电网规划综合评判决策系统的设计与实现

摘要：文章针对现有的电网规划软件在处理不确定性因素时综合评判决策能力不足的缺陷，开发了一套基于区间层次分析法的可视化电网规划综合评判决策系统。该系统能结合专家经验对规划方案的优越性进行综合评判决策，在决策过程中能综合考虑多种定量、定性因素及因素的不确定性。文章探讨了电网规划综合评判决策系统的设计与实现。

关键词：电网建设；电网规划；电力系统；综合评判决策系统；区间层次分析法 文獻标识码：A

中图分类号：TM769 文章编号：1009-2374（2016）02-0013-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.02.006

我国正处于高速的发展阶段中，在电网的发展过程中，电网规划占有极为重要的地位，电网规划的质量高低直接对电网供电的质量产生影响，进而影响供电的安全性与可靠性，甚至影响供电的经济性水平。目前，我国电网规划存在多方面需要迫切得到解决的问题，例如如何对电网规划的结果进行量化的评价、对规划的方案进行效果的验证、对电网规划改造措施的实施效果进行量化的描述等。本文主要探讨了电网规划综合评判决策系统的设计与实现。

1 电网规划综合评判决策系统的架构

传统的电网规划评估系统主要采用的是C/S模式，在可扩充性、可维护性、重用性方面存在着一定程度的不足之处，针对传统电网规划评估系统的缺陷进行优化，采用了以B/S模式的架构作为新的系统构架。在系统构造元素中，软件体系的架构发挥着极为重要的作用，是构造系统各个元素相互联系的结合体。在各个软件元素的交互关系作用下，对复杂软件的设计与开发进行了指导，同时把抽象的思维转变为现实，实现了系统框架的重用，这种抽象的思维就是3层架构的架构思维。该种架构概念在20世纪90年代初已经产生，并且在多个领域中得到广泛的应用，获取了有效的成果，例如通信领域、企业管理领域以及电子商务领域等，然而通过该种架构概念来开发电力系统的实际案例极少，该种架构在社会领域中具有良好的发展趋势。

3层架构指的是把软件划分为3个层次，分别为用户界面层、功能逻辑层以及数据库层面。其中用户界面层主要针对的是用户，和用户之间形成直接的关系，不能够直接对数据库进行访问，需要在中间层的帮助下获取所需要的信息；数据库层面所针对的是存储业务数据和维护数据，从而对数据员进行有效的管理；功能逻辑层也就是中间层，主要负责的是实质的操作，处理加工

数据。

3层架构体系并不是指物理上的意义，并不是通过3台机器简单的构成3层体系结构，而是指逻辑思维上的含义，可以通过一台机器实现3个层次的共存。在3层构架体系中，联系客户端和数据库的中间体占有核心地位。重要的应用程序都在中间层得到了执行，包括了业务规则、数据访问以及合法性的校验等。一般情况下，数据库和客户端之间不存在直接的关系，主要通过中间层进行联系，在中间层应用部件的作用下，数据库为客户端提供所需要的数据。

2 电网规划综合评判决策系统的设计与实现

2.1 综合评判决策系统框架设计的原则

在电网综合评判决策系统设计的过程中，必须对系统软件和硬件方面的可扩充性和可维护性进行全面的考虑，在集成的过程中采用全局设计与分割处理的综合方式进行处理，严格按照基本的设计思路开展，对已有的投资进行保护，有效降低系统的潜在风险，在满足需求的基础上对长远的发展进行规划。电网规划综合评判决策系统结合了整合改造与拓展建设，在对整体框架进行设计的过程中，必须对供电企业已经投入的资金与资源进行最大程度的保护，在现有的业务基础上对应用系统进行支持，同时在数据共享和功能互补的前提下，对新功能系统进行设置，对功能系统和其他运行系统的关系进行协调，从而最大化地发挥评估系统的作用。在进行电网规划的过程中，有利于供电企业实现自身经营体制与管理体制的创新与改革，对自身的经营管理方式进行重新规划与调整。电网规划综合评判决策系统涉及到多方面的环节，包括生产、运行、维护等环节，必须严格遵守设计的基本原则，把系统进行子模块的划分，从而确保各个子模块之间的独立。

2.2 综合评判决策系统功能的设计

2.2.1 数据库层面。主要功能包括了对评估数据进行初始处理的功能以及对业务数据进行管理的功能。首先，在对数据进行初始处理的模块中，所负责的主要内容在于对初始数据完成转换、校验以及修复等任务。转换，指的是对不同结构的数据进行结构的转换，转变为统一的数据结构模式；校验，指的是针对数据进行考验，但是必须以网络拓扑图作为基础；修复，指的是针对出现问题的数据采用特有的方式进行有效的处理，促使问题数据转变为有用的数据。其次，在对数据进行管理的模块中，主要负责的是对评估的部分数据进行管理，主要包括GIS数据、SCADA数据，还包括对数据进行手动的维护。数据层所使用的数据库为Oracle数据库，主要通过自带的数据库进行备份，还具有数据库恢复和设定用户访问权限的功能，从而对评判决策系统的功能进行网络资源管理和合理的分配使用，有效地提高数据的完善性与安全性。

2.2.2 功能逻辑层面。功能逻辑层面也就是中间层，在整个电网规划综合评判决策系统中占有重要的地位，成为客户端和数据库之间连接的纽带。该层面主要针对的是根据客户的实际请求，和数据库建立起实际的联系，对存储的过程访问数据库进行统计与执行，并且把统计的结果进行反馈，在处理信息方面的功能极其强大。在中间层上，可以实现业务处理的独立性，把业务处理独立出来成为中间层。中间层主要的构成部分包括指标的统计、评估的分析以及规划决策支持，每部分的功能有所区别，各自有各自的层次与模块。首先，在指标的统计模块中，主要的功能包括电能质量考核功能、电能可靠性的考核功能、运行指标功能，确保了供电的质量与可靠性、安全性，为供电企业提供了综合计算的平台。运行指标功能微电网的运行提供全方位的安全性方面的计算功能，包括容载比、电网转供能力以及分段线路的供电情况等。此外，统计指标模块还包括电网维护水平的功能，对设备完好的情况与老旧的情况等进行统计。其次，在评估分析模块中，主要针对的是评估电网技术的合理性、经济性以及供电能力等。在评估分析电网技术的合理性方面，汇总分析供电企业中各个生产环节，对供电企业电网改造和升级方面进行指导，从而制定短期的改造计划。在对经济性进行评估的功能方面，对分期投资进行累积与分析，对评估的结论进行校核，并且统计出投资回报率与内部收益率；在对供电能力进行评估与分析的过程中，根据N-1的条件，对变电站、线路的容量进行合理的分析，从而对网架进行合理性的分析。此外，还采用了层次分析法对整个网架进行综合性的分析与评估。最后，在电网规划决策支持模块中，主要包括了现状网分析功能与规划改造功能，现状网分析功能主要针对的是总结分析现有的网络架构，而规划改造功能主要针对的是为电网规划和改造方案的制定提供辅助性的作用，并且进行校核。

2.2.3 用户界面层面。客户端指的是用户界面层面，主要负责的是对评估的结果进行查询与统计，同时把评估的结果进行网页发布与反馈，通过报表和图形实现量化。用户界面层具有对评估参数进行设置和修改的功能，用户可以根据自身的实际情况需求，对评估参数进行有针对性的设置，根据相关的指标参数的原则进行修改，这些指标成为中间层连接数据库和客户端之间的通用接口，避免了由于客户修改而造成的中间层程序的局限性。在用户界面层，主要使用了HTML技术和ASP技术，大大提高了系统运行的效率。

3层架构的B/S模式，使用的Brower所负责的是数据查询功能和数据统计功能，而非处理信息数据的功能，对客户端实现了免维护的目标，并且对网页脚本进行维护仅仅需要网页实现即可。

3 结语

综上所述，随着社会的发展，国家工业化对用电的需求越来越大，智能化电网应运而生。现代智能电网不断朝着数字化、科技化、自动化发展，我国正处于高速发展的阶段中，所需要的电力必然不断增加，对于我国某些缺少完善的电力设备系统的地区而言，必须对其电力构架系统以及受阻的输电功能进行改善。我国的电力系统的全面建设，要求我国电力建设必须往新高度发展，从而更好地滿足我国社会建设的电力需求。3层架构系统为电网规划综合评判决策系统提供了更为理想的架构模式，其设计与开发的优点包括了对功能重复和决策分散的缺陷进行避免，有效地缩短了系统开发的时间，大大提高了系统功能的扩充性、升级性；同时，中间层为客户端和数据库的连接提供了良好的通用接口，用户可以根据自身的实际情况需求对评估指标参数进行设置与修改，从而有效地避免了客户修改所带来的程序缺陷；此外，用户界面具有优越的人机交互性能，操作方便，实现了数据共享的性能。通过3层构架体系，实现了电网规划的综合评估实际应用，提高了评估系统的高效性，改善了评估结果的质量，更为明显地体现了3层架构体系在电力系统中的应用优势。

参考文献

[1]肖峻，崔艳妍，王建民，等.配电网规划的综合评价指标体系与方法[J].电力系统自动化，2008，（15）.

[2]刘铠滢，蔡述涛，张尧.基于风险评判的电网规划方法[J].中国电机工程学报，2007，（22）.

[3]韦钢，吴伟力，刘佳，等.基于SE-DEA模型的电网规划方案综合决策体系[J].电网技术，2007，（24）.

[4]胡安泰，肖峻，罗凤章.经济评估在电网规划中的应用[J].供用电，2005，（3）.

[5]肖峻，高海霞，葛少云，等.城市中压配电网评估方法与实例研究[J].电网技术，2005，（20）.

作者简介：刘志远（1987-），男，国网内蒙古东部电力有限公司兴安供电公司助理工程师，研究方向：电力系统。

（责任编辑：周 琼）