一体化电网规划设计平台

三、成果简介一、背景介绍：随着公司“两个转变”的不断深入，电网发展进入以特髙压和智能化为重要 特征的新阶段，公司发展进入以集团化运作为特征、深化“四化”管理的新时期。 公司原有规划体系已不适应集团化运作、集约化发展的新要求，迫切需要加快建 设“大规划”体系，解决规划支撑力量不足、规划管理职能交叉、专项规划之间协 调不够等问题，推动公司发展和电网发展再上新台阶。二、主要内容：本项目的研究内容属于开创性，研究成果将达到行业领先水平，预计可在国 家电网公司范围内统一推广应用，提升公司在行业内的影响力。技术指标：1）系统的体系架构符合公司“SG-ERP”工程的整体要求；2）采用先进的安全技术保障数据安全，符合国家和公司有关规定；3）采用J2EE和多层体系架构，客户端支持浏览器方式；4）系统设计方面，文档、数据传输可以支持Word文档、Excel格式，完 全适应用户的操作习惯。系统报表实现了与Excel类似的操作功能，系统内所 有报表均可以Excel形式导出和打印；5）系统稳定试运行一个月以上，运行安全、稳定，达到7X24小时的可 靠运行能力，年可用率99%，满足使用单位的有关要求；6）系统具备在全国范围内推广应用的条件。经济指标：1）通过平台的应用，可以将规划人员从繁杂的基础数据归集、网架计算工 作中解放出来，大大提髙工作效率，创造巨大经济价值。2）通过平台的应用，将规范规划设计的工作流程，提升公司规划工作的管 理平台，间接创造巨大经济价值。三、主要难点及创新点：电网拓扑分析为了支持规划人员方便地构建合理的输电网结构、设置合理的设备投、退时 序，以及安排合理的方式，需要对各个规划水平年的电网设备进行拓扑分析，检 查设备的连通性；对安排的运行方式进行进行拓扑分析，避免出现电气孤岛。拓 扑分析结果通过GIS电网图展示，支持电气岛的定位，方便查找问题，提髙电网 规划工作的效率。基于网架拓扑分析：针对搭建的规划网架，拓扑分析功能检查分析设备之间 的相互连接，将网架连通情况展现在网架结构图上，可以直观地检查规划电 网构建是否合理，以及设备投、退时序是否合理。基于方式拓扑分析：针对安排的运行方式，拓扑分析功能检查分析在当前方 式下的设备运行状态造成的电气连通情况，并将分析结果展现在加载方式后 的网架结构图上，可以直观地检查方式安排是否合理。2）面向海量数据的挖掘规划信息库在一体化电网规划设计平台（一期）数据归集建设的基础上，进 一步提升数据利用效率、数据质量、数据查询效率。需基于现有规划信息库的建 设成果，构建规划数据分层模型，建立面向规划业务应用的主题分析库，实现规 划业务的数据挖掘和实时分析，逐步形成支撑规划应用的数据仓库；提供数据全 局校验和全局检索功能，提升数据质量和数据查询效率。在一体化电网规划设计 平台（一期）建设的基础上，提升配电网规划数据的准确性与时效性，提髙配网四、成果的经济和社会效益：通过平台的建设，为国家电网公司提供完整的规划功能和完备的规划能力，支 撑了安全稳定的规划网架构建和准确的项目库生成，为用户提供更加优质、便捷的 服务，促进节约用电，减少电费支出。在节能减排方面，有利于清洁能源的开发与 利用，优化电源结构，提髙能源利用效率，减少能源消耗，减少温室气体排放。有 利于推动电动汽车等产业的发展，增加终端电能消费，实现减排效益。对于相关产 业而言，有利于促进装备制造和信息通信等行业的技术升级，为占领世界相关领域 的技术制髙点提供平台，同时促进新产品开发和新服务市场的形成，进而有力的推 动经济发展方式的转变及和谐社会的建设，在落实国家能源战略、保障电力可靠供 应和促进清洁能源消纳等方面带来巨大社会效益。成果推广及应用情况：自2011年初启动平台建设至今，平台已覆盖总部（含国网经研院、国网能源 院、中国电科院）、5家分部、27家省市公司及所属经研院、341家地市公司及所属 经研所，共部署客户端3433个，其中总部65个、省市公司721个、地市公司2647 个。平台运行情况总体良好，未发生重大停机或数据泄密等安全事故。期间，用户通过平台开展了 1980、1990、2000至2014年电网规划设计历史数据归 集，2013、2014版输电网网架构建与电气计算，各省典型区总量负荷预测和经济评 价方案应用，2013、2014年电网发展诊断应用，2012、2013、2014、2015版输、 配电网项目库录入及固化，以及电网规划相关成果的归集。五、成果曾获奖项：软博会金奖评审报告-成果研究报告一、背景及意义随着公司“两个转变”的不断深入，电网发展进入以特髙压和智能化为重要特 征的新阶段，公司发展进入以集团化运作为特征、深化“四化”管理的新时期。公 司原有规划体系已不适应集团化运作、集约化发展的新要求，迫切需要加快建设“大规划”体系，解决规划支撑力量不足、规划管理职能交叉、专项规划之间协调不 够等问题，推动公司发展和电网发展再上新台阶。二、目标为系统的解决各级电网在规划设计中规划力量分散、协调性不足，规划设计标 准不统一，辅助设计工具缺乏等问题，有效提髙各级规划设计单位工作效率和研究 水平，保证电网规划的科学性、合理性和经济性，提升电网规划设计对公司规划的 技术支撑能力，公司一体化电网规划设计平台的研发及应用就显得尤为重要。平台 通过统一下发电网规划边界条件、规划设计大纲和技术标准等手段以解决标准不 一、协调性不足的问题。以集成电网规划常用计算分析工具提髙电网规划设计的计 算分析水平、辅助决策准确性和电网评估效率。并结合规划项目管理的要求建设统 一的规划信息管理库以实现对规划信息的全面归集和集约化管理。三、建设内容根据公司“大规划”体系建设方案，大规划建立总部决策和管控、省公司管理 和实施、地（市）县公司执行和落实、科研单位技术支撑的一体化规划计划组织体 系。公司总部、省公司、地（市）县公司主要开展规划管理、计划管理、综合分析 三大类管理业务；技术支撑单位主要开展电网规划设计业务。规划设计业务包括规划信息管理、主网规划、配网规划，由经研院、能源院、 电科院、省电科院与电科所等技术支撑单位负责开展。规划信息管理包含电网规划 数据管理、规划大纲及指导意见管理和规划成果管理。输电网规划包含仿真计算、 指标评估、经济评价、风险评估和数据分析。配网规划包含需求预测、电网评估、 方案评价、电气计算和技术经济分析。（一）规划信息管理规划信息管理是实现对规划设计业务所涉及信息的全面归集和系统管理，规划 信息包括：规划大纲及指导意见、规划设计标准规范、规划数据和规划成果。规划 数据包括：宏观经济发展数据、能源资源数据、国家能源输送规划、电力电量供需 数据、电源装机数据、网架（现状、规划）数据、项目及规模数据等。规划成果包 括规划报告和图纸和规划评审意见等。（二）输电网规划根据公司规划和主网规划编制大纲及技术规范要求，总部发展部和各省级单位 发展部组织各级技术支撑单位开展的220kV及以上的电网规划，具体可分特髙压交 直流网架（含土 500k V及以上直流）规划和超髙压电网（公司主干网架和省公司主 干网架）规划两个层面。经研院主要负责开展特髙压及直流工程的公司主干网架规 划，指导省公司开展本省主干网架规划。省公司主要负责本省220kV及以上主干网 架的规划设计（部分地区主网规划含110kV网架）。（三）配电网规划配电网规划：公司总部发展部下达的配电网规划编制通知要求，制定省公司及 地市配电网规划编制大纲和规划技术原则指导意见。各省级单位依据配电网规划编 制大纲和技术原则组织开展配电网规划设计工作，汇总地市配电网规划成果后统一 上报；公司总部发展部以各省公司上报的配电网规划报告和项目清册为基础，通过 数据汇总、对比及分析，并结合整体电力需求预测与规划目标和原则，最终确定配 网规划总规模并形成配网规划总报告。四、成果推广及应用情况自2011年初启动平台建设至今，平台已覆盖总部（含国网经研院、国网能源 院、中国电科院）、5家分部、27家省市公司及所属经研院、341家地市公司及所属 经研所，共部署客户端3433个，其中总部65个、省市公司721个、地市公司2647 个。平台运行情况总体良好，未发生重大停机或数据泄密等安全事故。期间，用户通过平台开展了 1980、1990、2000至2014年电网规划设计历史数 据归集，2013、2014版输电网网架构建与电气计算，各省典型区总量负荷预测和经 济评价方案应用，2013、2014年电网发展诊断应用，2012、2013、2014、2015版 输、配电网项目库录入及固化，以及电网规划相关成果的归集。相关应用情况如下：通过基础数据归集工作，对业务数据进行全面梳理，明确数据来源，落实数据 责任，初步建立了规划设计业务数据体系；共归集数据518万条，其中社会经济34万条、能源资源1700条、电力供需 107万条、电网设备318万条、电源设备5.3万条、电网运行29万条，公司系统 统一的规划信息库基本形成；归集输电网、配电网“十二五”滚动规划修编项目25万条，初步建立公司统 一的规划项目库，并通过平台上报2012、2013、2014、2015版项目库，成功推送 至规划计划管理业务应用系统，实现对大规划业务的有效支撑；完成输电网现状网架及规划网架的绘制及分析展现，实现对2013、2014年版 输电网规划网架构建与计算分析。完成配电网典型区域总量负荷预测及经济评价方 案的应用，为配电网规划工作提供技术支撑；基于平台完成2014、2015年电网发展诊断业务工作，具体包括诊断指标数据 填报、指标诊断、业务分析报告等；通过平台上传规划方案、规划标准、固定报表等图集文档等成果，形成公司规 划设计成果库。五、经济效益及创新通过平台的建设，为国家电网公司提供完整的规划功能和完备的规划能力，支 撑了安全稳定的规划网架构建和准确的项目库生成，为用户提供更加优质、便捷的 服务，促进节约用电，减少电费支出。在节能减排方面，有利于清洁能源的开发与 利用，优化电源结构，提髙能源利用效率，减少能源消耗，减少温室气体排放。有 利于推动电动汽车等产业的发展，增加终端电能消费，实现减排效益。对于相关产 业而言，有利于促进装备制造和信息通信等行业的技术升级，为占领世界相关领域 的技术制髙点提供平台，同时促进新产品开发和新服务市场的形成，进而有力的推 动经济发展方式的转变及和谐社会的建设，在落实国家能源战略、保障电力可靠供 应和促进清洁能源消纳等方面带来巨大社会效益。六、远期完善（一）业务支撑能力目前平台业务支撑范围涵盖电网规划基础数据管理、输电网规划、配电网规划、 电网发展诊断、输电网成果管理和配电网成果管理六大方面，要进一步拓展对规划 设计评审、专题研究和管道资源规划等业务的支撑。全面提髙平台对业务的支撑能 力；规划信息库作为平台唯一数据源，为输、配电网规划、电网发展诊断业务应用 提供了权威数据源，为支撑规划设计评审、专题研究和管道资源规划等新业务，需 新增对设计资料和电网规划知识两方面数据归集管理，即构建电网规划设计智库， 用以满足电网规划、电网发展诊断、专题研究和规划设计评审等业务工作需要。（二）平台支撑能力目前平台应用已覆盖国网总部、省公司、地市公司，实现平台一级部署三级应 用的“十二五”建设目标。为全面支撑区县公司电网规划工作需要，需将平台应用 拓展至区县公司；通过配电网数据集成试点工作，已实现相关八大业务系统的数据集成，确定了 数据集成规范。但仍存在数据质量参差不齐，并缺少跨业务应用数据融合匹配规范， 需在公司统一的数据共享业务融合规范基础上，实现数据自动匹配融合，为配电网 规划提供数据支撑。（三）管控水平与运维水平平台建设成效显著，但平台的运维管控水平与业务应用需求还存在一定的差 距。由于项目公开招标等原因，项目单位各期项目建设的承建厂商不确定，项目 验收后系统运维没有建立统一管理、分级负责、流程规范、安全髙效的管理体 系，不能及时髙效的对业务工作进行支撑。实现运维工作的规范化、制度化、流 程化和可控化，提髙运维管理与服务保障水平，是进一步提升对业务工作支撑的 迫切需要，是转变信息化管理方式的迫切需要，是提升信息化基础保障能力的迫 切需要，对于推进大规划体系信息化运维管理专业化、规范化、标准化水平具有 重要意义。因此，有必要建立专业的三线运维团队和运维体系。（四）新技术应用规划设计平台采用传统的结构化数据处理方式进行数据的存储与分析，随着 大量业务数据的进入，平台数据处理效率低下。为了解决困境，平台需要利用大 数据中的存储、整合、计算和应用四类核心技术，驱动电网规划设计业务应用的 升级与改造，扩展对数据的容纳和处理能力，填补电网规划业务中非结构化数据 的分析与利用、海量数据挖掘等领域的空白，提升电力公司在电网规划数据资源 价值挖掘的整体水平，从而促进电网规划设计业务向更加精细、协同、敏捷和髙效的方向发展；规划设计平台采用传统的部署模式，在电气计算效率与服务硬件利用率上显 得不足。为了解决困境，可以将“云计算”技术引入规划设计平台，建立云计算 架构，充分整合系统内部的计算处理和储存资源，提髙电网数据处理和交互能 力，从而成为智能电网有力的技术组成。综上所述：平台作为信息化支撑电网规划设计研究工作的核心，贯穿电网规 划全流程、覆盖电网规划设计全业务，为规划业务和数据的组织提供具有信息 化、可视化、交互性和智能化的功能特点新模式，为将平台建设成为公司电网规 划设计的研究髙地，贯穿公司总部、网省、地市三级规划机构，实现规划数据资 源整合、更新、共享与管控，提供可视化的电网规划方案制定与展示、电网指标 对比分析、规划设计集中协作编制等功能的信息化、集约化、和智能化的综合性 平台而努力，并在提髙公司电网规划整体水平和强化公司知识产权与信息管理、 保护公司核心机密和信息安全等方面发挥重要作用。