110 kV 及以上输变电工程设计智能化评审管理平台研究

2021-11-22李国文

中国管理信息化 2021年8期

李国文，周翔，王波

（国网江苏省电力有限公司经济技术研究院，南京 210000）

1 智能化评审管理平台设计

110 kV 及其以上输变电工程进行智能化评审管理平台设计时，该平台应包括两个部分，一部分的作用是提取影响输变电工程设计因素和权重，另一部分则是根据这些关键因素和权重，利用联机分析处理（Online Analytical Processing，OLAP）技术对输变电工程设计项目进行分析。

1.1 关键因素和权重提取

影响110 kV 及其以上输变电工程项目实际效果的因素有很多，有的是因为输变电工程建设时外部因素的破坏，包括地形地貌、自然气候等因素会对输变电工程项目建设成效产生一定影响，在输变电工程设计施工中难度较大，对技术要求较高。还有一部分则是和输变电工程本身特点有关，包括项目管理制度、施工方案和人员素质等。比如，管理制度落实成效不高，工程技术交底工作形式化，检验工作不到位，在没有完全把握施工现场的情况下就开展作业，加上施工中监管不到位就会使质量和安全隐患长期存在。电力工程项目本身规模较大，建设内容多，施工流程复杂，施工方的职能分工较多，再加上受到外界环境因素的影响，管理难度很大，很可能在一开始就没有做出正确的决策判断，出现决策失误，影响整个施工方案的合理性，进而影响输变电工程的进程和质量。而工作人员的素质直接关系着工程的效率和质量，若人员素质不够高就无法严格按照规范开展施工，若没有详细了解管理制度和细则，就不能真正发挥工程建设管理的作用。针对这些影响因素，相关人员必须通过全面搜集工程资料，并以通用设计为标准，根据输变电项目的特征条件，结构化和模型化统计与分析工程技术条件、施工工艺条件等设计指标数据，找出影响输变电工程设计和建设的关键因素和设计存在的通病，然后形成书面报告。此外，要对工程特性指标如输变电工程整体的设计方案、造价成本的影响比例大小进行研究，并总结合理的输变电工程特性指标，作为审核评价体系的辅助性指标，在后期对平台的实践验证中不断完善，确定最终关键影响因素特性指标、特性指标差异及其预警范围，构建输变电工程特性指标辅助性评价标准体系。

在构建输变电工程特性指标体系的基础上，要按照通用设计的标准对典型的设计方案进行分析总结，指出本工程评审管理平台设计的可行性，指出不同方案关键特性指标的范围，然后构建工程设计关键特性指标分析模型。在该模型下，首先提取特征属性及其属性的约减，然后采用核主元分析法确定最终的关键影响因素。该过程包括原始数据的搜集，对数据进行预处理、属性约减，核主成分数据降维分析，确定最终的影响因素。其中，数据预处理的过程包括数据清理、缺失值修补与异常数据的处理。数据清理即结合输变电工程设计线路的长度，将线路长度相同的工程数据删除，保留有价值的数据。缺失值修补是指因为110 kV 输变电工程设计建设的时间很长，规模庞大，所以数据量庞大，管理难度较大，一旦出现管理失误就可能会出现数据丢失的现象，应采用平均值填补法对这些缺失的数据进行补充。异常数据处理指的是，鉴于110 kV 及其以上输变电工程设计施工具有复杂性、长期性的特点，有可能会引起各种数据的异常，导致数据和实际评估的结果之间产生较大的偏差。在这种情况下，就需要提前找到有明显差异的数据，然后采用平均值代替法处理这些异常数据，进行归一化处理，并将数据限定在一定范围之内。

从输变电工程设计本身特点出发，110 kV 及其以上输变电工程设计时产生的数据量十分庞大，且影响输变电工程设计的因素有很多。为建立科学合理的评价审核平台，采用智能化的方式进行审核，就需要提升前期数据搜集的效率和质量。一般使用粗糙集算法进行数据集的属性约减，去除掉冗余数据后可减少后期数据计算分析的工作量，提高数据处理的效率和准确性。一般数据计算步骤为，对条件属性集和决策属性集系统进行计算决策，计算得到区分矩阵M，然后根据区分矩阵M计算区分函数，最后计算区分函数的最小析取式，计算约减以后的影响因素，也可直接采用Rosetta 软件约减。在粗糙集属性约减以后，变电工程设计中的冗余数据量大大减少，而没有进行约减的属性特征则是对输变电工程设计产生重大影响的关键因素，在这些数据中还存在一些较大的干扰，为此需要进一步采用核主元成分分析方法对数据降维处理，以进一步减少数据处理的难度。主成分分析采用线性映射的方式实现对原始数据的降维处理，在降维处理以后，分析得到最终对输变电工程设计产生影响的因素。

1.2 基于OLAP 数据分析技术的数据分析平台

OLAP 系统由数据仓库层、服务器层和客户端层组成，数据仓库层在系统的最底部，由一个或多个数据库管理系统（Database Management System，DBMS）源为基础构成。为便于用户决策时可利用到更全面完整的数据，确保数据分析的可靠性，应使用关键特性提取法从多个数据库中提取数据，然后再放到系统底部的数据仓库层中进行数据清理、变换和提取等操作。在系统底部的数据仓库层中的数据是用于OLAP 系统数据分析的主要数据源。服务器层的核心是基础线性代数程序集（Basic Linear Algebra Subprograms，BLAS）服务器，该部分的作用是通过数据模型的构建和计算，使数据仓库层中的综合性数据构成多维数据集，以便于后期对这些复杂数据的处理。客户端层的主要功能是开展数据深层挖掘、分析和查询等操作，并将这些有价值的信息提取出来进行合理分析，同时也供工作人员查询使用，支持决策支持系统（Decision Support System，DSS）查询，支持用户浏览数据立方体中切片和切块数据，在客户端收到分析与查询的需求时，若符合数据立方体条件则分析和查询操作是否会经过中间层，并从底层数据仓库中获得结果。

2 智能化评审管理平台实现

本文所论述的评审管理平台是基于计算机技术和Windows 7 操作系统的智能化评审管理平台，借助Java 语言编程和Microsoft 等辅助设计工具完成编程和设计，然后利用OLAP 数据分析技术对影响输变电工程设计的关键因素进行分析处理，最终建立数据库以供设计施工时的查询使用。本文提出的针对110 kV 及以上输变电工程设计的智能化评审管理平台，可以对影响输变电工程设计的主要因素和工程设计成果进行审核检查，该平台由工作管理、评审计划管理、评审资料管理、评审过程管理、评审意见管理等几个功能模块构成。

①工作管理部分的功能指的是对输变电工程设计各项工作的管理，包括对待办事项的处理、对输变电工程设计评审的进度和日常管理。②评审计划管理，是指针对110 kV 及其以上输变电工程设计的评审工作的计划管理，即开展评审计划和项目新建、查询、维护、删除、发布等工作，包括数据查询计划、新建计划、数据导入计划和计划维护等。③评审资料管理指的是负责对评审资料的送审上传，包括送审资料的申报和收口资料的申报。④评审过程管理，即面向110 kV 输变电工程设计的评审，评审负责人员开展预审核、填写评审记录表、确认收口过程，审核送审资料等。⑤评审意见管理，即面向110 kV 输变电工程设计的评审工作，评审负责人和专家在线编辑会议记录和评审意见，并形成会议纪要、评审专家意见等评审意见成果。⑥评审成果库，该模块指的是评审负责人员和评审专家对评审项目进行打分，包括负责人打分和专家打分两个部分。

通过以上工作所构建的智能化评审管理平台，是面向110 kV及其以上输变电工程设计的，基于以往输变电工程设计历史经验关键特性指标的评价体系。所以该评审管理系统中包含了大量典型输变电工程设计的历史关键性特性指标数据，这些数据被储存在底部数据仓库层中，以这些数据为数据源开展数据模型构建与计算分析，形成多维数据集以供后期深层次挖掘、分析和查询使用。采用智能化评审管理系统，可对输变电工程的设计合理性、造价合理性进行评审，及时检查出工程设计中存在的缺陷并及时改正，这种新颖的评审方式不但提高了评审的效率，而且大大提高了工程评审的精确性，进而提高针对110 kV 及其以上输变电工程项目设计评审的质量，以关键特性指标体系高效精确地指导输变电工程项目设计和项目投资，从而既提高了输变电工程项目的质量，又能节约前期投资成本，使项目可行性更高，获得的预期效益更好。