配電網評估系統(tǒng)的體系結構研究

【摘要】電網現狀評估是配電網規(guī)劃設計與建設改造的重要參考，因此，配電網評估系統(tǒng)的建立對配電網具有重要的指導意義。本文首先分析了配電網評估的基本概念及其基本原則；接著分析了配電網評估理論體系，列出了配電網評估體系的主要內容；最后，基于理論體系的分析結果，詳細地給出了配電網評估系統(tǒng)體系結構的設計方法，設計了系統(tǒng)的軟件結構和功能結構。本文提出的配電網評估體系結構設計方法能夠為配電網評估系統(tǒng)的設計提供有益的參考。

【關鍵詞】配電網評估；體系結構；結構設計

前言

伴隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展，配電網的建設需求與日增加，同時，配電網建設呈現出覆蓋范圍廣、規(guī)模大、涉及的相關因素眾多等特點，這些因素促使配電網的規(guī)劃改造和建設成為一項龐大復雜的系統(tǒng)工程。隨著配電網規(guī)模的逐漸增大，配電網規(guī)劃設計問題逐漸成為了電力工程師們日益關注的問題[1-3]。為了實現配電網建設的經濟或安全最優(yōu)，就需要對配電網的運行水平進行全面的、準確的評估。因此，配電網評估能夠為配電網的規(guī)劃、設計和建設改造提供可靠的決策參考，大大地減少了依靠人工判斷所帶來的建設不合理問題，能夠最大限度地提升配電網運行的經濟性和安全性[4-6]。基于以上分析可知，構建準確而實用的配電網評估系統(tǒng)對配電網具有重要的意義。

1.配電網評估的概念與基本原則

配電網評估是配電網規(guī)劃的重要組成部分，是一種用于盡可能全面、可靠地評價配電網各方面運行情況，為電力系統(tǒng)規(guī)劃設計和建設改造提供可靠參考的重要手段。配電網評估需要遵循以下基本原則：

（1）準確性和規(guī)范性原則。評價指標的定義清晰明確，統(tǒng)計來源和方法無歧義，重復計算指標間的相互關系明確。評價指標的分類、計量單位、計算方法、調查表式等應有統(tǒng)一的規(guī)范性要求，以便于在實際工作中推廣應用。評價指標應方便不同地區(qū)之間和同一地區(qū)不同時間狀態(tài)下配電網規(guī)劃建設情況的相互比較，突出導向性效果。

（2）可靠性原則。評價指標要有可靠的統(tǒng)計數據渠道，具有可操作性，對于暫時不能統(tǒng)計又十分必要的指標可先設置，隨著公司信息系統(tǒng)的完善而后進行統(tǒng)計。

（3）客觀性原則。評價指標應能夠真實地反映所統(tǒng)計的對象，客觀的了解和掌握配電網的實有狀態(tài)。

（4）全面性原則。評價指標所組成的體系結構應盡量覆蓋配電網運行的方方面面，確定單個指標與整個指標體系所要表達的范圍無盲區(qū)。

2.配電網評估體系的主要內容

配電網評價體系需要以電網供電公司EMS/SCADA系統(tǒng)的數據庫數據或者其他內部數據資料為基礎，以數學統(tǒng)計方法、電力系統(tǒng)潮流計算和短路電流計算、層次分析法以及其他數學方法等為工具，最終以數值的形式實現對配電網各方面的量化計算。配電網評估主要包括4部分內容：

（1）評估指標體系。評估指標體系應滿足指標層次結構分級清晰、指標結果全面可靠精確、統(tǒng)計計算方便以及實用性強的特點；評估指標不能存在相互聯(lián)系重疊、重復計算等缺陷。評估指標應該能夠真實的、準確地反映配電網方方面面的運行情況，切實為配電網的規(guī)劃設計提供有效依據。

（2）評估指標計算與評分。根據國家標準、供電公司企業(yè)標準等，完善評估指標的統(tǒng)計方法和口徑，明確地給出評估指標的計算公式；同時，根據指標的合理性范圍，確定評估指標的詳細評分標準，并利用分段函數或連續(xù)函數予以精確地表示。

（3）權重體系。權重體系是決定了各評估指標重要性的決定性因素，其直接決定了配電網評估結果的準確性。因此，需要利用準確有效的數學和電力系統(tǒng)方法來計算權重體系的值。其中，最常用的方法是采用專家決策法、德爾菲法和模糊評價法來計算權重體系。

（4）評估計算與結果。評估計算根據電網公司信息系統(tǒng)或其他內部數據，在評估指標體系、評估指標計算與評分和權重體系的基礎之上，最終計算得到配電網的評估結果。評估計算可基于層次分析法逐步地計算上層指標的得分，直至得到配電網評估總指標的得分。

3.系統(tǒng)體系結構設計

3.1 系統(tǒng)軟件結構設計

為節(jié)約系統(tǒng)開發(fā)成本和便于系統(tǒng)設計維護，配電網評估系統(tǒng)采用瀏覽器/服務器構架即該軟件系統(tǒng)的安裝、升級和維護全在服務器端予以解決，用戶只需要瀏覽器既可以運行全部模塊，無需安裝任何客戶端。該體系可采用三層結構，由上而下依次是Web操作層、業(yè)務邏輯層和數據訪問層。Web操作層只能與業(yè)務邏輯層交互，業(yè)務邏輯層只能與數據訪問層交互，這種體系結構保證了數據信息流的確定性，便于系統(tǒng)的開發(fā)設計。

Web操作層的主要作用是為用戶、電力工程師以及系統(tǒng)管理員等提供可視化的操作界面，為用戶提供簡單友好的業(yè)務功能操作界面，為電力工程師提供評估指標體系的維護界面，為系統(tǒng)管理員提供用戶和電力工程師賬戶管理與維護界面。業(yè)務邏輯層主要負責實現基礎數據的處理、自適應體系的計算、各評估指標的計算等功能，是配電網評估實現的主要邏輯功能層；該層接收Web操作層的數據和操作信息，根據相應的專業(yè)知識和規(guī)則對信息進行處理，并與數據訪問層進行數據的交互。數據訪問層主要負責存儲配電網評估系統(tǒng)的本地數據，實現本地數據與數據庫數據的交互以及完成相關的數據讀取、數據存取等請求的響應。

基于以上的軟件體系分析，配電網評估系統(tǒng)將應用程序以靜態(tài)或動態(tài)網頁的形式存儲于Web服務器，將數據庫安裝于數據服務器。用戶運行該系統(tǒng)軟件時只需要在用戶電腦的瀏覽器上輸入相應的網址，選擇用戶類型并輸入賬號和密碼即可進入配電網綜合系統(tǒng)界面并進行操作，操作指令發(fā)送至Web服務器；Web接收到操作指令值按照業(yè)務邏輯對相應的信息進行操作，并與數據服務器的數據庫進行交互，完成相關數據的讀取、修改、儲存等操作；最后將相應的結果傳回至用戶電腦并通過瀏覽器予以顯示。系統(tǒng)的體系結構如圖1所示。

3.2 系統(tǒng)功能結構設計

配電網評估系統(tǒng)的最主要目的就是為電力公司用戶提供配電網現狀或規(guī)劃年的評估方法，分析配電網所存在的問題并提出整改意見。同時，為了保證評估指標體系的準確性和可維護性，引入電力工程師參與配電網評估系統(tǒng)評估指標體系的實時維護。在用戶進行配電網評估的過程中，為了實現基礎數據輸入、自適應權重體系計算、配電網評估指標計算和評估報告輸出等功能，需要對整個配電網評估系統(tǒng)進行功能模塊進行分工管理。因此，配電網評估系統(tǒng)的總體功能模塊圖如圖2所示。

4.結語

本文在分析配電網評估概念與基本原則的基礎上，給出了配電網評估理論體系的主要內容，提出了一種配電網評估體系結構的設計方法，完善了該評估系統(tǒng)的軟件結構設計和功能結構設計。該體系結構設計方法能夠為配電網評估系統(tǒng)的構建提供可靠的參考，具有一定的指導作用。

參考文獻

[1]張超，王主丁，王駿海等.配電網評估指標體系分析研究及評估軟件開發(fā)[J].供用電，2012，29（6）：1-7.

[2]韓震燾，黃志偉，葛少云等.城市配電網綜合評價體系[J].電網技術，2012，36（8）：95-99.

[3]肖峻，高海霞，葛少云等.城市中壓配電網評估方法與實例研究[J].電網技術，2005，29（20）：77-81.

[4]李曉輝，徐晶，李達等.基于層次分析的配電網可靠性評估指標體系[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報，2009，21（3）：69-74.

[5]肖峻，崔艷妍，王建民等.配電規(guī)劃的綜合評估指標體系與方法[J].電力系統(tǒng)自動化，2008，32（15）：36-40.

[6]Q/GDW565-2010，國家電網公司.城市配電網運行水平和供電能力評估導則[S].2010.