電網(wǎng)規(guī)劃綜合評判決策系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

摘要：文章針對現(xiàn)有的電網(wǎng)規(guī)劃軟件在處理不確定性因素時綜合評判決策能力不足的缺陷，開發(fā)了一套基于區(qū)間層次分析法的可視化電網(wǎng)規(guī)劃綜合評判決策系統(tǒng)。該系統(tǒng)能結合專家經驗對規(guī)劃方案的優(yōu)越性進行綜合評判決策，在決策過程中能綜合考慮多種定量、定性因素及因素的不確定性。文章探討了電網(wǎng)規(guī)劃綜合評判決策系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。

關鍵詞：電網(wǎng)建設；電網(wǎng)規(guī)劃；電力系統(tǒng)；綜合評判決策系統(tǒng)；區(qū)間層次分析法 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM769 文章編號：1009-2374（2016）02-0013-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.02.006

我國正處于高速的發(fā)展階段中，在電網(wǎng)的發(fā)展過程中，電網(wǎng)規(guī)劃占有極為重要的地位，電網(wǎng)規(guī)劃的質量高低直接對電網(wǎng)供電的質量產生影響，進而影響供電的安全性與可靠性，甚至影響供電的經濟性水平。目前，我國電網(wǎng)規(guī)劃存在多方面需要迫切得到解決的問題，例如如何對電網(wǎng)規(guī)劃的結果進行量化的評價、對規(guī)劃的方案進行效果的驗證、對電網(wǎng)規(guī)劃改造措施的實施效果進行量化的描述等。本文主要探討了電網(wǎng)規(guī)劃綜合評判決策系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。

1 電網(wǎng)規(guī)劃綜合評判決策系統(tǒng)的架構

傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃評估系統(tǒng)主要采用的是C/S模式，在可擴充性、可維護性、重用性方面存在著一定程度的不足之處，針對傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃評估系統(tǒng)的缺陷進行優(yōu)化，采用了以B/S模式的架構作為新的系統(tǒng)構架。在系統(tǒng)構造元素中，軟件體系的架構發(fā)揮著極為重要的作用，是構造系統(tǒng)各個元素相互聯(lián)系的結合體。在各個軟件元素的交互關系作用下，對復雜軟件的設計與開發(fā)進行了指導，同時把抽象的思維轉變?yōu)楝F(xiàn)實，實現(xiàn)了系統(tǒng)框架的重用，這種抽象的思維就是3層架構的架構思維。該種架構概念在20世紀90年代初已經產生，并且在多個領域中得到廣泛的應用，獲取了有效的成果，例如通信領域、企業(yè)管理領域以及電子商務領域等，然而通過該種架構概念來開發(fā)電力系統(tǒng)的實際案例極少，該種架構在社會領域中具有良好的發(fā)展趨勢。

3層架構指的是把軟件劃分為3個層次，分別為用戶界面層、功能邏輯層以及數(shù)據(jù)庫層面。其中用戶界面層主要針對的是用戶，和用戶之間形成直接的關系，不能夠直接對數(shù)據(jù)庫進行訪問，需要在中間層的幫助下獲取所需要的信息；數(shù)據(jù)庫層面所針對的是存儲業(yè)務數(shù)據(jù)和維護數(shù)據(jù)，從而對數(shù)據(jù)員進行有效的管理；功能邏輯層也就是中間層，主要負責的是實質的操作，處理加工

數(shù)據(jù)。

3層架構體系并不是指物理上的意義，并不是通過3臺機器簡單的構成3層體系結構，而是指邏輯思維上的含義，可以通過一臺機器實現(xiàn)3個層次的共存。在3層構架體系中，聯(lián)系客戶端和數(shù)據(jù)庫的中間體占有核心地位。重要的應用程序都在中間層得到了執(zhí)行，包括了業(yè)務規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問以及合法性的校驗等。一般情況下，數(shù)據(jù)庫和客戶端之間不存在直接的關系，主要通過中間層進行聯(lián)系，在中間層應用部件的作用下，數(shù)據(jù)庫為客戶端提供所需要的數(shù)據(jù)。

2 電網(wǎng)規(guī)劃綜合評判決策系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

2.1 綜合評判決策系統(tǒng)框架設計的原則

在電網(wǎng)綜合評判決策系統(tǒng)設計的過程中，必須對系統(tǒng)軟件和硬件方面的可擴充性和可維護性進行全面的考慮，在集成的過程中采用全局設計與分割處理的綜合方式進行處理，嚴格按照基本的設計思路開展，對已有的投資進行保護，有效降低系統(tǒng)的潛在風險，在滿足需求的基礎上對長遠的發(fā)展進行規(guī)劃。電網(wǎng)規(guī)劃綜合評判決策系統(tǒng)結合了整合改造與拓展建設，在對整體框架進行設計的過程中，必須對供電企業(yè)已經投入的資金與資源進行最大程度的保護，在現(xiàn)有的業(yè)務基礎上對應用系統(tǒng)進行支持，同時在數(shù)據(jù)共享和功能互補的前提下，對新功能系統(tǒng)進行設置，對功能系統(tǒng)和其他運行系統(tǒng)的關系進行協(xié)調，從而最大化地發(fā)揮評估系統(tǒng)的作用。在進行電網(wǎng)規(guī)劃的過程中，有利于供電企業(yè)實現(xiàn)自身經營體制與管理體制的創(chuàng)新與改革，對自身的經營管理方式進行重新規(guī)劃與調整。電網(wǎng)規(guī)劃綜合評判決策系統(tǒng)涉及到多方面的環(huán)節(jié)，包括生產、運行、維護等環(huán)節(jié)，必須嚴格遵守設計的基本原則，把系統(tǒng)進行子模塊的劃分，從而確保各個子模塊之間的獨立。

2.2 綜合評判決策系統(tǒng)功能的設計

2.2.1 數(shù)據(jù)庫層面。主要功能包括了對評估數(shù)據(jù)進行初始處理的功能以及對業(yè)務數(shù)據(jù)進行管理的功能。首先，在對數(shù)據(jù)進行初始處理的模塊中，所負責的主要內容在于對初始數(shù)據(jù)完成轉換、校驗以及修復等任務。轉換，指的是對不同結構的數(shù)據(jù)進行結構的轉換，轉變?yōu)榻y(tǒng)一的數(shù)據(jù)結構模式；校驗，指的是針對數(shù)據(jù)進行考驗，但是必須以網(wǎng)絡拓撲圖作為基礎；修復，指的是針對出現(xiàn)問題的數(shù)據(jù)采用特有的方式進行有效的處理，促使問題數(shù)據(jù)轉變?yōu)橛杏玫臄?shù)據(jù)。其次，在對數(shù)據(jù)進行管理的模塊中，主要負責的是對評估的部分數(shù)據(jù)進行管理，主要包括GIS數(shù)據(jù)、SCADA數(shù)據(jù)，還包括對數(shù)據(jù)進行手動的維護。數(shù)據(jù)層所使用的數(shù)據(jù)庫為Oracle數(shù)據(jù)庫，主要通過自帶的數(shù)據(jù)庫進行備份，還具有數(shù)據(jù)庫恢復和設定用戶訪問權限的功能，從而對評判決策系統(tǒng)的功能進行網(wǎng)絡資源管理和合理的分配使用，有效地提高數(shù)據(jù)的完善性與安全性。

2.2.2 功能邏輯層面。功能邏輯層面也就是中間層，在整個電網(wǎng)規(guī)劃綜合評判決策系統(tǒng)中占有重要的地位，成為客戶端和數(shù)據(jù)庫之間連接的紐帶。該層面主要針對的是根據(jù)客戶的實際請求，和數(shù)據(jù)庫建立起實際的聯(lián)系，對存儲的過程訪問數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)計與執(zhí)行，并且把統(tǒng)計的結果進行反饋，在處理信息方面的功能極其強大。在中間層上，可以實現(xiàn)業(yè)務處理的獨立性，把業(yè)務處理獨立出來成為中間層。中間層主要的構成部分包括指標的統(tǒng)計、評估的分析以及規(guī)劃決策支持，每部分的功能有所區(qū)別，各自有各自的層次與模塊。首先，在指標的統(tǒng)計模塊中，主要的功能包括電能質量考核功能、電能可靠性的考核功能、運行指標功能，確保了供電的質量與可靠性、安全性，為供電企業(yè)提供了綜合計算的平臺。運行指標功能微電網(wǎng)的運行提供全方位的安全性方面的計算功能，包括容載比、電網(wǎng)轉供能力以及分段線路的供電情況等。此外，統(tǒng)計指標模塊還包括電網(wǎng)維護水平的功能，對設備完好的情況與老舊的情況等進行統(tǒng)計。其次，在評估分析模塊中，主要針對的是評估電網(wǎng)技術的合理性、經濟性以及供電能力等。在評估分析電網(wǎng)技術的合理性方面，匯總分析供電企業(yè)中各個生產環(huán)節(jié)，對供電企業(yè)電網(wǎng)改造和升級方面進行指導，從而制定短期的改造計劃。在對經濟性進行評估的功能方面，對分期投資進行累積與分析，對評估的結論進行校核，并且統(tǒng)計出投資回報率與內部收益率；在對供電能力進行評估與分析的過程中，根據(jù)N-1的條件，對變電站、線路的容量進行合理的分析，從而對網(wǎng)架進行合理性的分析。此外，還采用了層次分析法對整個網(wǎng)架進行綜合性的分析與評估。最后，在電網(wǎng)規(guī)劃決策支持模塊中，主要包括了現(xiàn)狀網(wǎng)分析功能與規(guī)劃改造功能，現(xiàn)狀網(wǎng)分析功能主要針對的是總結分析現(xiàn)有的網(wǎng)絡架構，而規(guī)劃改造功能主要針對的是為電網(wǎng)規(guī)劃和改造方案的制定提供輔助性的作用，并且進行校核。

2.2.3 用戶界面層面。客戶端指的是用戶界面層面，主要負責的是對評估的結果進行查詢與統(tǒng)計，同時把評估的結果進行網(wǎng)頁發(fā)布與反饋，通過報表和圖形實現(xiàn)量化。用戶界面層具有對評估參數(shù)進行設置和修改的功能，用戶可以根據(jù)自身的實際情況需求，對評估參數(shù)進行有針對性的設置，根據(jù)相關的指標參數(shù)的原則進行修改，這些指標成為中間層連接數(shù)據(jù)庫和客戶端之間的通用接口，避免了由于客戶修改而造成的中間層程序的局限性。在用戶界面層，主要使用了HTML技術和ASP技術，大大提高了系統(tǒng)運行的效率。

3層架構的B/S模式，使用的Brower所負責的是數(shù)據(jù)查詢功能和數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，而非處理信息數(shù)據(jù)的功能，對客戶端實現(xiàn)了免維護的目標，并且對網(wǎng)頁腳本進行維護僅僅需要網(wǎng)頁實現(xiàn)即可。

3 結語

綜上所述，隨著社會的發(fā)展，國家工業(yè)化對用電的需求越來越大，智能化電網(wǎng)應運而生?，F(xiàn)代智能電網(wǎng)不斷朝著數(shù)字化、科技化、自動化發(fā)展，我國正處于高速發(fā)展的階段中，所需要的電力必然不斷增加，對于我國某些缺少完善的電力設備系統(tǒng)的地區(qū)而言，必須對其電力構架系統(tǒng)以及受阻的輸電功能進行改善。我國的電力系統(tǒng)的全面建設，要求我國電力建設必須往新高度發(fā)展，從而更好地滿足我國社會建設的電力需求。3層架構系統(tǒng)為電網(wǎng)規(guī)劃綜合評判決策系統(tǒng)提供了更為理想的架構模式，其設計與開發(fā)的優(yōu)點包括了對功能重復和決策分散的缺陷進行避免，有效地縮短了系統(tǒng)開發(fā)的時間，大大提高了系統(tǒng)功能的擴充性、升級性；同時，中間層為客戶端和數(shù)據(jù)庫的連接提供了良好的通用接口，用戶可以根據(jù)自身的實際情況需求對評估指標參數(shù)進行設置與修改，從而有效地避免了客戶修改所帶來的程序缺陷；此外，用戶界面具有優(yōu)越的人機交互性能，操作方便，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享的性能。通過3層構架體系，實現(xiàn)了電網(wǎng)規(guī)劃的綜合評估實際應用，提高了評估系統(tǒng)的高效性，改善了評估結果的質量，更為明顯地體現(xiàn)了3層架構體系在電力系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢。

參考文獻

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作者簡介：劉志遠（1987-），男，國網(wǎng)內蒙古東部電力有限公司興安供電公司助理工程師，研究方向：電力系統(tǒng)。

（責任編輯：周 瓊）