摘要：随着现代化的高速发展，电网系统不仅仅在功能上，同时在系统运营或是技术上都有着十分大的突破，但是随着市场需求的扩大，电力产业结构亟需完善。针对这样的情况，目前国内开展了有关电网规划方面的数据管理以及运行可视化等一系列的研究。综上分析，建立一个电网规划与工程设计一体化平台是十分重要并且具有可行性的，建立这样的新型平台即能够实现跨省电网规划数据的统一管理、设计以及规划工作，在这个过程中提升运行中的可视化水平，对未来电网的运作发展等各个方面提供了可靠的技术支撑，有利于培育相应的为这一领域服务的专业技术型人才，提升电网规划设计工作过程中的效率。
关键词：电网规划设计；一体化平台；应用
1规划设计一体化框架
1.1功能结构
规划设计一体化平台定位于电网建设的规划设计阶段，通过将规划数据和图形平台相结合，以满足信息展示、应用和管理的要求，服务于电网的规划设计。因此，该平台首先需要对各类规划基础数据、工程数据、规划设计知识数据等属性数据进行存储，同时搭建空间数据库以实现对基础地理、前期专题、影像数据等的存储管理；为了服务于电网建设的规划设计，还需要满足如下功能。1）提供对基础地理信息、前提专题数据和现状电网数据的查询管理；2）电源、电网设备参数的管理与应用；3）辅助方案分析和造价估算；4）能够进行可视化图形编辑的人机交互界面，以支持宏观和微观的规划设计工作。
1.2部署架构
本一体化平台采用C/S体系架构。系统的硬件架构分为服务器、网络交换机、网络防火墙和客户端4个部分。客户端实现用户和后端服务器的交互，网络交换机负责网络请求的转发，网络防火墙保证网络访问的安全性，主服务器用于存储数据并处理客户端的请求。在该架构下，数据库服务器部署在保密机房内，电力规划平台部署在客户端，通过内部光纤进行数据通信，并通过广域网防火墙等保障系统安全和数据安全。为了使系统能正常运行，需要保证各用户的客户端与服务器网络连通并不出现网络拥塞，实际部署时要求服务器到客户端的网络接口带宽不小于100Mbps。
本一体化平台在综合计算机技术、地理信息系统技术、数据库系统技术、遥感技术、海量数据调度技术和电力系统知识等基础上进行建设。系统中各类关系数据存储于Oracle或Access数据库中，依靠ArcSDE引擎管理地理信息和图形数据。系统客户端在.NetFrameWork4基础上开发，采用MicroSoftVisualStudio2010作为集成开发环境进行实现；利用MicrosoftEnterpriseLibrary封装ADO.Net和ArcGISEnginner，其中ADO.Net用于访问Oracle和Access等关系型数据库，而ArcGISEngine引擎用于图形数据与影像数据的展示与操作。利用MVC框架，控制人机交互逻辑，并基于DevExpress开发人机交互界面。
2软件体系结构
2.1数据访问层
数据访问层采用了关系数据库技术、空间数据库技术和海量影像数据存储技术。数据访问层提供了数据的存储和增删查改功能。设备参数、电网接线图和接线示意图数据包含结构化和非结构化两种类型，其中结构化数据在经过收集和切片等处理之后，导入到Oracle或者Access数据库中存储，非结构化数据则采用文件系统进行存储。系统采用地理空间数据库对具有地理属性的电网数据及相关的基础地理信息和前期专题数据进行地理建模，形成了相互连接的拓扑网络模型，在此基础上提供电网数据的输入、查询、图形编辑、分析、制图和输出等操作功能。二维、三维场景的可视化依赖于海量的栅格数据，包括卫星影像、航空影像和DEM等，栅格数据量随着分辨率的提高呈几何级数递增。系统通过层次结构来组织管理庞大的栅格数据，对同一分辨率的数据按其空间位置对其进行分块处理，采用四叉树建立空间数据索引，以保证能最快找到当前视景内的数据。
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2.2业务层
业务层是所有分层系统的核心，包含了系统的核心逻辑。在本系统中，业务逻辑层包含了一系列对象实体及对象之间的相互关系，以及建立在对象之上的业务和操作逻辑。业务层分为业务流和对象领域模型两部分，对不同业务和不同数据类型进行独立建模和解耦，使结构更清晰、架构更灵活。业务流包括工程方案组织、图形浏览编辑、设备参数操作、辅助计算逻辑、制图输出、权限访问限制等，包含了需要提供给用户的各个功能模块。对象领域包括工程方案对象模型、电网数据对象模型、区域对象模型、权限对象模型、基础数据模型和地理图形数据模型等。
2.3表现层
表现层由两个组件组成，分别为用户界面和表现逻辑。用户界面给用户提供了使用程序进行人机交互的接口，程序的所有功能都通过用户界面中的图形化元素或文本元素呈现给用户，在技术上采用DevExpress控件集合，以提供方便美观的交互界面。表现逻辑则用于将用户在界面上的操作转化成具体的网络请求格式，并发给服务层程序，在技术上采用MicroSoftEnterpriseLibrary并封装了ADO和ArcGISEngine。
3工程实例
3.1辅助工程设计
本设计平台已在高压输电线路工程中试用。以此为例，对本文提出的平台设计进行分析。本平台在线路和站址方案的制定方面提供了地理位置的选择和优化工具，可以根据卫星影像、地形、气候以及交通条件等地理信息选择线路路径和变电站的站址。并进一步根据风景规划区、冰区、污区、土地利用等专题数据制定线路的走向方案，进而根据变电站自身的主变容量、设备条件初步估算变电站造价，根据线路通道内的地物以及杆塔初步排位快速统计并估算通道清理费用和本体造价。利用空间分析的方法，可以快速生成多个路径方案的统计信息，为多方案比选提供准确科学的评比依据。比如，两个站址间输电线路的规划，可通过图形界面得出多条规划方案，通过各方案的通道穿越分析，快速生成线路方案统计数据，准确反映线路长度、沿线地形、穿越的行政区域、污区、冰区等信息，将这些分析结果作为多方案比选的辅助依据。最后，可以利用平台的平断面提取功能，根据路径及调绘信息，自动提取出路径的平断面。并通过与排位接口的集成，使用排位系统进行方案排位，为方案的比选提供决策依据。
3.2辅助专题评估
可利用系统对前期各项专题、敏感点信息进行录入、更新和维护，在区域专题概况基础上，不断积累各工程专题数据，实现数据的滚动维护，便于在其他工程中重复利用。以高清卫星影像、各类前期专题数据为基础，结合空间分析功能，可获得输变电工程与这些专题的统计关系。例如，可获得线路穿越区域的地质情况，线路穿越冰区、污区情况，可分析线路工程走廊范围内的用地情况及各用地类型中线路的长度比例。可将统计结果以表格、文字等形式输出，作为辅助材料支持报告的编写工作。
结论
从整体来看，电网规划与设计一体化系统各个方面都有很好的应用价值，而且它能够促进电网在建设过程中产生的数据进行统一化管理，给电网设计与规划系统提供了十分强大的数据支撑，切实提高电网建设的科学性，从整体上推动国民经济的发展。那么在电网规划与设计过程中，相关人员应当及时对电网状态进行把握，结合环境因素对变电站的位置和输电线路路径进行优化布局，进而对提高设计一体化和电网规划的系统工作效率和质量有着重大的推进作用。
参考文献：
[1]闫凯.网规划与设计一体化平台[J].力建设，2014，（8）．
[2]苗培青.东电力经研院所技术发展思路[J].东电力技术，2014，（1）．
[3]秦艳萍.网规划与设计一体化平台[J].市建设理论研究，2015，（13）．
论文作者:王芳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/6
标签：数据论文; 电网论文; 平台论文; 线路论文; 规划设计论文; 系统论文; 方案论文; 《电力设备》2018年第12期论文;