基于地市公司配电网规划基础数据管理系统研究与开发

窦武 薛远天 王蕊 吴莉莉

摘 要：随着网络化技术在电力系统生产管理中的广泛应用，配网规划报告数据的统计工作也由原来的手工计算和简单的EXCEL统计、收集和分析逐步向一体化网络平台过渡。该文通过分析配电网规划基础数据标准化管理系统的特点、结构及安全性，研究开发了配电网规划基础数据管理系统，该系统符合业界主流的开发规范，具有较好的安全性和通用性，能够实现与其他电力业务系统平滑对接。这不仅提高了工作效率，还能保证该系统实用的数据与其它电力业务系统使用数据的一致性，有效地实现了电力业务系统间数据共享。

关键词：规划 数据共享 安全

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（b）-0016-03

近年来，随着经济的发展电网负荷增长迅速，电网建设规模也随之扩大；同时，用户对用电质量的要求也越来越高[1]，合理、科学的对电网进行评估分析显得更为重要。而目前电网规划所需数据采集主要靠人工和简单的EXCEL收集，由于电网具有结构复杂，设备数量庞大，改造建设频繁等特点，原有的数据收集方法存在效率低、时效性差、数据口径不一致、正确性不高等问题，给准确地分析配电网带来了很大的挑战。

国内目前现有的这些数据管理软件，一般只能利用网络实现一些数据交换，并不能很灵活的实现与其它电力业务系统的平滑对接[2]。系统间的数据共享、传输和交互仍然很复杂，各个电力业务系统之间相对独立，难以实现对现有数据资源的重复利用，这就使得对配电网规划基础数据管理工作仍需要工作人员的大量人工维护，无法真正有效地提高工作效率。

为此，该文对配电网规划基础数据管理工作进行研究，以解决原有的收集方法效率低、时效性差、数据口径不一致、正确性不高等问题，以及与现有的营销业务系统，SCADA系统，PMS2.0系统的交互问题。

1 系统特点

配电网规划基础数据积累标准化系统需要与多个独立的其它系统进行数据交互，其中包括PMS2.0系统、调度系统、营销系统，因此需要这些系统提供访问接口。

配电网规划基础数据积累标准化系统作为电力系统信息化、自动化的重要组成部分，不仅能够有效地降低用户工作量，保证输入参数的准确性，还能与其他的电力业务管理系统平滑交互，该系统具有以下特点：（1）系统采用SOA技术架构、J2EE开发平台，由多个独立的业务模块构成，能够进行灵活的拆分组合，使系统具有良好的伸缩性。和国家电网公司“大规划”技术体系融合统一，便于扩展。（2）系统通过“适配器”模式，将规划报告所需的数据从PMS2.0中通过数据库连接接入，同时支持网络中断时通过EXCEL灵活接入；系统所需的用电量、售电量从营销业务系统的数据库导出，通过EXCEL模板灵活接入到系统中；系统所需的电量、负荷数据从SCADA系统中导出，通过EXCEL模板灵活接入到系统中，最终对接入的所有数据规范化处理，形成标准、规范的数据，进行统一管理。（3）具备大数据量处理能力。系统围绕配电网规划基础数据业务进行开发设计，涉及到大量的变电站、变压器、线路数据，系统采用数据分片、分布式缓存等技术，极大地提高了对大数据量的处理能力，提高了系统的性能。（4）智能建模。系统基于IEC61970/IEC61968的电网CIM模型，并加以扩展，自动生成电网设备及电网拓扑关系的数据建模。（5）采用先进的富客户端技术，提供更加丰富、直观的用户界面。

2 系统架构

系统采用四层架构设计而成，遵循易用性的原则，系统基于B/S模式构建，系统程序只需要在服务器端安装，客户端使用浏览器，无需安装任何程序，免维护，界面简洁友好。按照总体设计要求，系统的总体架构如图1所示，包含数据库层、服务层、应用层、展现层，以下对各层进行阐述。

2.1 数据层

数据库层承载所有业务基础数据，是抽象设计的结果。数据层主要的数据来源为PMS2.0系统、营销业务应用系统、SCADA系统，包括：设备台账、电量、负荷等数据，根据不同类型数据的特点，大体可以分为实时型数据和历史数据两种。因此，在数据层建设时采用同时建立实时与历史数据，且两大类数据库配合联动的方式共同管理系统平台的基础数据。

2.2 服务层

服务层是信息化的需要，它是信息化中数据与业务桥梁，是体现应用的工具。服务层主要包括数据接口与处理服务、诊断方法配置服务与系统管理服务三类业务。基于标准化、规范化的原则，各类服务都按照标准化的思路进行建设。数据接口采用通用的标准接口与规约，数据处理按照有关文件规定或者专家知识梳理形成标准化的知识库，诊断方法配置都在同一的接口方案下配置，系统管理采用标准工作流、规范的权限管理与严格的安全机制来进行建设。

2.3 应用层

应用层集中体现了业务领域，包含业务逻辑与业务应用，其规范化的应用固化了生产业务处理方法，体现了标准化工作的精髓。应用层在数据层的基础上，按照服务层的框架，主要实现配电网基础数据管理系统的核心业务——规划报告统计计算。具体来看主要包括基础数据管理、负荷预测、规划报告和在这一系列分析基础上的综合查询统计。各个部分应用遵照配电网基础数据管理工作的基本流程，统一协作运行，共同实现对配电网基础数据管理工作的辅助支持与管理指导。

2.4 展现层

展现层是整个系统功能实现的最前端与最终表现，且与用户有最直接的对话。展现层是数据和业务展现的通道，通过企业门户展现工具可以图、表、曲线等多种形式展现生产过程和生产结果。因此，展现层的建设充分考虑了人机交互的各种特点，以现有的先进的可视化、图形化技术为建设保障，实现一个图表、数据人性化展示的系统门户。

3 配电网规划基础数据管理系统

配电网规划基础数据管理系统能够根据接入的数据自动完成规划报告的滚动修编工作。该系统提供了数据集成、负荷预测、规划报告三大功能模块，实现规划报告所需数据平滑接入、规划报告自动生成等功能，避免人工工作导致的耗时大、数据收集不全、正确性无法保证等问题。

配电网规划基础数据管理系统架构如图1所示，下面对数据集成、数据管理、规划报告三大功能模块逐一介绍。

3.1 数据管理

数据管理模块主要实现数据集成管理、基础数据管理功能。

（1）数据集成管理[3]实现设备台账从PMS2.0系统中无缝抽取；用电量、售电量从营销业务系统中导出后通过EXCEL模板灵活接入系统；电量、负荷运行数据从SCADA系统中导出后通过EXCEL模板灵活接入系统并通过特定的规则对系统中冗余或互补的信息进行综合分析处理[4]。

（2）基础数据管理模块实现设备台账、电量和项目管理，提供变电站、变压器、线路等的新增、删除、编辑等功能。

①变电站维护的属性包括变电站基本信息、地理信息、资产性质；变压器维护的属性包括基本信息、铭牌信息、档位信息、阻抗信息等；线路维护的属性包括基本信息、地理信息、资产性质等信息。

②项目清册维护的属性包括基本信息、资产信息等。

③数据建模：图形建模实现三层图形钻取展示，主网接线图、配网单线图、低压台区图，并可实现主网潮流计算、配网损耗计算和台区损耗计算功能。

3.2 负荷预测

负荷预测（见图2）模块主要实现负荷预测、电量预测、国民经济预测，并提供方案比较及专家干预功能，专家干预可设置多个方案的计算结果的权重，最终得到最优的预测结果；方案比较提供多个方案多个维度的对比分析功能，并可将对比结果导出。

3.3 规划报告

规划报告功能实现规划报告的新增、删除、导入、导出、统计计算、对比分析、报表上报、年鉴等功能，并可灵活配置树节点以及数据不一致校验功能，通过配置表名、字段、匹配条件等，自动进行数据匹配并校验，配置成功后，若存在数据不一致的情况，将会给出提示。

4 结语

通过配电网规划基础数据管理系统的特点、结构、系统功能以及安全性可知，该系统紧密结合用户需求，其中，系统功能中高效的规划报告统计分析功能极大的提高了用户工作效率，通过操作权限的设置保证数据的安全性与机密性，并且该系统符合业界主流的开发规范，通用性强，数据集成方式灵活，采用数据库与PMS2.0系统交互和EXCEL模板导入的系统的方式与营销业务系统和SCADA系统进行交互，很好地实现与电力业务系统平滑交互，这不仅能够有效地降低工作人员的工作量，还能保证该系统使用的数据与电力业务系统使用数据实时保持一致，实现了数据资源的共享。

参考文献

[1]杨萌.基于CIM模型企业电网分析平台数据库及数据接口研究[D].西安：西安科技大学，2009.

[2]孙婉胜，张海梁.基于GIS平台电网数据分层分区管理系统[J].自动化应用，2011（12）：49-50.

[3]苏文博，林亮成，杨景龙.电网数据集成与管理系统研究[J].中国电力教育，2008（S3）：369-370.