电网模型

将基于非线性时间序列的绝缘子等值盐密预测模型、基于人工神经网络模型的绝缘子污秽闪络临界电压预测模型和电网污闪分级预测预警模型三个数学模型组合成为一个完整的电网污闪预测系统模型，通过电网污闪预测系统实现对电网污闪描述参数的预测和污闪风险的预测预警。在绝缘子等值盐密非线性时间序列预测模型的基础上，等值盐密预测模型的输出预测结果作为污闪临界电压预测模型的输入之一，由污闪临界电压预测模型对在预测等值盐密及实时气象输入条件下的污闪临界电压做出预测，在污闪临界电压预测值的基础上，对电网污闪临界电压进行判断，最终给出污闪的分级预测预警信息。

电网污闪预测模型结构。污闪预测模型总的输入条件为气象数据，包括历史记录数据和预报，输出为污秽闪络电压等级，根据污秽闪络电压等级即可对污秽闪络发生风险做出判断。

污闪预测模型的输入条件包括温度、湿度、风速、气压和降雨量等，各输入条件首先进入等值盐密预测模型，对等值盐密当前值做出实时预测;在得到等值盐密的实时预测值后，由等值盐密、温度、湿度、风速、气压和降雨量等作为输入条件进入污闪电压预测模型，对当前等值盐密下的污闪临界电压做出预测;在得到污闪临界电压预测值后，污闪临界电压预测值进入污闪分级预测预警模型，电网绝缘子污闪状态做出预测。如果预测的污闪电压值大于绝缘子运行电压，则不进行污闪预警;若预测的污闪电压值接近运行电压，则做出污闪临近预警;若预测的污闪电压等于运行电压，则做出污闪50%概率预警;若预测的污闪电压低于运行电压，则根据污闪电压低于运行电压的程度做出污闪分级预警。

将污闪临界电压预测模型所预测的污闪临界电压值与电网中绝缘子的运行电压进行比较，当污闪临界电压预测值接近、等于或低于绝缘子运行电压时，根据绝缘子污闪临界电压值与运行电压之间关系判断电网污闪发生与否及发生概率等级，对电网污闪风险进行预测与分级预警。

电网污闪分级预测预警模型原理。当污闪临界电压预测模型的输出污闪电压接近，等于或低于运行电压后，根据预测污闪临界电压与运行电压之间的差值大小，将污闪风险分为几个等级，并根据污闪风险等级进行污闪预警。采用污闪分级预警机制，可为电网运行管理部门提供清晰有效的污闪风险数据，能够为电网防污工作指导提供明确的指导，有效提高污闪防治工作的效率和效果。

电网污闪分级预测预警模型的基本原理为:设运行电压为Unn，污闪预测模型输出的污闪临界电压为Ur:F。

建立一个以气象参数、污闪临界电压与电网运行电压为输入的人工神经网络模糊推理模型，根据实时气象条件及污闪临界状态对电网某一区域内特定电压等级的电网污闪状态及其等级作出预测，并给出预警等级。

电网污闪预测系统基于Java技术的电网污闪预测系统

研究的电网污闪预测系统以电网污闪预测数学模型为核心，采用Java技术与Oracle数据库技术，建立电网污闪预测系统Java软件包，能够与电网防灾减灾系统服务程序和大型数据库的无缝链接。在污闪预测理论研究的基础上，实现了污闪预测的实用化、智能化和网络化。

电网污闪预测系统应用Java技术是基于其技术的主导地位及其优秀的应用性能。Java是一种跨平台，适合于分布式计算环境的面向对象编程语言。

其主要特点有:

(1)简单、面向对象和应用广泛。Java的简单首先体现在精简的系统上，力图用最小的系统实现足够多的功能;对硬件的要求不高，在小型的计算机上便可以良好的运行。和所有的新一代的程序设计语言一样，Java也采用了面向对象技术并更加彻底，所有的Java程序均是对象，封装性实现了模块化和信息隐藏，继承性实现了代码的复用，用户可以建立自己的类库。而且Java采用的是相对简单的面向对象技术，去掉了运算符重载、多继承的复杂概念，而采用了单一继承、类强制转换、多线程、引用(非指针)等方式，无用内存自动回收机制也使得程序员不必费心管理内存，是程序设计更加简单，同时大大减少了出错的可能。Java语言采用了C语言中的大部分语法，熟悉C语言的程序员会发现Java语言在语法上与C语言极其相似。

(2)鲁棒性和安全性。Java语言在编译及运行程序时，都要进行严格的检查。作为一种强制类型语言，Java在编译和连接时都进行大量的类型检查，防止不匹配问题的发生。如果引用一个非法类型、或执行一个非法类型操作，Java将在解释时指出该错误。在Java程序中不能采用地址计算的方法通过指针访问内存单元，大大减少了错误发生的可能性;而且Java的数组并非用指针实现，这样就可以在检查中避免数组越界的发生。无用内存自动回收机制也增加了Java的鲁棒性。作为网络语言，Java必须提供足够的安全保障，并且要防止病毒的侵袭。Java在运行应用程序时，严格检查其访问数据的权限，比如不允许网络上的应用程序修改本地的数据。下载到用户计算机中的字节代码在其被执行前要经过一个核实工具，一旦字节代码被核实，便由Java解释器来执行，该解释器通过阻止对内存的直接访问来进一步提高Java的安全性。同时Java极高的鲁棒性也增强了Java的安全性。

(3)结构中立且可移植。计算机网络上充满了各种不同类型的机器和操作系统，为使Java程序能在网络的任何地方运行，Java编译器编译生成了与体系结构无关的字节码结构文件格式。任何种类的计算机，只有在其处理器和操作系统上有Java运行时环境，字节码文件就可以在该计算机上运行。即使是在单一系统的计算机上，结构中立也有非常大的作用。随着处理器结构的不断发展变化，程序员不得不编写各种版本的程序以在不同的处理器上运行，这使得开发出能够在所有平台上工作的软件集合是不可能的。而使用Java将使同一版本的应用程序可以运行在所有的平台上。体系结构的中立也使得Java系统具有可移植性。Java运行时系统可以移植到不同的处理器和操作系统上，Java的编译器是由Java语言实现的，解释器是由Java语言和标准C语言实现的，因此可以较为方便的进行移植工作。

电网污闪预测系统电网污闪预测系统应用软件

应用Java编程语言，将污闪预测模型转化为污闪预测应用软件。污闪预测系统软件是电网综合防灾减灾系统的分系统软件，也可独立运行。

污闪预测应用软件的主要功能有:自动从气象预报数据库中提取气象预报信息，并将气象预报信息进行预处理，转换为污闪预测模型能够使用的数据类型;根据气象预报数据对等值盐密、污闪电压做出预测;对污闪等级做出分级预警;将等值盐密、污闪电压及污闪分级预报信息存储到污闪数据库，并根据系统要求将相关信息在防灾减灾系统中发布;能够根据新的气象记录信息自动完成数学模型的不断优化和修正。

污闪预测软件包括:等值盐密预测软件包、污闪临界电压预测软件包及污闪分级预警分析软件包、数据库接入软件包及其它外围服务软件包组成。这些功能软件包按照功能和相互之间关系分别封装不同的类(Class )中。

污闪预测软件的完成形式为一个按一定命名规则封装好的带有程序包入口的Java服务程序包，污闪预测软件按防灾减灾综合服务程序要求，与其它分系统功能的应用软件包一起被封装在防灾减灾系统的综合服务程序内。

污闪预测软件的一个重要组成部分是Oracle数据库访问软件包。在完成污闪预测软件的同时，根据防灾减灾系统功能的要求，还需要同时建立污闪预测数据相关的Oracle数据库。

电网污闪预测系统污闪预测软件系统的Oracle数据库

Oracle数据库是污闪预测软件系统的重要组成部分，是有效地进行污闪相关数据存储、共享及处理的环境和工具。

Oracle数据库系统是一个应用广泛、技术成熟的数据库系统。Oracle是面向对象系统，具有很好的网络性能，数据库功能强大。支持大数据库、多用户的高性能的事务处理l’2v]。Oraclea支持大数据库，其大小可到几百千兆，可充分利用硬件设备。支持大量用户同时在同一数据上执行各种数据应用，并使数据争用最小，保证数据一致性。

Oracle数据库系统具有高开放性能。Oracle数据库系统每天可连续24小时工作，正常的系统操作(后备或个别计算机系统故障)不会中断数据库的使用。可控制数据库中数据的可用性，可在数据库级或在子数据库级上控制。Oracle遵守数据存取语言、操作系统、用户接口和网络通信协议的工业标准。所以它是一个开放系统，最大限度的保护了用户的投资。

Oracle支持分布式数据库和分布处理。为了充分利用计算机系统和网络，允许将处理分为数据库服务器和客户应用程序，所有共享的数据管理由数据库管理系统的计算机处理，而运行数据库应用的工作站集中于解释和显示数据。通过网络连接的计算机环境，Oracle将存放在多台计算机上的数据组合成一个逻辑数据库，可被全部网络用户存取。分布式系统像集中式数据库一样具有透明性和数据一致性。

Oracle软件具有可移植性、可兼容性和可连接性。可在许多不同的操作系统上运行，以致Oracle上所开发的应用可移植到任何操作系统，只需很少修改或不需修改。Oracle软件同工业标准相兼容，包括许多工业标准的操作系统，所开发应用系统可在任何操作系统上运行。可连接性是指Oracle允许不同类型的计算机和操作系统通过网络可共享信息。

Oracle数据库系统为具有管理数据库功能的软件系统。每一个运行的Oracle数据库与一个Oracle实例(Instance)相联系。一个Oracle实例为存取和控制一数据库的软件机制。每一次在数据库服务器上启动一数据库时，称为系统全局区(System GlobalArea，简称SGA)的一内存区被分配，有一个或多个Oracle进程被启动。该SGA和Oracle进程的结合称为一个Oracle数据库实例。一个实例的SGA和进程为管理数据库数据、为该数据库一个或多个用户服务而工作。

污闪预测系统共建立三个数据库:一个是存储实时气象预报信息的气象输入条件数据库;第二个是用来存储等值盐密、污闪电压及污闪预报等级的污闪数据库;最后一个是用来存储等值盐密预测模型和污闪电压预测模型参数的模型参数数据库。这三个数据库构成了污闪预测软件的数据库系统，是污闪预测软件重要的组成部分。