電網規劃支撐優化決策系統設計與實現

岳雷 臺德群 張東 曹成功

摘 要：隨著我國產業結構的不斷調整和人民生活水平的不斷提高，急需通過新建或改造電網以滿足地區供電需求。傳統的電網規劃設計工作存在多方面的局限性，針對電網規劃的局限性，本系統以地理信息系統和多源數據庫技術為支撐，改進傳統電網規劃方法，實現電網規劃的決策優化。

關鍵詞：電網規劃；優化決策；地理信息系統；多源數據庫

中圖分類號：TU994 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0046-02

隨著我國產業結構的不斷調整和人民生活水平的不斷提高，對電能的總量和質量也提出新的要求，急需通過新建或改造電網以滿足地區供電需求。而滿足地區供電要求，合理的電網規劃和設計就成為一項極其重要的工作。

傳統的電網規劃設計工作存在多方面的局限性，主要表現在以下幾個方面：（1）由于行政區域的劃分調整，區域內部的電網建設規劃缺乏一致性，內部協調溝通不充分；（2）區域內各部門之間數據無法互聯互通，易形成“信息孤島”；（3）電網規劃建設與地區發展水平、城市規劃存在不協調情況。為解決上述局限性，本系統以地理信息系統和多源數據庫技術為支撐，改進傳統電網規劃方法，實現電網規劃的決策優化。

1 系統需求

1.1 數據中心建設

電網規劃決策過程中涉及到多種不同類型的數據，主要有以下三種類型數據：一是，依據數據的空間屬性劃分，可劃分為兩大類：地理空間屬性數據和業務屬性數據。二是，依據表現專題來劃分，主要分為地圖地理空間數據和電網接線圖數據。三是，依據數據所具有的時效性來劃分，主要分為“靜態數據”和“動態數據”。靜態數據主要是指地理背景圖；動態數據主要是指電量與負荷數據、負荷特性數據、社會經濟情況等數據。

對于上述這些多類型數據，需要建立統一數據中心，實現不同類型數據的分類存儲。

1.2 數據查詢展示

數據查詢展示主要是指是基于GIS的接線的查詢展示，即根據相對應的地理背景圖實現接線圖以及關于線路相關屬性的查詢展示。

1.3 數據分析與輔助決策

電網規劃決策過程中需要考慮兩方面的信息，一是電網的地理位置空間布局要與以往的電網建設工程相協調；二是電網與當地的社會經濟總體布局相適應。

2 系統總體架構

電網規劃支撐優化決策系統采用多層技術架構，使用主流的SOA架構技術，便于系統的開發、管理和維護。系統接口按照標準的web service封裝，通過標準協議實現數據和服務的集成，具體如圖1所示。

系統共分為三層架構，分為數據中心層、業務應用層和用戶使用層。其中數據中心層主要用來存儲三類數據，地理空間屬性數據、業務屬性數據和決策輔助數據。

業務應用層主要是用于實現各功能需求，基于C#開發操作地理空間屬性數據，通過設置用戶權限實現數據分級查詢和展示。

用戶使用層主要是指在用戶權限控制下的登錄界面。

3 系統功能

建立滿足電網規劃支撐優化決策的數據中心，達到數據共享；并通過對多源數據進行分析綜合，為電網規劃提供輔助決策；實現可視化、共享化的電網規劃支撐優化決策系統，平臺的功能結構如下圖2所示。

3.1 統一數據中心

建立滿足電網規劃支撐優化決策的數據中心，采用 mysql數據庫將各類數據分別進行存儲，主要包含地理數據庫、專題數據庫和輔助數據庫，實現從省公司或其他部門自動提取業務數據，如下圖3所示。

3.2 數據查詢與展示

實現電網數據查詢展示，包括基于GIS的接線圖查詢和基于GIS的線路屬性查詢；為規劃設計者提供現有電網可視化展示。

3.3 數據分析與輔助決策

基于電網規劃過程中需要考慮社會經濟因素和空間因素，本系統提供對地理空間分析和屬性分析的功能，具體如下：

（1）場站建立輔助功能：指當需要新建場站時，輸入場站建立的位置；系統將會自動顯示位置點與周圍輸電線路之間的垂直距離，為場站的選址提供輔助功能。（2）指定區域分析功能：在指定某區域位置后，設立相應的區域半徑；系統將會顯示出本區域內的電力生產主要指標和相應的地區主要經濟指標，并以圖表展示。（3）屬性數據統計分析：指系統可以對某區域的內的相關屬性數據，如負荷、用采等數據統計分析，并以圖表的方式展示。

4 結語

綜上所述，本系統通過建立統一數據中心，同時結合地理空間數據和和業務屬性數據，實時提供區域內部的地形地貌和負荷、用采等電力屬性數據，為場站的建址提供最佳位置的選擇。實現空間數據和屬性數據的協同操作，有助于提高電網規劃的唱過實現和統一管理。