CN110188971A - 电网规划项目辅助决策系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电网规划计算机辅助领域的一种电网规划项目辅助决策系统。包括系统管理模块、基础数据模块、设备信息模块、运行信息模块、电网项目管理模块、系统接口、参数计算模块、资源管理模块、综合统计模块、资料管理模块和报表管理模块，系统接口与EMS系统自动关联，通过分层式自动一键关联EMS数据模型，自动导出电网运行数据。本发明不仅能完全满足电网规划工作的需要，还能保证数据的准确率，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及电网规划计算机辅助领域，特别涉及一种电网规划项目辅助决策系统。
背景技术
针对电网规划计算机辅助这一重要研究领域，国内的研究单位和大学进行了很多研究和开发工作，但大多局限于一些模型算法的研究，或者仅完成了有关城市电网规划某一方面相关软件的开发工作，这些软件或算法虽然在配电网规划工作中也发挥了重要的作用，大多数仅提交了一个简单的互交式的模拟。很有可能数学方法的缺乏就是造成能提交完整报告的软件设计商数目少的原因。一般来说，科研论文中提出的规划方法与现实中大量使用的商用电网信息系统有相当大的差距。
主要缺陷在于：
1)PMS2.0基础数据资料过于庞大，整体给规划部门使用非常繁琐。
2)SCADA运行数据整理收集花费时间多，报表数据滞后。
3)电力计算需要大量基础数据支撑，而这些数据需要在各数据系统中调用或者被调用，增加了调取数据的难度。
4)国网GIS电网图运行数据慢，PMS2.0的地图模块不易做规划，迫切需要一个能随时规划，查看历史网架的图形平台。
5)目前国内电力行业软件非常多，但是能实际解决规划难题的并不多。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种电网规划项目辅助决策系统。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
电网规划项目辅助决策系统，包括系统管理模块、基础数据模块、设备信息模块、运行信息模块、电网项目管理模块、系统接口、参数计算模块、资源管理模块、综合统计模块、资料管理模块、报表管理模块，
系统管理模块，用于本系统的管理和维护；
基础数据模块，用于提取电网覆盖范围内的数据信息；
设备信息模块，用于提取变电站、线路、电站和配电设备的基本信息；
运行信息模块，用于生成运行信息的数据报表；
电网项目管理模块，用于项目规划和管理；
系统接口通过分层式自动一键关联EMS数据模型，自动导出电网运行数据；
参数计算模块，用于规划参数的计算和校验；
资源管理模块，实现隔间管理控制；
综合统计模块，用于生成变压站和线路的统计分析数据；
资料管理模块，用于综合资料和可研项目的管理；
报表管理模块，用于生成电网规划中的报表。
系统接口通过分层式自动一键关联EMS数据模型，自动导出电网运行数据，采用的接口实施方式包括：SCADA接口实施方式、PMS2.0接口实施方式和其他系统接口实施方式。
SCADA接口实施方式的步骤为：
优先与数据中心接口连接，提取所需数据；
如果没接口或不提供地址单位SCADA数据或采集数据无法满足系统需求，采用从各个地市单位提取数据的方法。
从各个地市单位提取数据的方法，具体步骤为：
各个地市单位提供Oracle客户端tnsnames.ora连接三区服务器的配置；
各个地市单位提供三区数据库只读权限访问账号和密码；
各个地市单位的SCADA三区WEB服务器的防火墙对本系统数据库服务器IP解禁，数据库端口解禁；
查阅各个地市单位的SCADA设备的本地命名规则，根据本地规则修改动态关联设备逻辑；
审核SCADA地方遥测逻辑字段命名版本，测试写好的提取方法是否能正确执行；
系统上线抽取测试，成功后即完成动态接入数据。
PMS2.0接口实施方式的步骤为：
优先与数据中心接口连接，提取所需数据；
如果无接口可用或者为通过安全验证，采用通过八爪鱼网站数据抓取、EXCEL固化动态对接或者人工填充数据模板对接三种方法的任一一种方法提取所需数据，三种方法可互相交替实施。
综合统计模块，包括对项目中变电站、高压线路和中压线路的统计分析，还包括对变电站运行、高压线路运行和中压电路运行的数据统计，统计分析采用大数据多维度分析方法。
电网项目管理模块，用于项目规划和管理，具体方法是，
设置设备、运行、项目信息的合理数据范围；
自动采集或者人工录入设备、运行、项目信息数据；
判断信息数据是正常数据或非正常数据；
对非正常数据进行标识，人工判断后导入系统。
报表管理模块中的报表按照数据库第三范式设计。
采用可视化图形平台进行监视、控制和管理，可视化图形平台包括电力设备制图、图形平台项目评审、组合式图层、图形报告制作、多种结果输出以及GPS数据源接口。
一种电网规划项目辅助决策系统的装置，包括至少一个处理器，以及与至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行以上技术方案中任一项的方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、数据来源通过与PMS2.0系统的静态接口导入，可随时同步更新，数据量远超过静态的设备台账的数据量，解决数据多头采集、基础数据收集困难等问题，能保证准确率，又提高工作效率。
2、本系统的接口通过PMS2.0自动导出电网运行数据，采用多维度分析方法生成报表，数据及时可靠。
3、采用多种方式获取数据接入点的GPS坐标数据，可及时通过查看历史网架图形平台做项目规划。
4、本系统有专门的项目管理模块，能够根据项目投产情况将项目实施计划反馈至电网现状信息，操作简便，实用性高。
附图说明：
图1为本发明一种电网规划项目辅助决策系统的系统构架示意图；
图2为本发明实施例1系各模块功能架构架示意图；
图3为本发明实施例1历史\现状\规划年地理接线的示意图；
图4为本发明实施例1运行数据通过EMS系统自动关联的示意图；
图5为本发明实施例1SCADA接口技术路线图；
图6为本发明实施例1各个地市单位三区数据库只读权限访问账号和密码界面图；
图7为本发明实施例1PMS2.0接口技术路线图；
图8为本发明实施例1可视化图形平台总体框架的示意图。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
电网规划在电网发展工作中起龙头引领作用，是计划、投资、建设等工作的基础。电网规划工作需要收集、整理大量的基础数据和进行多种电力计算，工作量大，任务繁重。如果找数据全采用人工处理的方式，需花费大量的时间和精力，会带来工作效率低等诸多问题。
本系统利用大数据和信息化手段服务电网规划、可研评审和项目立项工作等，为精准立项、精准投资和增量配电改革下的快速响应提供技术支撑，建设目标为以下方面：
切实减轻配网规划人员在数据收集、整理和统计工作上压力。通过建立和SCADA、EMS等信息系统的接口(包括接口的内容、资料)，定期或按需采集、处理规划所需相关数据，并保持数据的一致性和及时性。
建立快速、科学的规划辅助决策工具，提高配网规划人员工作效率和决策水平。
建设主站主要包括电网设备台账管理、运行数据动态提取、规划项目库管理、电力计算、智能规划报表和数据维度动态分析等模块。
建设图形平台，主要功能包括组合式图层、电力设备制图、图形平台项目评审、图形报告制作、多种图形结果输出等。
基于以上目标，建立了一种电网规划项目辅助决策系统，数据来源通过与PMS2.0系统的静态接口导入，可随时同步更新，对数据进行实现监控、分析和管理，实现电网规划的辅助决策，系统的架构包括系统管理模块、基础数据模块、设备信息模块、运行信息模块、电网项目管理模块、系统接口、参数计算模块、资源管理模块、综合统计模块、资料管理模块、报表管理模块，如图1所示。各模块功能架构示意图如图2所示。具体各模块的功能如下：
系统管理模块，包括单位管理、角色管理、用户管理、供电分区划分、变压器参数、导线参数、界面元素和数据备份等，用于本系统的管理和维护。
基础数据模块，用于存储电网覆盖范围内的数据信息，数据信息包括：地区概况信息、历史负电荷量信息、地区经济和社会信息、电源信息、中压配网运行指标及分析和主要用户信息。
设备信息模块，用于存储变电站、线路、电站和配电设备的基本信息。
运行信息模块，用于生成运行信息的数据报表，包括变电站、变压器、高压线路和中压电路运行信息，以及变电站、变压器、高压线路和中压线路运行数据报表。
电网项目管理模块，用于项目规划和管理，包括规划项目信息、用户接入方案管理和项目清册等功能。设备、运行、项目等信息在采集或录入过程中，可根据之前数据设置合理数据范围，进而推断采集或录入是否为正常数据(坏数据、特殊运行方式数据)的可能，对非正常数据进行标识，人工判断后导入系统，历史\现状\规划年地理接线的示意图如图3所示。
系统接口与EMS系统自动关联，自动导出电网运行数据，通过PMS2.0自带的导出功能，把列表信息导出到本系统，本系统对自动对数据进行加工处理。和其他系统的对接目前采用EXCEL报表格式对接数据，由本系统提供数据模板，其他系统根据数据模板进行数据填充，填充后即可导入本系统。本系统数据均可用EXCEl进行导出(机密数据除外)，可以重新组合排序导出其他系统所需要的格式数据，运行数据通过EMS系统自动关联的示意图如图4所示。导出的数据包括变电站、主变、线路的运行数据、负荷的历史数据、负荷的当前数据、最大负荷数据、间隔占用情况。
特别的，系统接口的数据接口实施方式主要三种：SCADA接口实施、PMS2.0接口实施、其他系统接口实施，具体实施方式如下：
1、SCADA接口实施
SCADA接口实施接口技术线路图如图5所示，省公司数据中心如果能提供全省各个地市单位的SCADA数据，那么优先与数据中心接口(按照数据中心接口规范操作)，提取所需数据。如果没接口或不提供地址单位SCADA数据或采集数据无法满足系统需求，那么采用地市公司提取的方法。
地市公司SCADA三区WEB服务器数据对接方法如下：
步骤一：各个地市单位均提供Oracle客户端tnsnames.ora连接三区服务器的配置。
步骤二：各个地市单位均提供三区数据库只读权限访问账号和密码，如图6所示。需要得到用户名、密码、数据库名。
步骤三：各个地市单位SCADA三区WEB服务器的防火墙对本系统数据库服务器IP解禁，数据库端口解禁。
步骤四：查阅各个地市单位SCADA设备本地命名规则，根据本地规则不同修改动态关联设备逻辑。系统用本系统设备命名能正确连接到SCADA的相应设备。
步骤五：审核SCADA地方遥测逻辑字段命名版本，测试写好的提取方法是否能正确执行。
步骤六：系统上线抽取测试，成功后即为动态接入数据成功。
2、PMS2.0接口实施
PMS2.0接口技术路线图如图7所示。优先对接数据中心提供的PMS2.0数据接口，如果无接口可用或者为通过安全验证，则选择以下三种方法实现：
方法一：使用八爪鱼离线版网站数据抓取工具，定时抓取所需要的数据
方法二：PMS2.0导出的数据EXCEl文件，系统能自动解析其组织，判断数据正确性后导入数据库。
方法三：本系统提供数据模板，人工填充数据模板后导入本系统。
通过八爪鱼网站数据抓取、EXCEL固化动态对接和人工填充数据模板对接三种方法可互相交替实施。
3、其他系统接口实施
其他系统接口均采用数据模板的方式进行对接，优先解析别人的系统模板。
方法一：数据导出固定的EXCEL格式，本系统自动导入解析。
方法二：本系统提供数据模板，人工填充数据模板后导入本系统。
特别的，数据交互方式主要包括以下三部分内容：
1、采用数据中心作为中间存储环节进行数据交换。数据请求方发送消息给数据提供方；数据提供方将所需增量或者全量数据推送到数据中心，并返回请求结果给数据请求方；数据请求方从数据中心抽取所需数据，完成数据交换。与GIS系统的数据交互，见Q/GDW701。
2、采用公司统一数据交换平台进行纵向数据交换。省级数据中心通过公司统一数据交换平台利用数据同步复制方式将数据纵向传输到公司总部数据中心。
3、采用E格式文件实现计算数据的数据交换。与电网调度管理系统交互，见GB/T30149。与配电网规划计算分析软件交互，见Q/GDW 11375。
特别的，数据交互文件命名主要由前缀和后缀两部分组成，命名原则如下：
1、前缀命名原则主要包括以下四部分内容：
a)CIM文件：电压等级+线路名称+出线开关编号-馈线资源ID-时间标识；
b)SVG文件：电压等级+线路名称+出线开关编号-馈线资源ID-时间标识；
c)GML文件：电压等级+线路名称+出线开关编号-馈线资源ID-时间标识；
d)E文件：单位名称-时间标识。
2、后缀命名原则主要包括以下四部分内容：
a)CIM文件：.XML；
b)SVG文件：.SVG；
c)GML文件：.GML；
d)E文件：.e。
另外，数据集成频度为：数据集成支持定期(月度、半年、一年)和不定期(即时方式，指人为立刻发起一次数据集成请求，对端系统立即响应该请求并发送数据)两种方式。数据集成宜采取增量推送方式。
数据集成的安全防护要求为：数据集成按照Q/GDW 1594-2014之中三级系统防护要求，从物理、边界、网络、应用、数据、主机和终端等7个层面的对安全进行防护。
其他功能模块还包括：
参数计算模块，用于规划参数的计算和校验。
资源管理模块，实现隔间管理控制，包括220kV间隔管理、35kV间隔管理和110kV间隔管理。
综合统计模块，用于生成变压站和线路的统计分析数据。通过“SOA数据总线”，获取营配集成数据，经汇总、校核和转换后得到诊断所需数据；依据技术原则和供电分区划分，采用大数据分析法多维度分析各项诊断指标，用于评估配电网的运行状态、网络结构和设备水平。
资料管理模块，用于综合资料和可研项目的管理。
报表管理模块，用于生成电网规划中的报表，系统的数据表设计遵照数据库第三范式设计，具备强逻辑和低冗余性质。其中，简单逻辑的电力计算采用数据库实时计算获取，充分保证了数据的准确性。
本发明借助配电网GIS平台，采用可视化图形平台对电网规划进行监视、控制和管理，可视化图形平台包括电力设备制图、图形平台项目评审、组合式图层、图形报告制作、多种结果输出以及GPS数据源接口，可视化图形平台总体框架的示意图如图8所示。
一种电网规划项目辅助决策系统的装置，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行以上技术方案所述的方法。
Claims (10)
1.电网规划项目辅助决策系统，其特征在于，包括系统管理模块、基础数据模块、设备信息模块、运行信息模块、电网项目管理模块、系统接口、参数计算模块、资源管理模块、综合统计模块、资料管理模块、报表管理模块，
所述系统管理模块，用于本系统的管理和维护；
所述基础数据模块，用于提取电网覆盖范围内的数据信息；
所述设备信息模块，用于提取变电站、线路、电站和配电设备的基本信息；
所述运行信息模块，用于生成运行信息的数据报表；
电网项目管理模块，用于项目规划和管理；
所述系统接口通过分层式自动一键关联EMS数据模型，自动导出电网运行数据；
所述参数计算模块，用于规划参数的计算和校验；
资源管理模块，实现隔间管理控制；
综合统计模块，用于生成变压站和线路的统计分析数据；
资料管理模块，用于综合资料和可研项目的管理；
报表管理模块，用于生成电网规划中的报表。
2.如权利要求1所述的电网规划项目辅助决策系统，其特征在于，所述系统接口通过分层式自动一键关联EMS数据模型，自动导出电网运行数据，采用的接口实施方式包括：SCADA接口实施方式、PMS2.0接口实施方式和其他系统接口实施方式。
3.如权利要求2所述的电网规划项目辅助决策系统，其特征在于，所述SCADA接口实施方式的步骤为：
优先与数据中心接口连接，提取所需数据；
如果没接口或不提供地址单位SCADA数据或采集数据无法满足系统需求，采用从各个地市单位提取数据的方法。
4.如权利要求3所述的电网规划项目辅助决策系统，其特征在于，所述从各个地市单位提取数据的方法，具体步骤为：
各个地市单位提供Oracle客户端tnsnames.ora连接三区服务器的配置；
各个地市单位提供三区数据库只读权限访问账号和密码；
各个地市单位的SCADA三区WEB服务器的防火墙对本系统数据库服务器IP解禁，数据库端口解禁；
查阅各个地市单位的SCADA设备的本地命名规则，根据本地规则修改动态关联设备逻辑；
审核SCADA地方遥测逻辑字段命名版本，测试写好的提取方法是否能正确执行；
系统上线抽取测试，成功后即完成动态接入数据。
5.如权利要求2所述的电网规划项目辅助决策系统，其特征在于，所述PMS2.0接口实施方式的步骤为：
优先与数据中心接口连接，提取所需数据；
如果无接口可用或者为通过安全验证，采用通过八爪鱼网站数据抓取、EXCEL固化动态对接或者人工填充数据模板对接三种方法的任一一种方法提取所需数据，所述三种方法可互相交替实施。
6.如权利要求1所述的电网规划项目辅助决策系统，其特征在于，所述综合统计模块，包括对项目中变电站、高压线路和中压线路的统计分析，还包括对变电站运行、高压线路运行和中压电路运行的数据统计，所述统计分析采用大数据多维度分析方法。
7.如权利要求1所述的电网规划项目辅助决策系统，其特征在于，所述电网项目管理模块，用于项目规划和管理，具体方法是，
设置设备、运行、项目信息的合理数据范围；
自动采集或者人工录入设备、运行、项目信息数据；
判断所述信息数据是正常数据或非正常数据；
对非正常数据进行标识，人工判断后导入系统。
8.如权利要求1所述的电网规划项目辅助决策系统，其特征在于，所述报表管理模块中的报表按照数据库第三范式设计。
9.如权利要求1所述的电网规划项目辅助决策系统，其特征在于，采用可视化图形平台进行监视、控制和管理，所述可视化图形平台包括电力设备制图、图形平台项目评审、组合式图层、图形报告制作、多种结果输出以及GPS数据源接口。
10.一种电网规划项目辅助决策系统的装置，其特征在于，包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至9中任一项所述的方法。
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- 2019-02-26 CN CN201910143230.6A patent/CN110188971A/zh active Pending
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