配電網標準化輔助設計及管理系統研究與開發

卜莉敏 葉偉 張興 杜士平

摘? 要：可行性研究和初步設計作為配電網建設改造項目的關鍵環節，進行有效的管理十分重要。文章提出開發一套配電網標準化輔助設計及管理系統，以解決配電網可研和初設管理手段落后、效率低、信息化水平低、報告規范性差的問題。基于提出的實現目標和設計原則，文章對系統的技術架構、部署方式、系統功能、關鍵技術進行了詳細介紹。本系統為可行性研究報告、初步設計方案的編制以及相關的審查、考核提供信息化支撐。

關鍵詞：可行性研究;初步設計;建設改造;中壓配電網

Abstract： Feasibility study and preliminary design as the key links of the distribution network construction and transformation project， effective management is very important. This paper proposes to develop a set of distribution network standardization aided design and management system to solve the problems of backward research and initial management means， low efficiency， low information level and poor reporting standardization of distribution network. Based on the proposed objectives and design principles， the technical architecture， deployment mode， system functions and key technologies of the system are introduced in detail. This system provides information support for feasibility study report， preliminary design scheme preparation and related examination and assessment.

引言

配電網直接面向終端用戶，與廣大人民群眾的生產、生活息息相關，是國民經濟和社會發展的重要公共基礎設施。

為加快推進配電網建設改造，國家發展改革委、國家能源局、國家電網公司先后印發了相關指導意見[1-4]，組織動員和部署實施配電網建設改造行動。配電網建設改造涉及到配電網的規劃、可行性研究、初步設計、施工圖設計、工程建設等多個環節，其中可行性研究和初步設計作為項目開展承上啟下階段的工作內容，既銜接電網規劃又指導實際的施工，如何能有效的進行管理十分重要。

供電公司對配電網可研和初設的管理大多采用較為傳統的手段，即由相關的對口部門安排人員完成年度需求編制后，提交上級歸口審核管理部門進行審核，編寫大部分工作還是依賴于各專業下發的單機版程序、EXCEL、WORD等工具，手段較為落后，效率不高，數據非結構化，信息的完整性、報告的規范性等無法得到有效的保障[5-9]。

針對配網的可研和初設，盡管供電公司出臺了相關的標準、規范，并且有詳細的模板，典型案例，但在實際操作過程中，受人為的影響因素較大，提交的相關成果報告大打折扣。負責配電網可行性研究報告、初步設計方案審查的相關人員在開展具體工作時，經常會遇到以下問題：提交的可行性研究項目不符合相關規定;提交的初步設計項目非可研報告批復項目、項目名稱不匹配、資金超范圍等;由于缺乏有效的平臺和考核機制，上報的可研、初設項目及相關的費用預算較為隨意，及時響應的積極程度較低，或是質量水平參差不齊。

針對每年所需完成的規模龐大的配電網可行性研究報告和初步設計方案編制、審查工作，在時間相對有限的情況下，為提高項目的可行性研究、初步設計水平，減輕管理負擔，迫切需要科學設計一個配電網標準化輔助設計及管理系統，以解決現階段所存在的有關問題。

1 主要目標和設計原則

1.1 主要目標

配電網標準化輔助設計及管理系統為配電網建設與改造在可研和初設階段的標準化協同管理工作提供系統、全面的信息化支撐，貫徹配電網可研及初步設計的全流程，為可行性研究報告的編制、方案的初步設計，以及相關的審查考核提供信息化支撐。

一方面，為配電網項目可研報告的編寫提供可視化、易操作的標準模板，在統一的全景可視化平臺之上實現數據分析、綜合查詢、項目管理等;另一方面，在整合規劃成果、資金預算等相關數據的基礎上，輔助開展配電網建設項目可研報告和初步設計方案的審查，提供配電網高級輔助決策功能，實現配電網投資效益分析、項目優先排序等功能。

1.2 設計原則

主要包括以下原則：

（1）集成性原則

充分利用已有信息化建設成果，對其他系統中已有的相關數據，盡可能采用數據集成的方式獲取，避免基層重復錄入。

（2）經濟性原則

遵從性能價格比最大化原則，綜合考慮設計方案的經濟性，在滿足系統穩定運行的前提下，不隨意擴大系統軟硬件投資。平臺在設計上應支持負載均衡策略，避免會話及臨界資源的復制。

（3）標準化與開放性原則

充分考慮信息化技術的飛速發展，使系統具有開放性、兼容性、擴展性。項目建設應優先選擇符合開放性和國際標準的產品和技術，各項數據規范和標準體系、應用接口都應該遵循國際、國內和行業標準。

（4）統籌兼顧的原則

要充分利用已有的信息資源，以保護建設投資，避免資源浪費，又要兼顧未來系統擴充的需要，通過采用靈活的構架，使系統功能擴展性強，滿足當前應用需求的同時，保證未來擴展。

（5）安全性原則

系統建設應嚴格遵循信息系統等級保護要求的安全規范，從安全接入、傳輸控制、存儲控制、運行控制、訪問控制五方面建立安全可靠的防御機制，全方位保障用戶的信息安全、數據安全，確保系統運行有高度的可靠性和安全性。

（6）易維護原則

項目建設應完全滿足配電網建設與改造業務要求并嚴格遵循易于維護原則，確保系統運行有高度的可靠性和易維護性。

2 系統總體設計

2.1 技術架構

技術架構采用組件化、動態化的軟件技術，利用一致的可共享的數據模型，按照界面控制層、業務邏輯層、數據層實現多層技術體系設計，系統的技術架構如圖1所示。

2.2 部署方式

采用B/S方式集中式部署，即將配電網標準化輔助設計及管理系統部署在杭州市電力設計院，滿足市供電公司層面的配電網可研與初步設計階段相關的業務應用需求，不同區縣供電公司通過Web方式登錄到該系統，開展各自范圍內的可研與初步設計階段相關工作。集中部署方式具有實施周期短，后期維護簡單等特點，適用于大規模推廣建設。集中部署示意圖見圖2。

3 系統功能設計

本系統包括模板管理、規劃項目管理、可研業務管理、初設業務管理、綜合統計、輔助決策、標準規范管理、系統管理等功能，詳見圖3。

3.1 模板管理

模板管理功能實現可研、初設兩類模板的新增、上傳、編輯、發布等功能，分為瀏覽、編輯兩種模式。模板編輯功能可實現文檔內容、文檔目錄樹的編輯，模板編輯功能見圖4。

3.2 規劃項目管理

項目可研、初設業務以規劃項目庫為基礎，實現以excel格式導入規劃項目數據功能，支持規劃數據的查詢、瀏覽、維護。見圖5。

3.3 可研業務管理

可研業務管理主要實現以下功能：

（1）可研編制管理：實現可研報告編制、估算書和支持性文件上傳，自動生成可研規模和規劃規模的對比分析結論。見圖6。

（2）可研評審管理：滿足可研內審和評審的過程管理、評審意見流轉的管理要求。見圖7。

（3）可研批復查看：實現可研批復文件查看。見圖8。

（4）可研成果存檔：對可研相關文檔、圖紙、評審意見等成果進行存檔、發布。見圖9。

3.4 初設業務管理

初設業務管理主要實現以下功能：

（1）初設編制管理：實現初設說明書編制。

（2）初設評審管理：實現初設內審與評審的過程管理和評審意見管理要求，能自動生成可研規模和初設規模的對比分析結論。見圖10。

（3）初設成果歸檔：對初設相關文檔、圖紙、評審意見等成果進行存檔、發布。

3.5 綜合統計

對規劃項目情況、可研完成情況、初設完成情況進行統計，以圖表形式展示各區縣規劃項目數量、投資情況，可研和初設項目完成情況、投資完成情況，并支持把列表統計數據導出Excel文件。見圖11、圖12。

3.6 輔助決策

包括投資效益分析、項目優選功能。

（1）投資效益分析：針對規劃區域內的項目，實現項目投資分年度、分電壓等級、分項目類型的投資總額的自動匯總;基于項目投資效益指標計算及分析評價，分析項目投入產出。

（2）項目優選：對10kV及以下配電網規劃項目進行優選排序，在項目資金受限的情況下，實現投資效率最大化。

3.7 標準規范管理

實現相關標準、規范歸集管理，將電網可研、初設、評審等業務涉及的標準、規范文件分門別類歸集至本系統，實現標準、規范上傳、下載、在線瀏覽、發布等功能，支持pdf、ceb、doc、docx等格式。見圖13。

3.8 系統管理

系統管理包括日志管理、組織機構管理、用戶管理、角色管理等功能。

（1）日志管理：實現對用戶日志信息的查詢、瀏覽和導出等功能。

（2）組織機構管理：維護本單位完整組織層次結構信息。授權人員維護組織機構信息，具體包括對單位、部門和崗位的增加、修改、刪除、查詢等基本功能。

（3）用戶管理：用戶管理支持對用戶信息的增加、修改、刪除、查詢、初始密碼設定、密碼重置、角色分配等基本功能。

（4）角色管理：依據用戶的崗位權責、業務需要，實現新建和編輯角色、分配角色權限、權限項管理等功能。

4 關鍵技術

4.1 面向對象的軟件設計與開發

系統采用面向對象的方法，利用面向對象技術提供的各種概念和技術組織代碼，實現系統的重要功能，控制開發的復雜性。

鑒于本平臺運行環境的復雜性，本系統選擇Visual Studio.net開發平臺。

4.2 SOA架構技術

采用SOA架構有利于項目的建設，它可以根據需求通過網絡對松散耦合的粗粒度應用組件進行分布式部署、組合和使用。服務層是SOA的基礎，可以直接被應用調用，從而有效控制系統中與軟件代理交互的人為依賴性。

在基于SOA架構的系統中，具體應用程序的功能是由一些松耦合并且具有統一接口定義方式的組件（也就是service）組合構建起來的。

4.3 Web Service技術

具有如下特性：

（1）完好的封裝性：Web Service是一種部署在Web上的對象，具備對象的良好封裝性，對于使用者而言，他僅能看到該服務的描述。

（2）高度可集成能力：由于Web Service采取簡單的、易理解的標準Web協議作為組件界面描述和協同描述規范，完全屏蔽了不同軟件平臺的差異，無論是CORBA、DCOM還是EJB都可以通過這一種標準的協議進行互操作，實現了在當前環境下最高的可集成性。

（3）開放性：Web Service可以與其他Web Service進行交互。它具有語言和平臺無關性。支持CORBA、EJB、DCOM 等多種組件標準。支持各種通訊媒體如：HTTP、SMTP、MQ、FTP、RMI over IIOP等。

5 結論

本文針對配電網可研和初設管理存在的問題，采用面向服務的體系架構、組件化設計理念，研發了配電網標準化輔助設計及管理系統，實現了模板管理、可研業務管理、初設業務管理、輔助決策等功能。為配電網建設與改造在可研和初設階段的標準化協同管理工作提供系統、全面的技術支持，為可行性研究報告的編制、方案的初步設計，以及相關的審查考核提供信息化支撐，具有深入推廣價值。

參考文獻：

[1]國家發展改革委關于加快配電網建設改造的指導意見（發改能源〔2015〕1899號）[Z].國家發展改革委，2015.

[2]國家能源局關于印發配電網建設改造行動計劃（2015-2020年）的通知[Z].國家能源局，2015.

[3]國家電網公司關于開展10kV及以下配電網標準化建設改造創建活動的通知[Z].國家電網公司，2016.

[4]國務院辦公廳轉發國家發展改革委關于“十三五”期間實施新一輪農村電網改造升級工程意見的通知（國辦發〔2016〕9號）[Z].國務院辦公廳，2016.

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