配电网标准化辅助设计及管理系统研究与开发

卜莉敏 叶伟 张兴 杜士平

摘  要：可行性研究和初步设计作为配电网建设改造项目的关键环节，进行有效的管理十分重要。文章提出开发一套配电网标准化辅助设计及管理系统，以解决配电网可研和初设管理手段落后、效率低、信息化水平低、报告规范性差的问题。基于提出的实现目标和设计原则，文章对系统的技术架构、部署方式、系统功能、关键技术进行了详细介绍。本系统为可行性研究报告、初步设计方案的编制以及相关的审查、考核提供信息化支撑。

关键词：可行性研究;初步设计;建设改造;中压配电网

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

配电网直接面向終端用户，与广大人民群众的生产、生活息息相关，是国民经济和社会发展的重要公共基础设施。

为加快推进配电网建设改造，国家发展改革委、国家能源局、国家电网公司先后印发了相关指导意见[1-4]，组织动员和部署实施配电网建设改造行动。配电网建设改造涉及到配电网的规划、可行性研究、初步设计、施工图设计、工程建设等多个环节，其中可行性研究和初步设计作为项目开展承上启下阶段的工作内容，既衔接电网规划又指导实际的施工，如何能有效的进行管理十分重要。

供电公司对配电网可研和初设的管理大多采用较为传统的手段，即由相关的对口部门安排人员完成年度需求编制后，提交上级归口审核管理部门进行审核，编写大部分工作还是依赖于各专业下发的单机版程序、EXCEL、WORD等工具，手段较为落后，效率不高，数据非结构化，信息的完整性、报告的规范性等无法得到有效的保障[5-9]。

针对配网的可研和初设，尽管供电公司出台了相关的标准、规范，并且有详细的模板，典型案例，但在实际操作过程中，受人为的影响因素较大，提交的相关成果报告大打折扣。负责配电网可行性研究报告、初步设计方案审查的相关人员在开展具体工作时，经常会遇到以下问题：提交的可行性研究项目不符合相关规定;提交的初步设计项目非可研报告批复项目、项目名称不匹配、资金超范围等;由于缺乏有效的平台和考核机制，上报的可研、初设项目及相关的费用预算较为随意，及时响应的积极程度较低，或是质量水平参差不齐。

针对每年所需完成的规模庞大的配电网可行性研究报告和初步设计方案编制、审查工作，在时间相对有限的情况下，为提高项目的可行性研究、初步设计水平，减轻管理负担，迫切需要科学设计一个配电网标准化辅助设计及管理系统，以解决现阶段所存在的有关问题。

1 主要目标和设计原则

1.1 主要目标

配电网标准化辅助设计及管理系统为配电网建设与改造在可研和初设阶段的标准化协同管理工作提供系统、全面的信息化支撑，贯彻配电网可研及初步设计的全流程，为可行性研究报告的编制、方案的初步设计，以及相关的审查考核提供信息化支撑。

一方面，为配电网项目可研报告的编写提供可视化、易操作的标准模板，在统一的全景可视化平台之上实现数据分析、综合查询、项目管理等;另一方面，在整合规划成果、资金预算等相关数据的基础上，辅助开展配电网建设项目可研报告和初步设计方案的审查，提供配电网高级辅助决策功能，实现配电网投资效益分析、项目优先排序等功能。

1.2 设计原则

主要包括以下原则：

（1）集成性原则

充分利用已有信息化建设成果，对其他系统中已有的相关数据，尽可能采用数据集成的方式获取，避免基层重复录入。

（2）经济性原则

遵从性能价格比最大化原则，综合考虑设计方案的经济性，在满足系统稳定运行的前提下，不随意扩大系统软硬件投资。平台在设计上应支持负载均衡策略，避免会话及临界资源的复制。

（3）标准化与开放性原则

充分考虑信息化技术的飞速发展，使系统具有开放性、兼容性、扩展性。项目建设应优先选择符合开放性和国际标准的产品和技术，各项数据规范和标准体系、应用接口都应该遵循国际、国内和行业标准。

（4）统筹兼顾的原则

要充分利用已有的信息资源，以保护建设投资，避免资源浪费，又要兼顾未来系统扩充的需要，通过采用灵活的构架，使系统功能扩展性强，满足当前应用需求的同时，保证未来扩展。

（5）安全性原则

系统建设应严格遵循信息系统等级保护要求的安全规范，从安全接入、传输控制、存储控制、运行控制、访问控制五方面建立安全可靠的防御机制，全方位保障用户的信息安全、数据安全，确保系统运行有高度的可靠性和安全性。

（6）易维护原则

项目建设应完全满足配电网建设与改造业务要求并严格遵循易于维护原则，确保系统运行有高度的可靠性和易维护性。

2 系统总体设计

2.1 技术架构

技术架构采用组件化、动态化的软件技术，利用一致的可共享的数据模型，按照界面控制层、业务逻辑层、数据层实现多层技术体系设计，系统的技术架构如图1所示。

2.2 部署方式

采用B/S方式集中式部署，即将配电网标准化辅助设计及管理系统部署在杭州市电力设计院，满足市供电公司层面的配电网可研与初步设计阶段相关的业务应用需求，不同区县供电公司通过Web方式登录到该系统，开展各自范围内的可研与初步设计阶段相关工作。集中部署方式具有实施周期短，后期维护简单等特点，适用于大规模推广建设。集中部署示意图见图2。

3 系统功能设计

本系统包括模板管理、规划项目管理、可研业务管理、初设业务管理、綜合统计、辅助决策、标准规范管理、系统管理等功能，详见图3。

3.1 模板管理

模板管理功能实现可研、初设两类模板的新增、上传、编辑、发布等功能，分为浏览、编辑两种模式。模板编辑功能可实现文档内容、文档目录树的编辑，模板编辑功能见图4。

3.2 规划项目管理

项目可研、初设业务以规划项目库为基础，实现以excel格式导入规划项目数据功能，支持规划数据的查询、浏览、维护。见图5。

3.3 可研业务管理

可研业务管理主要实现以下功能：

（1）可研编制管理：实现可研报告编制、估算书和支持性文件上传，自动生成可研规模和规划规模的对比分析结论。见图6。

（2）可研评审管理：满足可研内审和评审的过程管理、评审意见流转的管理要求。见图7。

（3）可研批复查看：实现可研批复文件查看。见图8。

（4）可研成果存档：对可研相关文档、图纸、评审意见等成果进行存档、发布。见图9。

3.4 初设业务管理

初设业务管理主要实现以下功能：

（1）初设编制管理：实现初设说明书编制。

（2）初设评审管理：实现初设内审与评审的过程管理和评审意见管理要求，能自动生成可研规模和初设规模的对比分析结论。见图10。

（3）初设成果归档：对初设相关文档、图纸、评审意见等成果进行存档、发布。

3.5 综合统计

对规划项目情况、可研完成情况、初设完成情况进行统计，以图表形式展示各区县规划项目数量、投资情况，可研和初设项目完成情况、投资完成情况，并支持把列表统计数据导出Excel文件。见图11、图12。

3.6 辅助决策

包括投资效益分析、项目优选功能。

（1）投资效益分析：针对规划区域内的项目，实现项目投资分年度、分电压等级、分项目类型的投资总额的自动汇总;基于项目投资效益指标计算及分析评价，分析项目投入产出。

（2）项目优选：对10kV及以下配电网规划项目进行优选排序，在项目资金受限的情况下，实现投资效率最大化。

3.7 标准规范管理

实现相关标准、规范归集管理，将电网可研、初设、评审等业务涉及的标准、规范文件分门别类归集至本系统，实现标准、规范上传、下载、在线浏览、发布等功能，支持pdf、ceb、doc、docx等格式。见图13。

3.8 系统管理

系统管理包括日志管理、组织机构管理、用户管理、角色管理等功能。

（1）日志管理：实现对用户日志信息的查询、浏览和导出等功能。

（2）组织机构管理：维护本单位完整组织层次结构信息。授权人员维护组织机构信息，具体包括对单位、部门和岗位的增加、修改、删除、查询等基本功能。

（3）用户管理：用户管理支持对用户信息的增加、修改、删除、查询、初始密码设定、密码重置、角色分配等基本功能。

（4）角色管理：依据用户的岗位权责、业务需要，实现新建和编辑角色、分配角色权限、权限项管理等功能。

4 关键技术

4.1 面向对象的软件设计与开发

系统采用面向对象的方法，利用面向对象技术提供的各种概念和技术组织代码，实现系统的重要功能，控制开发的复杂性。

鉴于本平台运行环境的复杂性，本系统选择Visual Studio.net开发平台。

4.2 SOA架构技术

采用SOA架构有利于项目的建设，它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。服务层是SOA的基础，可以直接被应用调用，从而有效控制系统中与软件代理交互的人为依赖性。

在基于SOA架构的系统中，具体应用程序的功能是由一些松耦合并且具有统一接口定义方式的组件（也就是service）组合构建起来的。

4.3 Web Service技术

具有如下特性：

（1）完好的封装性：Web Service是一种部署在Web上的对象，具备对象的良好封装性，对于使用者而言，他仅能看到该服务的描述。

（2）高度可集成能力：由于Web Service采取简单的、易理解的标准Web协议作为组件界面描述和协同描述规范，完全屏蔽了不同软件平台的差异，无论是CORBA、DCOM还是EJB都可以通过这一种标准的协议进行互操作，实现了在当前环境下最高的可集成性。

（3）开放性：Web Service可以与其他Web Service进行交互。它具有语言和平台无关性。支持CORBA、EJB、DCOM 等多种组件标准。支持各种通讯媒体如：HTTP、SMTP、MQ、FTP、RMI over IIOP等。

5 结论

本文针对配电网可研和初设管理存在的问题，采用面向服务的体系架构、组件化设计理念，研发了配电网标准化辅助设计及管理系统，实现了模板管理、可研业务管理、初设业务管理、辅助决策等功能。为配电网建设与改造在可研和初设阶段的标准化协同管理工作提供系统、全面的技术支持，为可行性研究报告的编制、方案的初步设计，以及相关的审查考核提供信息化支撑，具有深入推广价值。

参考文献：

[1]国家发展改革委关于加快配电网建设改造的指导意见（发改能源〔2015〕1899号）[Z].国家发展改革委，2015.

[2]国家能源局关于印发配电网建设改造行动计划（2015-2020年）的通知[Z].国家能源局，2015.

[3]国家电网公司关于开展10kV及以下配电网标准化建设改造创建活动的通知[Z].国家電网公司，2016.

[4]国务院办公厅转发国家发展改革委关于“十三五”期间实施新一轮农村电网改造升级工程意见的通知（国办发〔2016〕9号）[Z].国务院办公厅，2016.

[5]吴友斌.城市中低压配电网的建设与改造[J].科技传播，2009（6）：49-50.

[6]何小雪，王松.城市配电网建设改造与规划设计的思考[J].科技经济市场，2010（9）：64-65.

[7]陈伟昌.关于城市配电网建设改造与规划设计的思考[J].中国高新技术企业，2012（27）：13-15.

[8]毛东升.城市配电网建设改造与规划设计分析[J].现代工业经济和信息化，2014（24）：19-20.

[9]吴绍俊.浅析城市配电网规划存在的问题及解决措施[J].科技创新与应用，2016（10）：187-187.