配電網(wǎng)標準化輔助設(shè)計及管理系統(tǒng)研究與開發(fā)

卜莉敏 葉偉 張興 杜士平

摘? 要：可行性研究和初步設(shè)計作為配電網(wǎng)建設(shè)改造項目的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，進行有效的管理十分重要。文章提出開發(fā)一套配電網(wǎng)標準化輔助設(shè)計及管理系統(tǒng)，以解決配電網(wǎng)可研和初設(shè)管理手段落后、效率低、信息化水平低、報告規(guī)范性差的問題?；谔岢龅膶崿F(xiàn)目標和設(shè)計原則，文章對系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)、部署方式、系統(tǒng)功能、關(guān)鍵技術(shù)進行了詳細介紹。本系統(tǒng)為可行性研究報告、初步設(shè)計方案的編制以及相關(guān)的審查、考核提供信息化支撐。

關(guān)鍵詞：可行性研究;初步設(shè)計;建設(shè)改造;中壓配電網(wǎng)

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(wǎng)直接面向終端用戶，與廣大人民群眾的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要公共基礎(chǔ)設(shè)施。

為加快推進配電網(wǎng)建設(shè)改造，國家發(fā)展改革委、國家能源局、國家電網(wǎng)公司先后印發(fā)了相關(guān)指導(dǎo)意見[1-4]，組織動員和部署實施配電網(wǎng)建設(shè)改造行動。配電網(wǎng)建設(shè)改造涉及到配電網(wǎng)的規(guī)劃、可行性研究、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計、工程建設(shè)等多個環(huán)節(jié)，其中可行性研究和初步設(shè)計作為項目開展承上啟下階段的工作內(nèi)容，既銜接電網(wǎng)規(guī)劃又指導(dǎo)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(wǎng)可研和初設(shè)的管理大多采用較為傳統(tǒng)的手段，即由相關(guān)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(yè)下發(fā)的單機版程序、EXCEL、WORD等工具，手段較為落后，效率不高，數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化，信息的完整性、報告的規(guī)范性等無法得到有效的保障[5-9]。

針對配網(wǎng)的可研和初設(shè)，盡管供電公司出臺了相關(guān)的標準、規(guī)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(guān)成果報告大打折扣。負責(zé)配電網(wǎng)可行性研究報告、初步設(shè)計方案審查的相關(guān)人員在開展具體工作時，經(jīng)常會遇到以下問題：提交的可行性研究項目不符合相關(guān)規(guī)定;提交的初步設(shè)計項目非可研報告批復(fù)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(shè)項目及相關(guān)的費用預(yù)算較為隨意，及時響應(yīng)的積極程度較低，或是質(zhì)量水平參差不齊。

針對每年所需完成的規(guī)模龐大的配電網(wǎng)可行性研究報告和初步設(shè)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(shè)計水平，減輕管理負擔(dān)，迫切需要科學(xué)設(shè)計一個配電網(wǎng)標準化輔助設(shè)計及管理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)階段所存在的有關(guān)問題。

1 主要目標和設(shè)計原則

1.1 主要目標

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

一方面，為配電網(wǎng)項目可研報告的編寫提供可視化、易操作的標準模板，在統(tǒng)一的全景可視化平臺之上實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、綜合查詢、項目管理等;另一方面，在整合規(guī)劃成果、資金預(yù)算等相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，輔助開展配電網(wǎng)建設(shè)項目可研報告和初步設(shè)計方案的審查，提供配電網(wǎng)高級輔助決策功能，實現(xiàn)配電網(wǎng)投資效益分析、項目優(yōu)先排序等功能。

1.2 設(shè)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(shè)成果，對其他系統(tǒng)中已有的相關(guān)數(shù)據(jù)，盡可能采用數(shù)據(jù)集成的方式獲取，避免基層重復(fù)錄入。

（2）經(jīng)濟性原則

遵從性能價格比最大化原則，綜合考慮設(shè)計方案的經(jīng)濟性，在滿足系統(tǒng)穩(wěn)定運行的前提下，不隨意擴大系統(tǒng)軟硬件投資。平臺在設(shè)計上應(yīng)支持負載均衡策略，避免會話及臨界資源的復(fù)制。

（3）標準化與開放性原則

充分考慮信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，使系統(tǒng)具有開放性、兼容性、擴展性。項目建設(shè)應(yīng)優(yōu)先選擇符合開放性和國際標準的產(chǎn)品和技術(shù)，各項數(shù)據(jù)規(guī)范和標準體系、應(yīng)用接口都應(yīng)該遵循國際、國內(nèi)和行業(yè)標準。

（4）統(tǒng)籌兼顧的原則

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

（5）安全性原則

系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)嚴格遵循信息系統(tǒng)等級保護要求的安全規(guī)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(shù)據(jù)安全，確保系統(tǒng)運行有高度的可靠性和安全性。

（6）易維護原則

項目建設(shè)應(yīng)完全滿足配電網(wǎng)建設(shè)與改造業(yè)務(wù)要求并嚴格遵循易于維護原則，確保系統(tǒng)運行有高度的可靠性和易維護性。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計

2.1 技術(shù)架構(gòu)

技術(shù)架構(gòu)采用組件化、動態(tài)化的軟件技術(shù)，利用一致的可共享的數(shù)據(jù)模型，按照界面控制層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)層實現(xiàn)多層技術(shù)體系設(shè)計，系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)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(wǎng)標準化輔助設(shè)計及管理系統(tǒng)部署在杭州市電力設(shè)計院，滿足市供電公司層面的配電網(wǎng)可研與初步設(shè)計階段相關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，不同區(qū)縣供電公司通過Web方式登錄到該系統(tǒng)，開展各自范圍內(nèi)的可研與初步設(shè)計階段相關(guān)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(guī)模推廣建設(shè)。集中部署示意圖見圖2。

3 系統(tǒng)功能設(shè)計

本系統(tǒng)包括模板管理、規(guī)劃項目管理、可研業(yè)務(wù)管理、初設(shè)業(yè)務(wù)管理、綜合統(tǒng)計、輔助決策、標準規(guī)范管理、系統(tǒng)管理等功能，詳見圖3。

3.1 模板管理

模板管理功能實現(xiàn)可研、初設(shè)兩類模板的新增、上傳、編輯、發(fā)布等功能，分為瀏覽、編輯兩種模式。模板編輯功能可實現(xiàn)文檔內(nèi)容、文檔目錄樹的編輯，模板編輯功能見圖4。

3.2 規(guī)劃項目管理

項目可研、初設(shè)業(yè)務(wù)以規(guī)劃項目庫為基礎(chǔ)，實現(xiàn)以excel格式導(dǎo)入規(guī)劃項目數(shù)據(jù)功能，支持規(guī)劃數(shù)據(jù)的查詢、瀏覽、維護。見圖5。

3.3 可研業(yè)務(wù)管理

可研業(yè)務(wù)管理主要實現(xiàn)以下功能：

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

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

（3）可研批復(fù)查看：實現(xiàn)可研批復(fù)文件查看。見圖8。

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

3.4 初設(shè)業(yè)務(wù)管理

初設(shè)業(yè)務(wù)管理主要實現(xiàn)以下功能：

（1）初設(shè)編制管理：實現(xiàn)初設(shè)說明書編制。

（2）初設(shè)評審管理：實現(xiàn)初設(shè)內(nèi)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(guī)模和初設(shè)規(guī)模的對比分析結(jié)論。見圖10。

（3）初設(shè)成果歸檔：對初設(shè)相關(guān)文檔、圖紙、評審意見等成果進行存檔、發(fā)布。

3.5 綜合統(tǒng)計

對規(guī)劃項目情況、可研完成情況、初設(shè)完成情況進行統(tǒng)計，以圖表形式展示各區(qū)縣規(guī)劃項目數(shù)量、投資情況，可研和初設(shè)項目完成情況、投資完成情況，并支持把列表統(tǒng)計數(shù)據(jù)導(dǎo)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(yōu)選功能。

（1）投資效益分析：針對規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的項目，實現(xiàn)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(chǎn)出。

（2）項目優(yōu)選：對10kV及以下配電網(wǎng)規(guī)劃項目進行優(yōu)選排序，在項目資金受限的情況下，實現(xiàn)投資效率最大化。

3.7 標準規(guī)范管理

實現(xiàn)相關(guān)標準、規(guī)范歸集管理，將電網(wǎng)可研、初設(shè)、評審等業(yè)務(wù)涉及的標準、規(guī)范文件分門別類歸集至本系統(tǒng)，實現(xiàn)標準、規(guī)范上傳、下載、在線瀏覽、發(fā)布等功能，支持pdf、ceb、doc、docx等格式。見圖13。

3.8 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理包括日志管理、組織機構(gòu)管理、用戶管理、角色管理等功能。

（1）日志管理：實現(xiàn)對用戶日志信息的查詢、瀏覽和導(dǎo)出等功能。

（2）組織機構(gòu)管理：維護本單位完整組織層次結(jié)構(gòu)信息。授權(quán)人員維護組織機構(gòu)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(shè)定、密碼重置、角色分配等基本功能。

（4）角色管理：依據(jù)用戶的崗位權(quán)責(zé)、業(yè)務(wù)需要，實現(xiàn)新建和編輯角色、分配角色權(quán)限、權(quán)限項管理等功能。

4 關(guān)鍵技術(shù)

4.1 面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計與開發(fā)

系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮姆椒?，利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)提供的各種概念和技術(shù)組織代碼，實現(xiàn)系統(tǒng)的重要功能，控制開發(fā)的復(fù)雜性。

鑒于本平臺運行環(huán)境的復(fù)雜性，本系統(tǒng)選擇Visual Studio.net開發(fā)平臺。

4.2 SOA架構(gòu)技術(shù)

采用SOA架構(gòu)有利于項目的建設(shè)，它可以根據(jù)需求通過網(wǎng)絡(luò)對松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進行分布式部署、組合和使用。服務(wù)層是SOA的基礎(chǔ)，可以直接被應(yīng)用調(diào)用，從而有效控制系統(tǒng)中與軟件代理交互的人為依賴性。

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

4.3 Web Service技術(shù)

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(wù)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(xié)議作為組件界面描述和協(xié)同描述規(guī)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(xié)議進行互操作，實現(xiàn)了在當(dāng)前環(huán)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(guān)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(jié)論

本文針對配電網(wǎng)可研和初設(shè)管理存在的問題，采用面向服務(wù)的體系架構(gòu)、組件化設(shè)計理念，研發(fā)了配電網(wǎng)標準化輔助設(shè)計及管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了模板管理、可研業(yè)務(wù)管理、初設(shè)業(yè)務(wù)管理、輔助決策等功能。為配電網(wǎng)建設(shè)與改造在可研和初設(shè)階段的標準化協(xié)同管理工作提供系統(tǒng)、全面的技術(shù)支持，為可行性研究報告的編制、方案的初步設(shè)計，以及相關(guān)的審查考核提供信息化支撐，具有深入推廣價值。

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