論電力規(guī)劃設(shè)計工作中全過程信息化支撐的重要性

范春燕 邱云崗 李曉霞

摘 要：隨著舊城改造、城中村拆遷、道路拓寬、立體交通的新建等各項城市建設(shè)工程的逐步開展，高標準的城市發(fā)展規(guī)劃向電力規(guī)劃提出了更高的配套要求。地市經(jīng)研所作為本地區(qū)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)支撐單位，是城市電力規(guī)劃的主要承擔者，但規(guī)劃工作中由于信息化支撐不足，存在著規(guī)劃與實際結(jié)合不緊密、規(guī)劃數(shù)據(jù)來源不全面等影響規(guī)劃工作合理性的癥結(jié)。文章主要介紹了通過構(gòu)建全過程信息化支撐平臺實現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃與城市規(guī)劃同步進行、協(xié)調(diào)發(fā)展的有益探索。

關(guān)鍵詞：電力規(guī)劃；規(guī)劃全過程；城市發(fā)展規(guī)劃配套；EPGIS深化應(yīng)用；規(guī)劃數(shù)據(jù)全采集

引言

由于城市建設(shè)提速、道路改造頻繁，電力部門所做的城市電網(wǎng)規(guī)劃不適應(yīng)、跟不上發(fā)展的節(jié)奏，各類工商業(yè)區(qū)、舊城區(qū)改造后新增的成百上千倍的供電量不能做到有效預(yù)測，以致在電網(wǎng)規(guī)劃中不能及時體現(xiàn)，電網(wǎng)中短期規(guī)劃調(diào)整由于數(shù)據(jù)銜接不暢滿足不了城市快速發(fā)展的要求。某些時期政府規(guī)劃特別是道路建設(shè)有很大的隨意性，給電網(wǎng)規(guī)劃帶來困難。

尤其是近三年來，太原城市道路改造工作的快速推進，著實解決了制約都市建設(shè)的主要因素。太原空間布局“一城獨大”，城市中心區(qū)聚集了太多的行政、產(chǎn)業(yè)、人口及服務(wù)，不僅造成了交通的擁堵，也造成了空間結(jié)構(gòu)的失衡。產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施和人口從市中心區(qū)疏解到城市周邊，會迅速帶動縣域經(jīng)濟的崛起，實現(xiàn)全市城鄉(xiāng)的均衡發(fā)展。可以預(yù)見，隨著道路基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，對電力資源的要求逐步提升，提升電力規(guī)劃工作的合理、科學性，為城市建設(shè)提速是電力企業(yè)的重要責任。

1 項目主要內(nèi)容

針對上述情況，亟需建立一套以先進的規(guī)劃理論、規(guī)劃方法為指導，通過多項數(shù)據(jù)來源和接口，構(gòu)建模型，建立電力電網(wǎng)規(guī)劃輔助及決策風險分析的研究與應(yīng)用的信息化系統(tǒng)。具有使用方便、結(jié)果直觀，圖形信息全的優(yōu)點，結(jié)合城市規(guī)劃發(fā)展，形成對電網(wǎng)規(guī)劃工作的全過程管控與技術(shù)支撐，整個系統(tǒng)能夠詮釋理論與專家經(jīng)驗的結(jié)合，科學性與實用性的統(tǒng)一，從而完成結(jié)構(gòu)合理、界面友好、擴展性強的電網(wǎng)規(guī)劃輔助平臺構(gòu)建。結(jié)合城市建設(shè)發(fā)展規(guī)劃為電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計人員提供全面的源頭資料，提高城市電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計水平。從規(guī)劃的各個時期、層面做好分析工作，使經(jīng)濟效益的觀點寓于城網(wǎng)規(guī)劃之中，使供電企業(yè)的效益有機的增長。

2 項目設(shè)計思路

項目將按照電網(wǎng)空間信息服務(wù)平臺，電網(wǎng)規(guī)劃資源信息庫，電網(wǎng)數(shù)字化輔助規(guī)劃三個部分研究實施。

電網(wǎng)空間信息服務(wù)平臺：通過國網(wǎng)EPGIS平臺提供的相關(guān)空間分析服務(wù)對電網(wǎng)現(xiàn)狀（供電能力、負荷分析預(yù)測等）分析提供技術(shù)支持。

電網(wǎng)規(guī)劃資源信息庫：主要為電網(wǎng)規(guī)劃提供相關(guān)數(shù)據(jù)功能，包括接入地理信息數(shù)據(jù)、衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、國網(wǎng)GIS平臺數(shù)據(jù)、營銷數(shù)據(jù)等，為電網(wǎng)規(guī)劃提供主要的數(shù)據(jù)支撐。

電網(wǎng)數(shù)字化輔助規(guī)劃：主要對供電區(qū)域的空間分析計算，提供需求預(yù)測、負荷與電源分析、電氣計算、項目統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析、經(jīng)濟評價、指標評估、風險評估、成果輔助管理等。

3 項目研究路線

項目通過對地市供電公司及下屬技術(shù)支撐單位的電網(wǎng)規(guī)劃工作范圍、特點及需求的詳細分析形成了對規(guī)劃工作啟動階段、編制階段和審查實施階段的全過程信息化、規(guī)范化輔助，具體包括：

規(guī)劃前期：通過上級規(guī)劃方案分析形成對本單位規(guī)劃范圍及內(nèi)容的初步理解，并根據(jù)需求整合現(xiàn)有各類非電力規(guī)劃資源，如市政發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)推動計劃等，依托EPGIS數(shù)據(jù)接入實現(xiàn)包括電網(wǎng)規(guī)劃、電源規(guī)劃、能源資源、地理地質(zhì)、電網(wǎng)架構(gòu)、電量負荷、典型設(shè)備電氣參數(shù)等各類重要數(shù)據(jù)。并針對規(guī)劃區(qū)域針對性分析現(xiàn)狀。為規(guī)劃工作的開展提供準確、全面的數(shù)據(jù)和科學、有效的前期分析工具。

規(guī)劃中期：依據(jù)前期調(diào)研收集的各種規(guī)劃數(shù)據(jù)及當前的現(xiàn)狀分析，提供為負荷與電源分析、需求預(yù)測及潮流計算等輔助計算工具，使規(guī)劃人員從繁瑣的人工計算中解脫出來，最終形成線路布線和優(yōu)化、變電站選址定位等功能輔助規(guī)劃方案的形成。

規(guī)劃后期：實現(xiàn)規(guī)劃方案初稿產(chǎn)生后的方案評估、經(jīng)濟評價、方案評審及數(shù)字化方案資料移交，針對規(guī)劃成果提供多樣化展示，并形成規(guī)劃方案資源庫，便于檢索查詢?yōu)榉桨敢?guī)劃工作提供典型經(jīng)驗。

4 項目主要特點

4.1 實現(xiàn)EPGIS平臺接入

國網(wǎng)GIS平臺服務(wù)的請求報文采用SOAP方式，涉及到空間圖形數(shù)據(jù)時采用GML標準格式進行封裝，采用標準的XML接入規(guī)范實現(xiàn)。

根據(jù)國網(wǎng)GIS平臺的開放接口實現(xiàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的接入、圖形服務(wù)的接入、業(yè)務(wù)功能的接入。

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)接入：包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)（鐵路、河流、公路、省界、市界、縣界、收費站、鄉(xiāng)間小路等）、衛(wèi)圖影像、輸電線路、桿塔、變電站及站內(nèi)設(shè)備矢量數(shù)據(jù)。

圖形服務(wù)接入：包括圖形瀏覽服務(wù)、矢量圖形服務(wù)、專題圖服務(wù)、空間分析服務(wù)、查詢定位服務(wù)、電網(wǎng)拓撲分析服務(wù)、切片地圖服務(wù)。

業(yè)務(wù)功能接入：電力線路走廊分析、最短路徑分析、供電能力分析、供電半徑分析。

4.2 負荷預(yù)測

負荷預(yù)測是電網(wǎng)規(guī)劃中的基礎(chǔ)性工作，它為電網(wǎng)規(guī)劃提供了必不可少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其精度的高低直接影響著整個規(guī)劃工作的優(yōu)劣。負荷預(yù)測涉及的范圍廣泛，影響負荷的因素很多且具有不確定性，預(yù)測的方法和模型眾多且各有其優(yōu)缺點和適用場合，預(yù)測的思路也千差萬別，所以準確的負荷預(yù)測難度很大。

在各途徑結(jié)果相互校核的基礎(chǔ)上，通過專家干預(yù)，最終確定目標年各項預(yù)測結(jié)果。按年度分區(qū)，分電壓等級收集和積累最大負荷數(shù)據(jù)，根據(jù)電網(wǎng)地理分布、變電站主變、線路及大用戶的典型日、最大負荷計算分區(qū)最大負荷和區(qū)塊間的同時率，繪制全市負荷分布圖，并實現(xiàn)任意劃定區(qū)域內(nèi)的負荷統(tǒng)計等功能。分析各分區(qū)的負荷密度、增長率、電網(wǎng)密度和負荷的匹配情況。

4.3 潮流計算

潮流計算是電力系統(tǒng)非常重要的分析計算，用以研究系統(tǒng)規(guī)劃和運行中提出的各種問題。對規(guī)劃中的電力系統(tǒng)，通過潮流計算可以檢驗所提出的電力系統(tǒng)規(guī)劃方案能否滿足各種運行方式的要求；對運行中的電力系統(tǒng)，通過潮流計算可以預(yù)知各種負荷變化和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變會不會危及系統(tǒng)的安全，系統(tǒng)中所有母線的電壓是否在允許的范圍以內(nèi)，系統(tǒng)中各種元件（線路、變壓器等）是否會出現(xiàn)過負荷，以及可能出現(xiàn)過負荷時應(yīng)事先采取哪些預(yù)防措施等。潮流計算方法很多：高斯-塞德爾法、牛頓-拉夫遜法、P-Q分解法、直流潮流法，以及由高斯-塞德爾法、牛頓-拉夫遜法演變的各種潮流計算方法。目前主要的潮流計算方法研究方向為牛頓法及P-Q分解法在算法模型上的優(yōu)化。

5 結(jié)束語

項目自投運以來，依托信息化平臺實現(xiàn)了地市電網(wǎng)規(guī)劃工作的有效輔助，形成了電網(wǎng)規(guī)劃全過程一體化、空間信息化、輔助智能化的管理提升。將電網(wǎng)規(guī)劃與城市規(guī)劃在信息平臺上相結(jié)合，合理利用城市資源對規(guī)劃預(yù)留站址、管線做更有效的管理，避免城市資源與電網(wǎng)資源的浪費，為城市規(guī)劃提供了良好配套。項目的建設(shè)過程中，培養(yǎng)和鍛煉了一支技術(shù)過硬、團隊精神強的技術(shù)力量，隨著項目的進一步深化應(yīng)用，勢必為電力企業(yè)規(guī)劃設(shè)計工作提供科學、合理的指導。