络化成为可能。 1 4 本文的主要研究内容 针对高压电气设备种类繁多，数目巨大，各种设备的固定数据和试验数据结构 各不相同，各种统计报表逐年增加，对一个省局的绝缘技术监督而言，采用人工的 原始方式进行数据管理，无疑难于满足当前的要求，更难于适应将来的发展，建立 变电站绝缘监督管理系统的目的就是依据技术监督工作条例和实施细则对绝缘 监督技术管理的要求，将设备档案存储、预试完成情况、缺陷事故管理、试验数据 的审核、分析及色谱分析等技术工作均编制于微机管理系统中，以实现数据充分共 享，节省数据储存空间；加快统计分析工作速度，提高基层技术人员的工作效率， 提高技术管理水平。本文研究了变电站绝缘监督管理系统，建立设备档案数据库， 并用数据库编程语言来描述其工作需求，在需求分析的基础上，完成管理软件功能 分析和设计，最终利用p o w e r b u i l d e r 8 0 实现该管理软件，并结合自身从事绝缘监 督工作经验拓展开发出一些有鲜明特点的功能，较好的解决用计算机实现绝缘监督 管理工作的问题。 本文主要包括以下内容： 1 内蒙古电力系统绝缘监督管理系统方案设计 2 绝缘监督管理系统的实现 3 绝缘监督管理系统的应用情况 6 华北电力大学工程硕士专业学位论文 第二章内蒙古电力系统绝缘监督管理系统方案设计 2 1 内蒙古电力集团有限责任公司绝缘监督管理工作实施细则 2 1 1 工作内容 电气设备性能技术监督( 以下简称绝缘监督) 是防止电气设备绝缘不正常劣化和 损坏，保证电力设备安全发、供电的重要举措，是保证各类高压电气设备经常处于 良好绝缘状态下正常运行的重要环节，也是电力工业技术管理的一项重要工作。 绝缘监督应坚持贯彻“安全第一，预防为主”的方针，按照依法监督、分级管理、 闭环控制、专业归口的原则，对电力建设和生产( 工程设计、设备选型、制造、施 工、调试、验收、运行检修及技术改造等各个环节) 实施全员、全方位的动态技术 监督管理，发现电网和设备隐患，及时消除缺陷，防治事故发生，提高电网的安全 运行水平。 绝缘监督包括电气设备的内外绝缘，过电压保护，设备通流能力及环境因素( 包 括温度湿度、天气、污秽情况等) 。电气设备主要指变压器、电抗器、电容器、组 合电器、断路器、互感器、避雷器、耦合电容器、输电线路、电力电缆、接地装置、 发电机、调相机、电动机、封闭母线、晶闸管等。 绝缘监督工作的任务是认真贯彻电业安全生产以预防为主的方针，根据电气 设备预防性试验规程、电气装置安装工程电气设备交接试验标准等有关技术规 程、标准、制度的规定，严格进行试验工作，掌握电力设备的绝缘变化规律，及时 发现和消除绝缘缺陷，认真分析各类电气设备绝缘事故，制定反事故措施，不断提 高电气设备运行可靠性【”1 1 2 6 1 。 为此，绝缘监督工作要坚持以科学试验、调查研究为基础，实行专业管理与群 众管理相结合，充分发挥试验指导检修的作用，不断提高检修与试验质量，防止和 消灭绝缘事故。 2 1 2 监督机构与职责 内蒙古电力( 集团) 有限责任公司绝缘监督工作实行三级管理体制，第一级为 内蒙古电力集团有限责任公司，第二级为内蒙古电力科学研究院，第三级为并网运 行的发、供电、电力施工企业等基层单位。 内蒙古电力( 集团) 有限责任公司( 生产技术部) 是内蒙古电网绝缘监督工作 的领导机构，其绝缘监督的主要特点为： 负责指导、监督所属市级电业局、电厂、安装单位的绝缘监督工作。 夺电力试验研究所( 中试所) 为省级电力公司绝缘监督的职能机构，在所在省 7 华北电力大学工程硕士专业学位论文 电力公司的领导下负责归口管理绝缘监督的日常管理工作，其高压室对全省 绝缘监督工作具体负责。 内蒙古电力公司所属市级电业局、电厂、安装单位成立本单位的绝缘监督网， 在生计科设立绝缘监督负责人，在总工程师的领导下，负责本单位的绝缘监 督工作和高压试验工作。 各单位的有关工区和高压试验班设置绝缘监督兼责人，协同绝缘监督专责人 进行工作。 夺根据电气设备容量和电压等级的不同实行分级监督，并区别电气设备绝缘状 况和运行情况，根据需要对有的电气设备进行加强监督。 2 1 3 受监督的电气设备 包括甲类电气设备，乙类电气设备和其他设备： 其中，甲类电气设备包括：2 2 0 k v 及以上电压等级的变压器、电抗器、组合电 器、断路器、互感器、避雷器、耦合电容器、送电线路、接地装置和穿墙套管；1 0 0 m w 及以上容量的发电机、调相机：i l o k v 及以上电压等级的电力电缆；2 0 0 m w 及以 上发电机封闭母线及发电机出口p t 、c t 、避雷器及负荷开关。 乙类电气设备包括：1 1 0 k v 电压等级的变压器、组合电器、断路器、互感器、 避雷器、耦合电容器、穿墙套管、送电线路、接地装置；5 0 m w 及以上至1 0 0 m w 容量的发电机；3 5 k v 电压等级的电力电缆； 其他设备包括：除甲乙类电气设备以外的设备； 甲乙类电气设备的监督由内蒙古电力科学研究院归口管理，其他电气设备的监 督由各单位自行管理。甲乙类电气设备的预试计划、缺陷情况、预试完成情况，设 备健康状况等，要以监督计划、绝缘缺陷报表、监督工作总结的形式上报内蒙古电 科院，内蒙古电科院将全网情况汇总后报内蒙古电力( 集团) 有限责任公司。 甲类电气设备缺陷和危及安全运行的乙类设备缺陷，要及时消除。 2 1 4 技术管理 各供电局应认真贯彻执行有关的规程、标准，制度和反事故技术措施等，可根 据华北电网有限公司电力设备交接和预防性试验规程，制定本单位试验规程。 各供电局每年至少召开一次工作会议。 全面完成内蒙古电力( 集团) 有限责任公司每年下达的绝缘监督考核指标( 电 气设备预试完成率、缺陷完成率) ，并严格执行技术监督工作报告制度，定期以电 子邮件或传真的形式，向内蒙古电科院报送报表和总结，发生重大问题应及时报告。 各检修单位技术室或技术档案部门，应备有与绝缘监督工作有关的技术文件及 8 华北电力大学工程硕士专业学位论文 技术档案资料：与绝缘监督有关的规程、标准和反事故措施；上级和本单位与绝缘 监督有关的文件。电气设备台帐、安装使用说明书、出厂试验报告、产品证明书和 随设备供应的图纸资料。设备安装检查记录，交接试验报告，验收记录。设备缺陷 统计资料和缺陷处理记录，事故分析报告和采取的措施。 高压试验班应保存下列技术文件、资料或复制品：与高压试验有关的规程、标 准和反事故措施；上级和本单位与绝缘监督有关的文件。制造厂出厂试验报告和交 接试验报告。每次预防性、小修、大修试验报告和事故后的试验记录与报告。缺陷 统计和缺陷处理资料，绝缘事故分析报告及采取的处理措施，技术改造资料和专题 总结。 高匝试验报告应包含以下内容： 夺试验报告应填入全部试验数据和结论。 试验报告应有参加该项试验的负责人或其中的工作人员之一填写，并由参加 试验的所有工作人员签名或盖章。 试验报告一律填入实测数据，并应记录环境温度、湿度，同时应把换算成 2 0 后的数据填入报告或记入技术台帐。 试验报告应经纵向和横向比较后，提出明确的结论。 夺大修、事故抢修、缺陷处理和鉴定试验报告应附有说明事故和缺陷发生日期、 发生原因、处理情况、遗留问题等方面内容的报告附件。 高压试验报告的整理填写一般应在试验结束后一周内进行，大修报告一般在 竣工后1 0 日内填写完毕。 夺高压试验报告应严格实行三级审批制度。 各单位应积极开展业务技术培训，通过不断的业务培训，使高压试验人员做到 “三熟、三能”。 “三熟”指的是熟悉所管辖的电气设备的结构和所用绝缘材料的性能，熟悉高压 电气设备预防性试验方法、电力设备预防性试验规程的项目、周期与标准及本 岗位的其他规程制度，熟悉高压试验仪器仪表和测试设备的原理、性能及操作方法。 “三能”指的是能正确分析、判断试验结果，并能协助检修查找绝缘缺陷部位； 能处理和排除试验中异常情况，保证测试准确度；能处理和排除测试装备中的故障 和进行一般维修工作。 2 2 内蒙古电力系统绝缘监督专业管理系统方案设计 2 2 1 信息源分析 内蒙古超高压供电局绝缘监督管理系统，是一个基于生产m i s 并与生产m i s 一体开发的跨部门、跨系统的应用软件系统，该系统涉及到的部门有：信息中心、 9 华北电力大学工程硕士专业学位论文 调度、生技、安监、运行，检修所等各主要生产管理部门，所以在设计绝缘监督管 理系统的功能模块时除考虑自身的相对独立性和开放性以外，还要重点考虑与其它 已有系统模块的集成。 1 管理信息系统的定义 管理信息系统( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ，m i s ) 一词最早是由基莱荷 ( j d g a l l a g h e r ) 在e d p s 的基础上于1 9 6 1 年提出的，其产生已有四十多年的历 史。其定义是“软硬件、手工作业、分析计划、控制和决策模型以及数据库的人 机系统，它能提供信息，支持企业或组织的运行、管理与决策功能”。从m i s 的功 能和性质角度定义，m i s 是一个由入、计算机等组成的能进行信息的收集、传送、 储存、维护和使用的系统，能够实测企业的各种运行情况，并利用过去的历史数据 预测未来，从企业全局的角度出发辅助企业进行决策，利用信息控制企业的行为， 帮助企业实现其规划目标。 从概念上，m i s 由四个部件构成：信息源、信息处理器、信息用户和信息管理 者。它们的联系如图2 1 所示。信息源是信息的产生地；信息处理器负担信息的 传输、加工、保存等任务：信息用户是信息的使用者，利用信息进行决策；信息管 理者负责信息系统的设计、实现和维护。 图2 1 m i s 总体结构图 m i s 一般被看作一个金字塔形的结构，分为从底层的业务处理到运行控制、管 理控制、最高层的战略计划。最基层由任务巨大处理繁杂的事务信息和状态信息构 成。层次越往上。事务处理的范围越小，针对的也是比较特殊和非结构化的问题。 一个组织的m i s 可分解为四个基本部分： ( 1 ) e d p s 部分 主要完成数据的收集、输入，数据库的管理、查询、基本运算、日常报表的输 出等。 ( 2 ) 分析部分 主要在e d p s 基础上，对数据进行深加工，如运用各种管理模型、定量化分 析手段、程序化方法、运筹学方法等对组织的生产经营情况进行分析。 ( 3 ) 决策部分 m i s 的决策模型多限于以解决结构化的管理决策问题为主，其决策结果要为高 1 0 华北电力大学工程硕士专业学位论文 层管理者提供一个最佳的决策方案。 ( 4 ) 数据库部分 主要完成数据文件的存贮、组织、备份等功能，数据库是m i s 的核心部分。 2 管理信息系统的特点 m i s 的特点可以从以下七个方面来概括： m i s 是一个人机结合的辅助管理系统。管理和决策的主体是人，计算机系 统只是工具和辅助设备。 主要应用于结构化问题的解决。 主要考虑完成例行的信息处理业务，包括数据输入、存储、加工、输出，生 产计划，生产和销售的统计等。 以高速度低成本完成数据的处理业务，追求系统处理问题的效率。 目标是要实现一个相对稳定的、协调的工作环境。因为系统的工作方法、管 理模式和处理过程是确定的，所以系统能够稳定协调地工作。 夺数据信息成为系统运作的驱动力。因为信息处理模型和处理过程的直接对象 是数据信息，只有保证完整的数据资料的采集，系统才有运作的前提。 设计系统时强调科学的、客观的处理方法的应用，并且系统设计要符合实际 情况。 3 管理信息系统的开发方法 m i s 的开发是一个复杂的系统工程，它涉及到计算机处理技术、系统理论、组 织结构、管理功能、管理知识等各方面的问题，至今没有一种统一完备的开发方法。 但是，每一种开发方法都要遵循相应的开发策略。任何一种开发策略都要明确 以下问题： ( 1 ) 系统要解决的问题，如采取何种方式解决组织管理和信息处理方面的问 题，对企业提出的新的管理需求该如何满足等。 ( 2 ) 系统可行性研究，确定系统所要实现的目标。通过对企业状况的初步调 研得出现状分析的结果，然后提出可行性方案并进行论证。系统可行性的研究包括 目标和方案的可行性、技术的可行性、经济方面的可行性和社会影响方面的考虑。 ( 3 ) 系统开发的原则。在系统开发过程中，要遵循领导参与、优化创新、实 用高效、处理规范化的原则。 ( 4 ) 系统开发前的准备工作，做好开发人员的组织准备和企业基础准备工作。 ( 5 ) 系统开发方法的选择和开发计划的制定。针对己经确定的开发策略选定 相应的开发方法，是结构化系统分析和设计方法，还是选择原型法或面向对象的方 法。开发计划的制定是要明确系统开发的工作计划、投资计划、工程进度计划和资 源利用计划。 m i s 开发方法主要有：结构化生命周期开发方法、原型法、面向对象的开发方 1 1 华北电力大学工程硕士专业学位论文 法等。 ( 1 ) 结构化生命周期开发方法 结构化生命周期开发方法要求以工程化的思想为主导，以生命周期的“瀑布模 型”组织软件的开发过程，使开发活动分为需求分析、结构分析、系统安装、系统 维护等几个阶段进行。同时，设计一套相应的软件开发工具和环境，提高开发效率 和软件的可靠性。 其基本思想是：用系统的思想和系统工程的方法，按用户至上的原则，结构化、 模块化地自上而下对生命周期进行分析与设计。具体来说，就是将整个开发过程划 分为五个依次连接的阶段：系统规划阶段、系统分析阶段、系统设计阶段、系统实 施阶段、系统运行阶段，这五个阶段共同构成了系统开发的生命周期。结构化生命 周期开发方法严格区分了开发阶段，非常重视文档工作，对于开发过程中出现的问 题可以得到及时的纠正，避免了出现混乱状态。但是，该方法不可避免地出现开发 周期过长、系统预算超支的情况，而且在开发过程中用户的需求一旦发生变化，系 统将很难作出调整。 ( 2 ) 原型法 原型法的基本思想是系统开发人员凭借自己对用户需求的理解，通过强有力的 软件环境支持，构造出一个实在的系统原型，然后与用户协商，反复修改原型直至 用户满意。 原型法的应用使人们对需求有了渐进的认识，从而使系统开发更有针对性。另 外，原型法的应用充分利用了最新的软件工具，使系统开发效率大为提高。 ( 3 ) 面向对象系统开发方法 面向对象的系统开发方法( o b j e c to r i e n t e d ，0 0 ) ，是近年来受到关注的一种 系统开发方法。面向对象开发方法的出发点和基本原则，是尽可能模拟人类习惯的 思维方式，使软件开发的方法和过程尽可能接近人类认识世界解决问题的方法和过 程，也就是使描述问题的问题空间( 也称问题域) 与实现解法的解空间( 也称求解 域) 在结构上尽可能一致。 面向对象方法所提供的“对象”概念，就是让软件开发者自己定义或选取解空间 对象，然后把软件系统作为一系列离散的解空间的集合。 概括地说，面向对象方法具有下述四个要点： 夺因为客观世界是由各种对象组成的，任何事物都是对象，复杂的对象可以由 比较简单的对象以某种方式组合而成；因此，面向对象的软件系统是由对象 组成的，软件中的任何元素都是对象，复杂的软件对象是由比较简单的对象 组合而成。 夺把所有的对象都划分为各种对象类( 简称分类，c l a s s ) ，每个对象类都定义 了一组数据和方法。数据用于表示对象的静态属性，是对象的状态信息；类 1 2 华北电力大学工程硕士专业学位论文 中定义的方法，是允许施加于该类对象上的操作，是该类所有对象共享的， 并不需要为每个对象都复制操作的代码。 夺按照子类( 或称为派生类) 与父类( 或称为基类) 的关系，把若干个对象组 成一个层次结构的系统( 也称为类等级) 。在这种层次结构中，通常下层的 派生类具有和上层的基类相同的特性( 包括数据和方法) ，这种现象称为继 承。 对象彼此之间仅能通过传递消息互相联系。 综上所述，面向对象的方法学可以用下列方程来概括： o o = o b j e c t + c l a s s e s + i n h 嘶t 觚c 时c o m m u n i c a t i o nw i t hm e s s a g e s 也就是说，面向对象就是既使用对象又使用类和继承等机制，而且对象之间仅 能通过传递消息来实现彼此通信。 面向对象方法的主要优点： 与人类习惯的思维方法一致 面向对象方法学的出发点和基本原则，就是分析、设计和实现一个软件系 统的方法和过程，尽可能接近人们认识世界和解决问题的方法和过程，也 就是使描述问题的问题空间和描述解法的解空间在结构上尽可能一致。 稳定性好 传统的软件开发方法以算法为核心，开发过程基于功能分析和功能分解， 当功能需求发生变化时将引起软件结构的整体修改。因此，这样的软件是 不稳定的。面向对象的方法构造问题领域的对象模型，以对象为中心构造 软件系统。当系统的功能需求变化时并不会引起软件结构的整体变化。因 此，以对象为中心的构造软件系统是比较稳定的。 夺可重用性好 传统的软件重用技术是利用标准函数库，但是标准函数缺乏必要的“柔性”， 不能适应不同应用场合的不同需要。面向对象的软件技术较好地解决了软 件重用问题。有两种方法可以重用一个对象类：一种方法是创建该类的实 例，从而直接使用它：另一种方法是从它派生出一个满足当前需要的新类。 夺可维护性好 由于面向对象的软件稳定性比较好、修改比较容易、比较容易理解、易于 测试和调试，所以使得用面向对象方法所开发的软件可维护性好： 4 管理信息系统的组成 管理信息系统在企业中的应用存在三个要素，这就是人、计算机和数据。 人是指企业领导者，管理人员、技术人员，以及m i s 建设的领导机构和实施 机构，他们在系统中起主导作用。m i s 是一项系统工程，不是只靠一些计算机开发 人员就可以完成的，必须有企业管理人员，尤其是企业领导的积极参与。 1 3 华北电力大学工程硕士专业学位论文 计算机技术是m i s 得以实施的主要技术。在这些技术中，软件开发是m i s 开 发的重点。 第三个因素也不能忽视。企业的管理数据是m i s 正常运行的基础。广义地说， 各项管理制度是m i s 建设成功的基础。试想要计算一台机床的成本，需要按时输 入每个部件、每个零件以及每个螺钉螺帽的费用，涉及企业的生产车间、采购、库 房、工艺设计和财务等多个部门，必须有一整套管理制度作保证【2 7 1 2 引。 5 管理信息系统的界面特点 在计算机软件技术中，人机界面已经发展成为一个重要的分支。 m i s 入机界面设计一般遵循以下一些基本原则： ( 1 ) 以通信功能作为界面设计的核心 人机界面设计的关键是使人与计算机之间能够准确地交流信息。一方面，人向 计算机输入信息时应当尽量采取自然的方式；另一方面，计算机向人传递的信息必 须准确，不致引起误解或混乱。另外，不要把内部的处理、加工与人机界面混在一 起( 人机界面程序只是通信) ，以免互相干扰，影响速度。 设计m i s 时，针对每一个功能，都要按照“i p 0 ”的模块化思想，使输入、处 理与输出“泾渭分明”，充分体现人机界面的通信功能。这样设计出来的程序不易出 错而且易于维护。 报表打印是m i s 必备的功能之一，而且打印之前常常需要计算。计算与打印 分开设计，虽然消耗时间，但易于整个m i s 系统的维护。 ( 2 ) 界面必须始终一致 统一的人机界面不至于会增加用户的负担，让用户始终用同一种方式思考与操 作。最忌讳的是每换一个屏幕用户就要换一套操作命令与操作方法。 例如在整个系统可以以问号图标表示帮助，以磁盘图标表示存盘，以打印机图 标表示打印等。 ( 3 ) 界面必须使用户随时掌握任务的进展情况 人机界面应该能够告诉用户软件运行的进度。特别是在需要较长时间的等待 时，必须让用户了解工作进展情况，如可以设计已经完成了百分之几的任务进度条 等。 目前，w i n d o w s 下的应用软件无论大小，其安装程序几乎均做到了这一点。开 发m i s 软件时，这一点很值得借鉴。 ( 4 ) 界面必须能够提供帮助 一个优秀的m i s 软件应该提供在线求助功能，甚至提供使用向导，这将给用 户带来极大的方便。在多媒体环境下，以语音提示作为操作向导，不会干扰屏幕信 息，是一个极佳的选择。 ( 5 ) 界面友好、使用方便 1 4 华北电力大学工程硕士专业学位论文 多数m i s 软件的数据输入量较大。对于一些相对固定的数据。不应让用户频 频输入( 特别是汉字) ，而应让用户用鼠标轻松选择。例如，人事管理系统中的“文 化程度”是相对固定的数据，其值一般取“小学”、“初中”、“高中”、“大专”、“大本”、 “硕研”、“博研”等。录入这类数据之前，m i s 软件应在相应位置弹出一个列表框， 待用户以鼠标点击，而不应让用户每次都输入这些汉字。 另外，开发者应编写一个错误实时记录程序，自动记录何日、何时、何程序出 了何种错误。 总之，所开发的m i s 在使用过程中，应使用户的数据输入量降至最低限度， 同时也要减少用户的干预量。实践证明，用户干预愈少，m i s 系统的满意程度愈高。 ( 6 ) 输入画面尽可能接近实际 如果某个电算会计软件的凭证录入画面是表格式的，一屏可录入多条记录，而 且与实际凭证一模一样，甚至连颜色都无异，用户在终端上录入凭证，仿佛用笔在 纸上填写凭证，以增加人机亲和力。 ( 7 ) 具有较强的容错功能 误操作、按键连击等均有可能导致数据误录。巧妙地进行程序设计，可以避免 此类因素造成的错误。例如，录入学生成绩时，我们可以对其范围进行限定，使用 户无法输入o 1 0 0 以外的数据；录入学生年龄时，不妨根据实际情况将范围限制 在1 5 2 0 之间。 2 2 2 需求分析 1 需求分析的目的和主要任务 需求是指用户对目标软件系统在功能、行为、性能、设计约束等方面的期望。 通过对应问题及其环境的理解与分析，为问题涉及的信息、功能及系统