基于GIS的业扩报装方案辅助制定工具的开发及应用

2015-03-02金良峰刘洪波赵国波

电力需求侧管理 2015年4期

金良峰，刘洪波，赵国波

（国网浙江绍兴供电公司，浙江绍兴 312000）

业扩报装是供电企业实现增供扩销的重要途径，也是对外履行社会承诺的重要窗口，它是一个涉及电力客户，供电企业，电力设备供应、设计、施工企业等多方协作的系统工程。就供电企业的工作过程而言，主要涉及前期现场勘查及供电方案制定、中期的中间检查和竣工检查、后期装表送电等环节。然而由于缺少专业化的信息支撑工具，目前供电方案制定工作中存在如下难点：①现场实地勘查成本高，尤其对于距离偏远、方案简单的业务勘查成本较高；②方案制定依赖于业务人员的经验，缺乏电网及用户负荷、档案数据等精细化信息支持和辅助分析工具；③传统编制供电方案依赖手工录入、工具较简单、工作效率较低。

国网浙江省电力公司依托GIS地理信息平台，通过集成电网信息、负荷及电量等量测信息、用户信息等，建立起一套供电方案辅助制定的工具应用于业务工作，能够明显提升业扩报装方案制定的精细化程度、减少业扩报装方案现场勘查成本、提高业务人员的工作效率。

通过在浙江绍兴、湖州等地区的实际业务应用表明，该项技术对提高业扩报装供电方案制定工作效益起到较好的作用。

1 电网GIS平台应用背景

电网GIS平台是将电网地理信息数据与GIS平台相结合的公共服务平台，数据资源包括基础地理数据、电网资源空间数据、电网资源属性数据、拓扑数据等[1]，[2]。

国网浙江省电力公司自2004年开始进行电网GIS平台的建设与应用，已实现对电网资源和网架结构的综合展现和集成管理，在此基础上形成了电网运行分析、线损分析、故障定位、智能计划管理等高级应用[3]。然而，将电网GIS平台和集成应用引入到电力业扩报装供电方案辅助制定工作，在浙江乃至国内电力行业尚于起步阶段[4]，并未形成完整的体系。

国网浙江省电力公司公司依托统一的电网GIS平台和营配资源信息平台，深入分析了业扩报装实际业务，充分整合现有各类信息资源，将辅助决策应用到业扩报装管理工作中，建立起了一整套供电方案辅助制定工具，为更加科学、合理、高效地开展业扩报装方案制定提供技术支持。

2 总体架构

业扩报装方案辅助制定工具的总体目标是为了提升业扩报装工作的精益化程度，改变以往相对粗放型的作业模式，提高方案出具效率。其整体设计如图1所示。

图1 业扩报装方案辅助系统框图

该系统的功能需求，包括通过国网浙江电网GIS平台和可视化技术的应用，实现业扩报装方案的可视化勘查，从而减少现场勘查的成本，提升业扩报装勘查效率；通过生产管理系统、用电信息采集系统和SCADA系统信息集成获取设备台账、可开放负荷信息、用户待接入负荷等信息，提高业务人员方案制定的科学性和精益化程度；利用供电方案草图绘制工具以及典型受电工程造价知识库，提升供电方案制定的精确性和效率。

3 主要功能实现

为了满足以上总体需求，通过充分利用浙江省电力公司现有信息化系统成果，加强业务部门间信息共享，建立了一套业扩供电方案辅助制定工具。

3.1 数据架构

供电方案辅助设计工具数据构成包括服务资源数据、电网资源数据、营销客户基础档案数据、线损数据、业扩供电能力数据、业扩典型工程造价数据等，如图2所示。

3.2 技术架构

业扩报装辅助制定工具采用多层架构技术体系，采用组件技术将界面控制、业务逻辑和数据映射分离，实现系统内部的松耦合，以灵活、快速地响应业务变化对系统的需求。系统层次结构总体上划分为展现层、服务层、数据层，通过各层次系统组件间服务的承载关系实现系统功能，如图3所示。

图2 业扩报装方案辅助系统数据架构图

3.3 应用架构

在实现方式上，在国网浙江电网GIS基础服务上集成来自生产系统、营销系统、调度SCADA系统、用电信息采集系统关键数据并形成典型框架。在此基础上根据业扩报装的业务需求进行二次开发和界面设计，形成供电方案辅助编制的工具，最后在国网营销系统的业扩流程界面中通过接口调用及页面交互的方式，实现了业扩方案辅助制定工具。其应用架构如图4所示。

该工具主要包含五大核心功能：报装地址定位及搜索功能、业扩供电能力分析、供电电源点搜索、供电方案可视化编制和业扩受电工程典型造价查询功能。

3.3.1 报装地址定位及搜索

报装地址定位及搜索功能提供了用户报装地址经纬度坐标的搜索定位和地形地貌的调阅服务，方便业务人员初步确定合理报装位置。

图3 业扩报装方案辅助系统技术架构图

图4 业扩方案辅助制定工具应用架构图

基于地理图、影像图、导航图多种地图背景实现了按照设备、地名、用户搜索3种主题搜索功能，其中设备搜索利用电网设备已有经纬度信息，按照设备名称、电网设备类型、电压等级、供电单位等条件组合搜索和定位；地名搜索利用地址库实现按照地区、地名信息的模糊搜索和地图定位；用户主题搜索利用已经建立的营销用户和电网设备的对应关系表，实现了按照户号、户名、用电地址、用户类型、供电单位等条件组合搜索和定位。

3.3.2 业扩供电能力分析

针对业扩报装工作对于供电能力分析的信息需求，基于GIS地图背景下专变、公变、配电线路、变电站等不同设备对象提供相应供电能力信息，主要包括电网量测信息、电网基本台账、电网拓扑信息和用户信息等。电网量测信息包括配网线路或配变的限额容量、时间段内最高负荷、在途报装容量、可开放负荷、配变电量负荷等综合信息；电网基本台账包括线路命名、运行单位、线路参数、内部接线等；电网拓扑信息包括用户设备上级电源点搜索、设备下级用户类别和容量构成分析等功能；用户信息包括基本档案、历史业务流程信息等。

以上综合信息能为业扩报装方案制定提供供电能力分析必要的信息支撑。

3.3.3 供电电源搜索

依托国网浙江电网地理信息平台，实现报装地址周边电网手动选择电源点和就近电源点自动搜索等功能，方便业扩人员科学确定电源点。

电源点自动搜索功能通过调用GIS定位到该报装点（如：新装为新建报装点；如：增容等变更业务为已有位置），然后根据受电设备类型匹配事先定义好的搜索策略，根据电源搜索算法筛选出符合条件的接入电网设备（杆、柜、站、公变），并进行列表显示。点击具体可选电源点，可基于GIS查看各类基本信息、内部接线图及集成的SCADA及采集负荷信息。其中搜索策略定义电源自动搜索算法的必要参数，包括根据不同容量和电压等级的受电对象定义的搜索频度半径、最大搜索半径、容量范围、搜索结果最大返回数的电网设备类型、数量、电压等级等参数。搜索算法采用的是步进搜索算法，并且利用了电网GIS基础服务提供的搜索函数。

3.3.4 供电方案可视化编制

以电网GIS为背景，提供了供电方案可视化编制，方便业扩人员进行供电方案的高效编制，主要包括供电方案草图绘制、表箱可视化勘查、供电方案模板化编制、查勘单打印等。

其中供电方案草图绘制功能主要以电网GIS地图为背景，提供供电路径草图绘制、周边电网测距、受电对象编辑等功能，同时提供地理图、影像图、导航图多种背景的地图图层，可以实现“非现场”勘查。

表箱可视化功能主要针对小区用户而言，在小区公配房投运时就建立起“配电房—分支开关—楼道表箱—表位（门牌号）”多级信息台账，利用可视化技术实现表箱表位状态的可视化。当单户用户申请新装或变更业务时，通过流程中查询和改变可视化表箱表位占用情况和状态，实现低压业扩方案的可视化远程勘查。

供电方案模板化编制引入典型设计的理念，针对典型容量的用户供电方案参数采用模板化录入的形式，提高方案编制的效率和准确性。

现场勘查单打印功能实现了供电方案基本字段、地图背景、供电方案草图等信息的自动套打，减少手工差错和工作量，提高工作效率。

3.3.5 业扩受电工程典型造价查询

业扩受电工程典型造价查询为业务人员进行多方案技术经济比较时提供可参考的工程造价信息。

针对不同用电容量、电压等级、设备类型对业扩典型受电工程造价进行分类录入形成典型造价知识库，每一个典型造价方案包括电压等级、工程分类描述、适用范围、工程总价、变配电设备价格明细、施工价格明细和一次接线简图等。当编制供电方案时，系统根据报装容量电压等级自动检索知识库中相应匹配的典型受电工程造价，方便业务勘查人员为多种方案进行技术经济性比较时提供量化标准。