自動診斷系統

套用背景

可靠、優質、經濟供電是電力系統運行的3 大要求。電力變壓器貫穿電力系統的輸電、變電、配電環節，擔任輸送、變換和分配電力能源的職責，是電力系統中不可缺少的電氣設備，一旦發生故障，將會中斷電能的傳輸，人們的生活也必然受到影響。特別是在供電連續性要求非常高的情況下，若電力變壓器發生故障，其後果無法想像。因此，研究電力變壓器的故障成因，尋找適合新時代電力變壓器故障診斷的方法，保證電力系統可靠、持續地提供良好的電能質量就顯得尤為重要。

基於變壓器自身故障的不可避免性，電力行業普遍對電力變壓器實行定期檢修( Time BasedMaintenance，TBM) ，即根據設備磨損和老化的統計規律，確定檢修等級、檢修間隔、檢修項目、需用備件及材料等。定期檢修是一種計畫性維修方式，雖然可以有效防止設備事故的發生，但是每次檢修都是在離線狀態，勢必會造成一些誤判。

主要故障

目前，一般大型電力變壓器都是油浸式電力變壓器，其結構較為複雜。由於變壓器構造複雜，每個構成部分均有出現不正常運行或直接故障停止運行的可能，這些不正常狀態或故障會以不同的形式表現出來，比如有的會發出聲音，有的會散發味道，還有的是部件呈現不同顏色等。根據這些故障徵兆尋找故障原因就是所謂的故障診斷。

油浸電力變壓器的故障一般分為內部故障和外部故障。操作人員大多關注內部故障，因此故障診斷的重點也是針對內部故障。內部故障就是變壓器油箱內發生的各種故障，根據故障性質的不同，分為過熱故障和放電故障兩類。過熱故障就是發熱引起的故障，發熱部位是變壓器內部某一部位。放電故障就是由放電引起的故障，同樣是在變壓器內部。

需求分析

功能需求

電力變壓器故障自動診斷系統經過實時監測變壓器的運轉參數，對變壓器可能發生的故障進行預測，對已經發生的故障進行判斷，從而實現系統的自動診斷。設計實現自動故障診斷的智慧型系統，使用戶可以通過登錄該系統，隨時掌握變壓器的運行狀況。系統管理員和員工是該系統的最高用戶。其中，管理員的許可權是能夠進行用戶的創建、修改和刪除等管理工作，需要具有一定的計算機知識和電廠管理知識; 員工是一般用戶，需具備相應的計算機和電力系統常識。

安全性需求

電力變壓器故障自動診斷系統可以實時監測，因此數據量非常龐大。對於整個系統來說，需要完整的許可權管制，以避免某些人不懷好意地攻擊、篡改原始記載。同時，對於資料庫中的數據需要按時備份，防止系統數據的意外丟失。此外，系統要求用戶在登入時進行身份驗證。為保證數據的安全性，實行分許可權用戶登錄。

性能需求

對於系統性能的要求，就是對數據進行查詢時不能有顯著的延遲，且查詢的時間保證在3 s之內。在無重大改動的條件下，系統能夠正常運行的時間不低於5 年。計算機要具有良好的穩定性，整套系統經濟優質。員工需受過較好的計算機和電力系統知識的培訓。