光伏結算工具的需求分析及應用

林煒堅，黃 鴻，莫楚明，張煒玲

（廣東電網(wǎng)公司云浮供電局，廣東 云浮527300）

近年來，中國光伏產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，光伏發(fā)電系統(tǒng)在各地也被廣泛應用，很多光伏發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了并網(wǎng)發(fā)電。但在光伏發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)發(fā)電后，其電費結算問題也逐步凸顯，當前電網(wǎng)公司內部需要通過掛賬、支付等多環(huán)節(jié)流程才能實現(xiàn)有效的光伏結算，加之這些環(huán)節(jié)多為人工操作，因此效率較低，不利于光伏結算工作的順利開展，顯然，有必要對光伏結算工具方面的內容做更多的研究和討論。

1 光伏結算工具的概念及其需求分析

光伏客戶呈爆發(fā)式增長，甲方面臨著光伏用戶服務、結算效率等多重壓力，“光伏結算工具”是為了解決這些壓力而研發(fā)的工具，使用此工具進行結算數(shù)據(jù)的校驗與審核，可有效減少光伏業(yè)務的工作量，提高光伏業(yè)務單據(jù)質量與結算效率，切實減輕基層工作負擔[1]。

具體來看，光伏結算工具的應用主要可滿足以下幾方面的需求：①臺賬管理。該模塊的業(yè)務需求是采用Excel 軟件進行臺賬源數(shù)據(jù)的導入和導出，同時系統(tǒng)管理員能夠根據(jù)需要對個別數(shù)據(jù)進行修改，以及導出數(shù)據(jù)進行備份等。②光伏用戶檔案管理。該模塊的業(yè)務需求是根據(jù)導入的Excel 表格文件，進行數(shù)據(jù)的新增和更新。③工單管理。該模塊的業(yè)務需求是客戶導出支付清單，填寫完成，上傳到有關部門進行審核，待審核完成后進行數(shù)據(jù)更新。④用戶管理。該模塊的業(yè)務需求是系統(tǒng)管理員可以對系統(tǒng)內的用戶進行新增和編輯，必要時可重置用戶密碼[2]。

2 光伏結算工具的基本設計框架和約束條件

2.1 基本框架和流程設計

在設計光伏結算工具時，應當本著“多位一體”的協(xié)同工作機制進行設計，以消除光伏發(fā)電相關各方的信息壁壘問題，促進更加緊密的業(yè)務協(xié)同，實現(xiàn)光伏結算體系的高效協(xié)同、全息感知和友好互動等。具體來看，“多位一體”具體指的是光伏用戶、電網(wǎng)企業(yè)和稅務局三方主體[3-4]。

在本系統(tǒng)中，系統(tǒng)架構主要分為3 層，各層及其功能如表1 所示。

表1 系統(tǒng)層級及功能

2.2 光伏結算工具運行條件的約束

光伏結算工具運行所需環(huán)境如下：操作系統(tǒng)為Windows Server2012 及更高版本系統(tǒng)，相應開發(fā)軟件為JDK1.8 版本及以上、Apache Tomcat 7.0 及以上，瀏覽器為谷歌瀏覽器或IE10 以上，服務器硬件所需環(huán)境為內存8 G 及以上。

3 光伏結算工具模塊功能的設計策略

3.1 基礎數(shù)據(jù)庫的構建

光伏結算工具的基礎數(shù)據(jù)庫中包含了大量的光伏用戶信息，因此需要建立用戶信息表，信息表的具體內容如表2 所示。

表2 光伏用戶信息表

除了用戶信息表外，數(shù)據(jù)庫中還包括管理員賬戶以及其他一些關鍵數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)均為實體，且存在多對多的關系，因此還需要添加相關的聯(lián)系主鍵進行關聯(lián)。

3.2 設備實時監(jiān)控模塊的設計

該模塊主要對光伏結算工具的軟硬件設備進行實時監(jiān)控，其工作在局域網(wǎng)環(huán)境中，系統(tǒng)的整體功能如圖1 所示。

圖1 設備實時監(jiān)控模塊的整體功能

從圖1 中不難看出，該模塊的核心部分是代理端，包括策略執(zhí)行模塊和信息采集模塊。具體來看，該模塊對于軟硬件設備分別有著不同的管理模式。如需調用硬件設備，則該模塊執(zhí)行函數(shù)IRP:IRP_MJ_FILE_SYSTEM_CONTROL，在其中監(jiān)控新的硬件設備的啟動和停止，同時，在這一過程中，F(xiàn)sControl 例程將被調用，具體代碼如下：DriverObject->MajorFunction[IRP_MJ_FILE_SYSTEM_CONTROL]=FsControl。

監(jiān)控軟件程序文件的環(huán)節(jié)與上述功能存在較大差異。此環(huán)節(jié)中，該模塊將對系統(tǒng)中的每個程序文件操作的全路徑進行實時記錄。當調用IRP_MJ_CREATE的分發(fā)例程后，即在文件的IRP_MJ_CREATE 請求處理結束后，程序文件對象（即FileObject）已經(jīng)生成，此時即可調用ObQueryNameString 獲取程序文件的路徑。

3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能的設計

為實現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能，在本次設計中，使用C4.5 算法對數(shù)據(jù)信息進行挖掘，其基本代碼如下：

def majorityCnt(classList):

classCounts={}

for value in classList:

if(value not in classCounts.keys()):

classCounts[value]=0

classCounts[value]+=1

sortedClassCount=sorted(classCounts.iteritems(),ke y=operator.itemgetter(1),reverse=True)

return sortedClassCount[0][0]

這種算法在以往的ID3 算法基礎上已經(jīng)有了較大的改進，其利用信息增益率來選擇屬性，克服了以往的不足，更為有效地進行數(shù)據(jù)采取。在此基礎上，通常還需基于云計算技術（如圖2 所示）對數(shù)據(jù)進行進一步的統(tǒng)計分析，基于云計算技術，能夠快速對采集到用戶的多方面的大數(shù)據(jù)進行深入的處理分析，實現(xiàn)智能化分析的目標[5]。

圖2 云計算技術基本示意圖

3.4 綜合展示功能的設計

為確保光伏結算工具中的重要數(shù)據(jù)信息能夠實現(xiàn)可視化，需對綜合展示功能模塊進行優(yōu)化設計。考慮到光伏結算工具中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量和流量都較高，因此需基于以下2 方面的設計，確保系統(tǒng)能夠以圖表等多種形式對轄區(qū)范圍內光伏發(fā)電項目統(tǒng)計和分布數(shù)據(jù)等進行綜合展示：①對后端的模板代碼進行設計。此為封裝處理請求和SQL 查詢以及響應的模板代碼，用于導入SQL 數(shù)據(jù)庫中的模塊，基于代碼語句baseApi =function(res,sql,querySuccessMsg, queryErrMsg)對各類信息進行比較，再通過代碼語句connection.query(sql,function(err,results)執(zhí)行操作語句，從而實現(xiàn)后端的功能。②前端的開發(fā)設計。主要應用Vue 框架，并基于jQuery 的Ajax 實現(xiàn)前后端的交互和封裝。同時，此環(huán)節(jié)引入了自適應柵格，基于bootstrap 功能加以實現(xiàn)，能夠實現(xiàn)代碼復用，有效降低了工作強度。

3.5 結算管理功能的設計

在結算管理功能的設計中，又可細分為客戶端模塊、服務端模塊和連接外部系統(tǒng)裝置3 部分，其中，客戶端模塊用于對用戶與光伏結算工具平臺的交互；服務端模塊用于電子雜費單emd 的結算管理，并生成開賬審核賬務等功能；連接外部系統(tǒng)裝置則用于將所述開賬審核賬務發(fā)送給外部系統(tǒng)，在本文的研究中，其主要指的是對接外部的稅務系統(tǒng)。采用這種設計方式時，光伏運營商、光伏電站和光伏用戶、所有發(fā)電用戶都需按照供電公司的結算要求，通過平臺提交結算的相關材料。電力公司完成電量和補貼結算工作后將相關數(shù)據(jù)上傳到平臺，供各發(fā)電用戶進行查看反饋。

4 預期應用效果

預計，在有效應用光伏結算工具后，將取得以下幾方面的效果：每千筆業(yè)務支付失敗率降至目標值（5‰）以下、月度資金支付差錯數(shù)降至5 以下、結算處理環(huán)節(jié)耗時降低30%以上，資金支付環(huán)節(jié)耗時降低幅度提高至50%左右，并將結算支付全流程耗時降低率調整至40%左右。同時，客戶投訴頻率有望降低80%以上，電力企業(yè)接聽咨詢電話次數(shù)有望降低85%～90%。

總而言之，光伏結算工具的研發(fā)和應用，已經(jīng)是當前光伏發(fā)電領域發(fā)展的大勢所趨，對于提高電網(wǎng)企業(yè)的工作水平有著重要的現(xiàn)實意義。為此，電網(wǎng)企業(yè)應當對此予以重視，要結合實際需要，積極采取各項措施，深入推進光伏結算工具的研發(fā)和應用，以提高辦事效率和光伏用戶的滿意度，進而實現(xiàn)電網(wǎng)企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。