電網(wǎng)規(guī)劃支撐優(yōu)化決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

岳雷 臺(tái)德群 張東 曹成功

摘 要：隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整和人民生活水平的不斷提高，急需通過新建或改造電網(wǎng)以滿足地區(qū)供電需求。傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作存在多方面的局限性，針對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的局限性，本系統(tǒng)以地理信息系統(tǒng)和多源數(shù)據(jù)庫技術(shù)為支撐，改進(jìn)傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃方法，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃的決策優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃；優(yōu)化決策；地理信息系統(tǒng)；多源數(shù)據(jù)庫

中圖分類號(hào)：TU994 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）05-0046-02

隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整和人民生活水平的不斷提高，對(duì)電能的總量和質(zhì)量也提出新的要求，急需通過新建或改造電網(wǎng)以滿足地區(qū)供電需求。而滿足地區(qū)供電要求，合理的電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)就成為一項(xiàng)極其重要的工作。

傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作存在多方面的局限性，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）由于行政區(qū)域的劃分調(diào)整，區(qū)域內(nèi)部的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃缺乏一致性，內(nèi)部協(xié)調(diào)溝通不充分；（2）區(qū)域內(nèi)各部門之間數(shù)據(jù)無法互聯(lián)互通，易形成“信息孤島”；（3）電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)與地區(qū)發(fā)展水平、城市規(guī)劃存在不協(xié)調(diào)情況。為解決上述局限性，本系統(tǒng)以地理信息系統(tǒng)和多源數(shù)據(jù)庫技術(shù)為支撐，改進(jìn)傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃方法，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃的決策優(yōu)化。

1 系統(tǒng)需求

1.1 數(shù)據(jù)中心建設(shè)

電網(wǎng)規(guī)劃決策過程中涉及到多種不同類型的數(shù)據(jù)，主要有以下三種類型數(shù)據(jù)：一是，依據(jù)數(shù)據(jù)的空間屬性劃分，可劃分為兩大類：地理空間屬性數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)。二是，依據(jù)表現(xiàn)專題來劃分，主要分為地圖地理空間數(shù)據(jù)和電網(wǎng)接線圖數(shù)據(jù)。三是，依據(jù)數(shù)據(jù)所具有的時(shí)效性來劃分，主要分為“靜態(tài)數(shù)據(jù)”和“動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)”。靜態(tài)數(shù)據(jù)主要是指地理背景圖；動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)主要是指電量與負(fù)荷數(shù)據(jù)、負(fù)荷特性數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況等數(shù)據(jù)。

對(duì)于上述這些多類型數(shù)據(jù)，需要建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的分類存儲(chǔ)。

1.2 數(shù)據(jù)查詢展示

數(shù)據(jù)查詢展示主要是指是基于GIS的接線的查詢展示，即根據(jù)相對(duì)應(yīng)的地理背景圖實(shí)現(xiàn)接線圖以及關(guān)于線路相關(guān)屬性的查詢展示。

1.3 數(shù)據(jù)分析與輔助決策

電網(wǎng)規(guī)劃決策過程中需要考慮兩方面的信息，一是電網(wǎng)的地理位置空間布局要與以往的電網(wǎng)建設(shè)工程相協(xié)調(diào)；二是電網(wǎng)與當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)總體布局相適應(yīng)。

2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

電網(wǎng)規(guī)劃支撐優(yōu)化決策系統(tǒng)采用多層技術(shù)架構(gòu)，使用主流的SOA架構(gòu)技術(shù)，便于系統(tǒng)的開發(fā)、管理和維護(hù)。系統(tǒng)接口按照標(biāo)準(zhǔn)的web service封裝，通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和服務(wù)的集成，具體如圖1所示。

系統(tǒng)共分為三層架構(gòu)，分為數(shù)據(jù)中心層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層和用戶使用層。其中數(shù)據(jù)中心層主要用來存儲(chǔ)三類數(shù)據(jù)，地理空間屬性數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)和決策輔助數(shù)據(jù)。

業(yè)務(wù)應(yīng)用層主要是用于實(shí)現(xiàn)各功能需求，基于C#開發(fā)操作地理空間屬性數(shù)據(jù)，通過設(shè)置用戶權(quán)限實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分級(jí)查詢和展示。

用戶使用層主要是指在用戶權(quán)限控制下的登錄界面。

3 系統(tǒng)功能

建立滿足電網(wǎng)規(guī)劃支撐優(yōu)化決策的數(shù)據(jù)中心，達(dá)到數(shù)據(jù)共享；并通過對(duì)多源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析綜合，為電網(wǎng)規(guī)劃提供輔助決策；實(shí)現(xiàn)可視化、共享化的電網(wǎng)規(guī)劃支撐優(yōu)化決策系統(tǒng)，平臺(tái)的功能結(jié)構(gòu)如下圖2所示。

3.1 統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心

建立滿足電網(wǎng)規(guī)劃支撐優(yōu)化決策的數(shù)據(jù)中心，采用 mysql數(shù)據(jù)庫將各類數(shù)據(jù)分別進(jìn)行存儲(chǔ)，主要包含地理數(shù)據(jù)庫、專題數(shù)據(jù)庫和輔助數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)從省公司或其他部門自動(dòng)提取業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，如下圖3所示。

3.2 數(shù)據(jù)查詢與展示

實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)據(jù)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(guī)劃設(shè)計(jì)者提供現(xiàn)有電網(wǎng)可視化展示。

3.3 數(shù)據(jù)分析與輔助決策

基于電網(wǎng)規(guī)劃過程中需要考慮社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素和空間因素，本系統(tǒng)提供對(duì)地理空間分析和屬性分析的功能，具體如下：

（1）場(chǎng)站建立輔助功能：指當(dāng)需要新建場(chǎng)站時(shí)，輸入場(chǎng)站建立的位置；系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)顯示位置點(diǎn)與周圍輸電線路之間的垂直距離，為場(chǎng)站的選址提供輔助功能。（2）指定區(qū)域分析功能：在指定某區(qū)域位置后，設(shè)立相應(yīng)的區(qū)域半徑；系統(tǒng)將會(huì)顯示出本區(qū)域內(nèi)的電力生產(chǎn)主要指標(biāo)和相應(yīng)的地區(qū)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，并以圖表展示。（3）屬性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析：指系統(tǒng)可以對(duì)某區(qū)域的內(nèi)的相關(guān)屬性數(shù)據(jù)，如負(fù)荷、用采等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，并以圖表的方式展示。

4 結(jié)語

綜上所述，本系統(tǒng)通過建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心，同時(shí)結(jié)合地理空間數(shù)據(jù)和和業(yè)務(wù)屬性數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)提供區(qū)域內(nèi)部的地形地貌和負(fù)荷、用采等電力屬性數(shù)據(jù)，為場(chǎng)站的建址提供最佳位置的選擇。實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的協(xié)同操作，有助于提高電網(wǎng)規(guī)劃的唱過實(shí)現(xiàn)和統(tǒng)一管理。