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摘 要 分析了目前电网规划中存在的问题，提出了江西电网规划综合数据平台的总体架构，并对数据平台的设计技术原则、主要功能模块、系统配置等问题进行了初步探讨。
关键词 电网规划；数据平台；数据整合
中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）18-0064-03
目前在开展电网规划工作时，传统的技术手段和工作体系对规划工作来说已表现出很大的不适应：一是对国家电网公司日益精细化的管理要求不适应；二是对复杂多变的经济发展情况不适应；三是对各级电网协调规划的“大规划”要求不适应，在我省电网规划过程中主要表现如下。
1）电网历史数据一致性差。
电网运行历史数据需从调度部门获取，尽管省地调能量管理系统（EMS）中原始数据非常完整，由于没有根据规划业务的特点进行数据存储，比如负荷只有变压器的最大负荷数据，没有按规划业务需要定义的其他层级的最大负荷数据，只能通过人工调取、手工上报的方式，极易发生误差。
2）电网规划业务协调性差。
一个运转通畅的规划体系，负荷预测应该是由下至上形成，而电网规划则应由上至下形成。而实际的规划报告体系编制情况是：上级规划成果出台后再做下一级规划，在此过程中条件经常发生变化，往返修改导致越到交稿时越是万分紧迫；如果省、市、县同时进行，处于衔接面的220千伏、110千伏电网往往难以统一。
3）电网规划业务效率低。
电网规划是一项信息量大、涉及部门多、决策要求高、专业技术性强的重要工作。在现有的人工信息处理方式下，各层工作人员穷于应付数据处理、资料核对和大量制表工作，重复劳动率高，无法从更高层次来考虑如何科学合理规划电网。
为提高电网规划工作效率，本文结合江西电网规划工作现状，提出了江西电网规划综合数据平台的总体架构，并对数据平台的设计技术原则、主要功能模块、系统配置等问题进行初步探讨。
1 电网规划综合数据平台设计技术原则
电网规划综合数据平台应满足如下原则要求。
1）先进实用：平台应注重先进性和实用性的有机统一，并以实用为目的，合理选用各类成熟、先进技术。
2）满足安全防护要求：平台应满足二次安全防护总体方案相关要求。
3）动态扩展：平台的建设不是一蹴而就的，而是一个长期发展的过程。应用需求的不断深化、技术的进一步发展要求规划平台具备相应的适应能力。
4）可管理易维护：系统提供方便、友好的管理、维护工具及界面，方便维护管理人员对系统进行相应的设置、修改、管理、维护。
5）可靠性原则：规划平台系统配置要充分考虑系统可靠运行的要求，重要节点采用冗余配置，以保证系统的稳定运行。
6）统一编码原则：规划平台应遵循统一的项目信息编码规则，确定项目基础数据的唯一性，便于实现横向、纵向的信息交换、传递和共享。
7）数据完整性原则：应保证数据在传输、转换、装载过程中的完整性。
8）开放性：规划平台采用流行的、稳定的操作系统平台，有关软件的开发采用通行的技术进行开发。
2 电网规划综合数据平台总体架构
电网规划综合数据平台涵盖35千伏、110千伏、220千伏、500千伏及1000千伏5个电压等级的电网规划。其中35千伏电网运行数据采用手工填入变电站年最大负荷及发生时间的方式，主要原因是考虑目前35千伏电网信息化程度有限及网架结构相对简单。其他4个电压等级的电网运行数据（包括变压器下网负荷及无功、线路有功及无功、母线电压、网络拓扑信息等）均由调度综合数据平台自动推送至电网规划综合数据平台。
规划平台的服务器将设置在江西省电力技术经济研究院，从调度综合数据平台抽取110千伏及以上电网历史运行数据；市公司不另设服务器，通过浏览器直接进行浏览或提交数据。电网规划综合数据平台数据流程示意图如图1所示。
电网规划综合数据平台系统功能按数据层、分析层、业务层和应用层四个层级构建，数据层为各电压等级统一的基础数据平台，采集维护各电压等级规划所需的各类数据；分析层、业务层和应用层为规划人员进行分析、预测、决策的研究平台，在该平台上不同地区、不同电压等级规划的人员可进行方案借鉴、信息沟通，提供负荷预测、布点决策、网架规划、项目管理及评审管理功能，实现对规划业务的全过程管理。
3 电网规划综合数据平台主要功能模块
电网规划综合数据平台本期主要包括历史数据查询、历史潮流展现、现状年最大负荷、变电现状、线路现状、宏观经济数据及预测、负荷预测、电源情况、供电量记录及预测、变电规划、线路规划、统计分析、绘图、信息发布、参数设置、版本管理、权限管理、同业对标等18个模块。
3.1 历史数据模块
从调度综合数据平台抽取上年110千伏及以上变电站及线路数据，生成规划业务需要的分层分电压等级的逐月最大负荷。数据类型包括电厂出力、变压器下网负荷、线路潮流、母线电压、网络拓扑信息等。
3.2 历史潮流展现模块
从历史数据库中调取任一时间断面的110千伏及以上电网潮流图，反映该时点完整的网络拓扑信息以及电厂出力、变电站下网负荷、线路有功、母线电压。
3.3 现状年最大负荷模块
自动计算现状年分层分电压等级的最大负荷，包括：35千伏最大负荷、110千伏最大负荷、220千伏最大负荷、500千伏最大负荷、1000千伏最大负荷。
3.4 变电现状模块
展现现状年变电状况，包括变电站投运时间、名称、电压等级、类别、主变容量、台数、已用间隔、剩余间隔、围墙外扩建能力。根据抽取的原始数据，自动计算110千伏及以上变电站现状年最大负荷。 3.5 线路现状模块
展现现状年线路状况，包括线路投运时间、起点、终点、电压等级、型号、长度、类别。
3.6 宏观经济数据记录及预测模块
记录省、市、县的历史GDP、人口数据以及增长预测数据等。
3.7 负荷预测模块
输入明后年的区县级公网负荷增长率及规划期内的专变负荷。展现规划期内剩余年份的负荷增长率。根据现状年的最大负荷，平台内部自动进行计算，预测规划期的负荷增长。
3.8 供电量记录及预测模块
记录省、市、县的历史供电量，及规划期供电量增长预测。结合负荷情况计算最大负荷利用小时数。
3.9 电源情况模块
展现现状年电源状况，包括电源投运时间、电压等级、名称、容量、类别。当年电源项目变动情况、规划期电源项目以及电力平衡计算。
3.10 变电规划模块
规划的变电项目的情况，包括变电站所属区域、投运时间、名称、电压等级、类别、建设性质、主变容量、新增台数、建设必要性、站址、投资及渠道、远期规模、曾用名等。进行分层分电压等级的变电容量平衡计算。
3.11 线路规划模块
提交规划的线路项目的情况，包括线路所属区域、投运时间、电压等级、关联变电项目、线路描述、长度、型号、电缆情况、投资及渠道等。
3.12 统计分析模块
按地区、时间、电压、项目统计建设规模、投资，所有规划成果集中展现，除上述统计结果外，还包括负荷现状、电源现状、变电现状、线路现状、负荷预测、电力平衡、项目建设必要性、项目站址、变电平衡、线路规划方案、地理接线图。
3.13 绘图模块
元件参数从服务器端下载，元件、参数及底图将按电压等级、类型设定成不同图层。
3.14 信息发布模块
根据单位所在IP地址展现该单位的电网规划信息。
3.15 参数设置模块
为规范规划工作，提高工作效率，规划平台将电网规划常用参数置于系统后台，由具备权限的人员编辑。包括单位投资、电网分区等。
3.16 版本管理模块
考虑社会经济发展和电网发展复杂性以及规划工作面向对象多重性的特点，考虑20个版本的电网规划成果的存储和管理。
3.17 权限管理模块
分三级权限，不同的用户设置不同的权限，包括编辑、浏览、下载等权限。
3.18 同业对标模块
加强与规划相关的同业对标数据管理，主要包括如下内容：10千伏配电线路联络率、容载比、主变利用率指标、输电线路利用率指标等。
4 电网规划综合数据平台的系统配置
电网规划综合数据平台统所有硬件配置必须满足系统功能和性能要求。数据库服务器采用冗余配置，其余设备按单台配置。系统配置方案如图2所示，其中椭圆内部为电网规划综合数据平台建设内容。
4.1 数据通信服务器
数据通信服务器完成从调度平台到规划平台系统的数据传递和初步数据处理工作。
4.2 数据服务器
数据服务器安装商用数据库，存储各类采集数据，运行系统支撑软件和应用软件，分析处理各种数据。
4.3 存储系统
配置磁盘阵列完成历史数据的存储，容量大小满足电网数据的点数、存盘周期、保存期限要求。
4.4 Web服务器
系统配置1台Web服务器，完成Web信息发布功能。Web服务器作为系统对外发布信息的端口，布置在信息管理大区。
4.5 工作站
配置1台维护工作站，完成系统的日常管理、运行维护等。
4.6 交换机以及防火墙
配备网络交换机1台，配置2台防火墙，其中1台实现与调度综合数据平台之间的安全隔离，1台实现电网规划综合数据平台与外部系统之间的安全隔离。
5 结束语
电网规划综合数据平台是对目前电网规划中各类应用系统的初步集成和提升，本文提出了江西电网规划综合数据平台的总体架构，并对数据平台的设计技术原则、主要功能模块、系统配置等问题进行了初步探讨。下一步将此基础上，开展江西电网规划综合数据平台建设，提高江西电网规划工作效率。
参考文献
[1]黄平，李晖，韩丰，冯建雷.电网智能规划系统技术[J].华东电力，2012，40（1）：45-50.
[2]张建平，胡建绩.面向智能电网的多适应性规划体系设计[J].电力系统自动化，2011，35（10）：1-7.
[3]边昱鹏，任定虎.地区电网规划支撑系统的设计[J].云南电力技术，2010，38（6）：35-37.
[4]周鲲鹏，方仍存，颜炯，等.电网规划智能辅助决策系统的设计与实现[J].电力系统自动化，2013，37（3）：77-82.
[5]魏威，陈金富，段献忠，等.基于统一数据平台的电网规划软件[J].继电器，2003，31（3）：50-53.
作者简介
钟士元（1978-），江西南昌人，高级工程师，主要从事电力系统规划设计工作。
关键词 电网规划；数据平台；数据整合
中图分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）18-0064-03
目前在开展电网规划工作时，传统的技术手段和工作体系对规划工作来说已表现出很大的不适应：一是对国家电网公司日益精细化的管理要求不适应；二是对复杂多变的经济发展情况不适应；三是对各级电网协调规划的“大规划”要求不适应，在我省电网规划过程中主要表现如下。
1）电网历史数据一致性差。
电网运行历史数据需从调度部门获取，尽管省地调能量管理系统（EMS）中原始数据非常完整，由于没有根据规划业务的特点进行数据存储，比如负荷只有变压器的最大负荷数据，没有按规划业务需要定义的其他层级的最大负荷数据，只能通过人工调取、手工上报的方式，极易发生误差。
2）电网规划业务协调性差。
一个运转通畅的规划体系，负荷预测应该是由下至上形成，而电网规划则应由上至下形成。而实际的规划报告体系编制情况是：上级规划成果出台后再做下一级规划，在此过程中条件经常发生变化，往返修改导致越到交稿时越是万分紧迫；如果省、市、县同时进行，处于衔接面的220千伏、110千伏电网往往难以统一。
3）电网规划业务效率低。
电网规划是一项信息量大、涉及部门多、决策要求高、专业技术性强的重要工作。在现有的人工信息处理方式下，各层工作人员穷于应付数据处理、资料核对和大量制表工作，重复劳动率高，无法从更高层次来考虑如何科学合理规划电网。
为提高电网规划工作效率，本文结合江西电网规划工作现状，提出了江西电网规划综合数据平台的总体架构，并对数据平台的设计技术原则、主要功能模块、系统配置等问题进行初步探讨。
1 电网规划综合数据平台设计技术原则
电网规划综合数据平台应满足如下原则要求。
1）先进实用：平台应注重先进性和实用性的有机统一，并以实用为目的，合理选用各类成熟、先进技术。
2）满足安全防护要求：平台应满足二次安全防护总体方案相关要求。
3）动态扩展：平台的建设不是一蹴而就的，而是一个长期发展的过程。应用需求的不断深化、技术的进一步发展要求规划平台具备相应的适应能力。
4）可管理易维护：系统提供方便、友好的管理、维护工具及界面，方便维护管理人员对系统进行相应的设置、修改、管理、维护。
5）可靠性原则：规划平台系统配置要充分考虑系统可靠运行的要求，重要节点采用冗余配置，以保证系统的稳定运行。
6）统一编码原则：规划平台应遵循统一的项目信息编码规则，确定项目基础数据的唯一性，便于实现横向、纵向的信息交换、传递和共享。
7）数据完整性原则：应保证数据在传输、转换、装载过程中的完整性。
8）开放性：规划平台采用流行的、稳定的操作系统平台，有关软件的开发采用通行的技术进行开发。
2 电网规划综合数据平台总体架构
电网规划综合数据平台涵盖35千伏、110千伏、220千伏、500千伏及1000千伏5个电压等级的电网规划。其中35千伏电网运行数据采用手工填入变电站年最大负荷及发生时间的方式，主要原因是考虑目前35千伏电网信息化程度有限及网架结构相对简单。其他4个电压等级的电网运行数据（包括变压器下网负荷及无功、线路有功及无功、母线电压、网络拓扑信息等）均由调度综合数据平台自动推送至电网规划综合数据平台。
规划平台的服务器将设置在江西省电力技术经济研究院，从调度综合数据平台抽取110千伏及以上电网历史运行数据；市公司不另设服务器，通过浏览器直接进行浏览或提交数据。电网规划综合数据平台数据流程示意图如图1所示。
电网规划综合数据平台系统功能按数据层、分析层、业务层和应用层四个层级构建，数据层为各电压等级统一的基础数据平台，采集维护各电压等级规划所需的各类数据；分析层、业务层和应用层为规划人员进行分析、预测、决策的研究平台，在该平台上不同地区、不同电压等级规划的人员可进行方案借鉴、信息沟通，提供负荷预测、布点决策、网架规划、项目管理及评审管理功能，实现对规划业务的全过程管理。
3 电网规划综合数据平台主要功能模块
电网规划综合数据平台本期主要包括历史数据查询、历史潮流展现、现状年最大负荷、变电现状、线路现状、宏观经济数据及预测、负荷预测、电源情况、供电量记录及预测、变电规划、线路规划、统计分析、绘图、信息发布、参数设置、版本管理、权限管理、同业对标等18个模块。
3.1 历史数据模块
从调度综合数据平台抽取上年110千伏及以上变电站及线路数据，生成规划业务需要的分层分电压等级的逐月最大负荷。数据类型包括电厂出力、变压器下网负荷、线路潮流、母线电压、网络拓扑信息等。
3.2 历史潮流展现模块
从历史数据库中调取任一时间断面的110千伏及以上电网潮流图，反映该时点完整的网络拓扑信息以及电厂出力、变电站下网负荷、线路有功、母线电压。
3.3 现状年最大负荷模块
自动计算现状年分层分电压等级的最大负荷，包括：35千伏最大负荷、110千伏最大负荷、220千伏最大负荷、500千伏最大负荷、1000千伏最大负荷。
3.4 变电现状模块
展现现状年变电状况，包括变电站投运时间、名称、电压等级、类别、主变容量、台数、已用间隔、剩余间隔、围墙外扩建能力。根据抽取的原始数据，自动计算110千伏及以上变电站现状年最大负荷。 3.5 线路现状模块
展现现状年线路状况，包括线路投运时间、起点、终点、电压等级、型号、长度、类别。
3.6 宏观经济数据记录及预测模块
记录省、市、县的历史GDP、人口数据以及增长预测数据等。
3.7 负荷预测模块
输入明后年的区县级公网负荷增长率及规划期内的专变负荷。展现规划期内剩余年份的负荷增长率。根据现状年的最大负荷，平台内部自动进行计算，预测规划期的负荷增长。
3.8 供电量记录及预测模块
记录省、市、县的历史供电量，及规划期供电量增长预测。结合负荷情况计算最大负荷利用小时数。
3.9 电源情况模块
展现现状年电源状况，包括电源投运时间、电压等级、名称、容量、类别。当年电源项目变动情况、规划期电源项目以及电力平衡计算。
3.10 变电规划模块
规划的变电项目的情况，包括变电站所属区域、投运时间、名称、电压等级、类别、建设性质、主变容量、新增台数、建设必要性、站址、投资及渠道、远期规模、曾用名等。进行分层分电压等级的变电容量平衡计算。
3.11 线路规划模块
提交规划的线路项目的情况，包括线路所属区域、投运时间、电压等级、关联变电项目、线路描述、长度、型号、电缆情况、投资及渠道等。
3.12 统计分析模块
按地区、时间、电压、项目统计建设规模、投资，所有规划成果集中展现，除上述统计结果外，还包括负荷现状、电源现状、变电现状、线路现状、负荷预测、电力平衡、项目建设必要性、项目站址、变电平衡、线路规划方案、地理接线图。
3.13 绘图模块
元件参数从服务器端下载，元件、参数及底图将按电压等级、类型设定成不同图层。
3.14 信息发布模块
根据单位所在IP地址展现该单位的电网规划信息。
3.15 参数设置模块
为规范规划工作，提高工作效率，规划平台将电网规划常用参数置于系统后台，由具备权限的人员编辑。包括单位投资、电网分区等。
3.16 版本管理模块
考虑社会经济发展和电网发展复杂性以及规划工作面向对象多重性的特点，考虑20个版本的电网规划成果的存储和管理。
3.17 权限管理模块
分三级权限，不同的用户设置不同的权限，包括编辑、浏览、下载等权限。
3.18 同业对标模块
加强与规划相关的同业对标数据管理，主要包括如下内容：10千伏配电线路联络率、容载比、主变利用率指标、输电线路利用率指标等。
4 电网规划综合数据平台的系统配置
电网规划综合数据平台统所有硬件配置必须满足系统功能和性能要求。数据库服务器采用冗余配置，其余设备按单台配置。系统配置方案如图2所示，其中椭圆内部为电网规划综合数据平台建设内容。
4.1 数据通信服务器
数据通信服务器完成从调度平台到规划平台系统的数据传递和初步数据处理工作。
4.2 数据服务器
数据服务器安装商用数据库，存储各类采集数据，运行系统支撑软件和应用软件，分析处理各种数据。
4.3 存储系统
配置磁盘阵列完成历史数据的存储，容量大小满足电网数据的点数、存盘周期、保存期限要求。
4.4 Web服务器
系统配置1台Web服务器，完成Web信息发布功能。Web服务器作为系统对外发布信息的端口，布置在信息管理大区。
4.5 工作站
配置1台维护工作站，完成系统的日常管理、运行维护等。
4.6 交换机以及防火墙
配备网络交换机1台，配置2台防火墙，其中1台实现与调度综合数据平台之间的安全隔离，1台实现电网规划综合数据平台与外部系统之间的安全隔离。
5 结束语
电网规划综合数据平台是对目前电网规划中各类应用系统的初步集成和提升，本文提出了江西电网规划综合数据平台的总体架构，并对数据平台的设计技术原则、主要功能模块、系统配置等问题进行了初步探讨。下一步将此基础上，开展江西电网规划综合数据平台建设，提高江西电网规划工作效率。
参考文献
[1]黄平，李晖，韩丰，冯建雷.电网智能规划系统技术[J].华东电力，2012，40（1）：45-50.
[2]张建平，胡建绩.面向智能电网的多适应性规划体系设计[J].电力系统自动化，2011，35（10）：1-7.
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作者简介
钟士元（1978-），江西南昌人，高级工程师，主要从事电力系统规划设计工作。