全過程電網規劃管理系統的關鍵技術研究

趙培珩 王路鵬

【摘 ?要】在電網規劃建設工作中，需要提升項目的建設管理水平。從全過程管理的角度，分析電網規劃建設中應用的相關問題，以及應采取的對策。

【關鍵詞】電力工程;規劃建設;全過程管理

引言

科學的規劃對于電網建設具有重要的指導意義。近年來，隨著信息化技術的發展，電網規劃領域也發生了變化，出現了各類電網規劃管理系統，主要實現了規劃基礎數據管理以及計算機輔助規劃等功能。目前多數規劃管理系統雖然實現了基礎數據管理，但仍普遍存在數據庫設計不夠合理，數據管理和維護方式單一的問題，使用中仍會造成數據冗余甚至錯漏的情況。目前各類規劃管理系統主要側重于負荷預測、電力平衡等輔助規劃決策功能開發，在仿真計算方面存在諸多不足，如系統集成的仿真軟件單一、仿真手段和仿真深度不足等;對于仿真計算的重要環節———潮流調試，已實現了負荷、開機等批量調整等功能，但仍普遍存在調試過程缺乏方向性、潮流調試算法收斂性較差的問題，從而導致現階段潮流調試工作仍以憑借經驗、半手工、線下調試為主。

1電網規劃建設中全過程管理的重要性

全過程管理能夠更好覆蓋整個配電網工程項目建設的全過程，并對各類成本費用支出行為進行全面的跟蹤管理。具體工作的推進上，其可以對當前規劃行為的開展過程進行有效的管控，并明確相關規劃部門自身的責任和權利義務，依據具體工作的目標和計劃推進相關工作，對提升項目建設工作經濟行為的規范性來說具有十分重要的影響。全過程管理的應用，也有助于促進配電網工程內部各類資源的優化配置，提升資金管理工作的開展效果，讓配電網工程項目的經濟效益得到提升和發展。全過程管理的應用，也可以對當前配電網工程實際規劃方案的實際執行情況進行更好掌控，避免出現不必要的返工，確保配電網工程建設的工期、質量等方面的需求得到有效的實現。通過具體工作的開展，一堆工程項目建設規劃中各類成本風險和影響因素進行合理分析，并為具體應對決策的制定提供可靠的依據和基礎。可以說，在當前現代配電網工程項目建設規劃活動開展中，全過程管理的應用，大幅度提升了造價管理工作的落實效果，同時也從更加規范的角度給予相關工作的開展以有效的支持，具有良好的實踐應用價值。

2關鍵技術

2.1多維數據協同管理

基礎數據的有效管理是規劃管理系統建設的前提。通過研究電力系統中各類設備的數學模型并進行邏輯抽象和數據結構設計，建立相應設備和控制系統模型。設計中采用以下技術實現了多維數據協同管理。（1）基于對電網設備的全生命周期管理，在大時間跨度下對電網數據進行滾動維護管理，實現規劃和現狀電網數據的一體化管理以及對任意時間斷面電網數據的管理。（2）基于對供電區域的拓撲分析和等值計算，通過化簡或展開供電區域來獲得不同電壓等級和規模的電網結構，實現了基礎數據分電壓等級管理，并生成相應仿真計算數據。（3）形成四級數據檢查校核體系：通過數據庫約束保證數據的完整性、在數據錄入界面檢查設備參數的合理性、開發專用程序校核單個設備或控制模型參數的合理性、提取任意時間段的增量信息，追溯設備參數演變的過程。（4）數據庫設計方面，遵循第三范式，并滿足四大約束，即主鍵約束、外部鍵約束、非空約束和檢查約束。（5）通過構建網絡化的數據平臺和完善的權限管理來實現多用戶并發操作和異地協作辦公。

2.2圖模一體化交互

Web-GIS技術是傳統的GIS在網絡上的延伸和發展，可以實現空間數據的檢索、查詢、制圖輸出、編輯等GIS基本功能以及Internet上地理信息發布、共享和交流協作等功能。該系統采用Web-GIS技術，通過Super Map IS平臺實現了圖模一體化交互。為了形成精確的電網地理接線圖，基礎數據庫中保存了各廠站和線路的地理信息即經緯度。系統運行時根據指令從數據庫中提取相關廠站位置、線路的走向等信息，形成與基礎數據庫中網絡拓撲一致的圖形，通過維護好數據庫中的電網設備就可完成GIS電網地理接線圖的維護和更新。設計中還采用了圖形分層、線路走廊、密集信息自動調整等技術解決圖形界面單位面積上信息過于擁擠造成無法閱讀的問題。

2.3統一化仿真計算

統一化仿真計算是指在統一平臺上基于同一套規劃基礎數據庫實現仿真工具的選擇和仿真結果的對比分析。通過屏蔽不同業務細節，把不同仿真軟件抽象為統一的服務接口，通過與管理服務器通信，實現對所有軟件資源和Web資源的調用與整合。功能設計上，采用三層架構開發：表示層是人機交互的接口，通過自定義配置，選擇適合的展示方式，實現各種仿真計算功能;中間層負責屏蔽不同業務、不同軟件的調用，抽象為統一服務接口，通過和管理服務器通信，實現對各類仿真功能的調用和監視;業務層主要實現對各類仿真軟件所有功能的調用，包括Web服務、本地exe程序、程序通信和文件傳輸等。

2.4快速潮流調試

潮流計算是電力系統分析的基礎，潮流調試則是潮流計算的重要環節。目前，各類規劃管理系統已實現了負荷安排與自動批量分配、發電廠開機及出力安排、無功平衡與安排等功能以輔助潮流調試。本文主要針對目前潮流調試過程中潮流算法不收斂的問題，提出了一種收斂性極好的潮流估算算法，即基于虛擬中點的潮流估算方法。

2.5加強技術管理

技術管理工作的開展是尤為關鍵的，我們在具體規劃建設的過程中，也需要從技術的層面做好相應的管理控制。例如，配電網規劃建設中的輸電線路設計中，我們就應該充分考慮周邊環境情況，并結合工程需求做好導線節能方面技術標準的執行。架空線路長時間暴露在空氣當中時，則將受到較大來自大自然的影響，而溫度、風與冰也是影響到線路的關鍵因素。對此，在實際線路設計中即需要能夠全面了解線路氣候情況，在同當地氣象數據相結合的基礎上做好全面考慮。在導線選擇時，需要具有較好的導電性，保證具有經濟性、耐腐蝕，以及較好的抗拉強度。在該種情況下，導線在截面方面需要能夠對發熱條件進行滿足，以此保證在電流高溫以及最大負荷情況下不會被燒壞，保證導線電流始終能夠處于允許范圍中。

結語

結合規劃管理系統的具體應用需求，分析了多維數據協同管理等多個關鍵技術。采用先進架構，開發了全過程電網規劃管理系統。

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（作者單位：國網河北省電力有限公司沙河市供電分公司）