配电网评估系统的体系结构研究

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【摘要】电网现状评估是配电网规划设计与建设改造的重要参考，因此，配电网评估系统的建立对配电网具有重要的指导意义。本文首先分析了配电网评估的基本概念及其基本原则；接着分析了配电网评估理论体系，列出了配电网评估体系的主要内容；最后，基于理论体系的分析结果，详细地给出了配电网评估系统体系结构的设计方法，设计了系统的软件结构和功能结构。本文提出的配电网评估体系结构设计方法能够为配电网评估系统的设计提供有益的参考。

【关键词】配电网评估；体系结构；结构设计

前言

伴随着电力工业的飞速发展，配电网的建设需求与日增加，同时，配电网建设呈现出覆盖范围广、规模大、涉及的相关因素众多等特点，这些因素促使配电网的规划改造和建设成为一项庞大复杂的系统工程。随着配电网规模的逐渐增大，配电网规划设计问题逐渐成为了电力工程师们日益关注的问题[1-3]。为了实现配电网建设的经济或安全最优，就需要对配电网的运行水平进行全面的、准确的评估。因此，配电网评估能够为配电网的规划、设计和建设改造提供可靠的决策参考，大大地减少了依靠人工判断所带来的建设不合理问题，能够最大限度地提升配电网运行的经济性和安全性[4-6]。基于以上分析可知，构建准确而实用的配电网评估系统对配电网具有重要的意义。

1.配电网评估的概念与基本原则

配电网评估是配电网规划的重要组成部分，是一种用于尽可能全面、可靠地评价配电网各方面运行情况，为电力系统规划设计和建设改造提供可靠参考的重要手段。配电网评估需要遵循以下基本原则：

（1）准确性和规范性原则。评价指标的定义清晰明确，统计来源和方法无歧义，重复计算指标间的相互关系明确。评价指标的分类、计量单位、计算方法、调查表式等应有统一的规范性要求，以便于在实际工作中推广应用。评价指标应方便不同地区之间和同一地区不同时间状态下配电网规划建设情况的相互比较，突出导向性效果。

（2）可靠性原则。评价指标要有可靠的统计数据渠道，具有可操作性，对于暂时不能统计又十分必要的指标可先设置，随着公司信息系统的完善而后进行统计。

（3）客观性原则。评价指标应能够真实地反映所统计的对象，客观的了解和掌握配电网的实有状态。

（4）全面性原则。评价指标所组成的体系结构应尽量覆盖配电网运行的方方面面，确定单个指标与整个指标体系所要表达的范围无盲区。

2.配电网评估体系的主要内容

配电网评价体系需要以电网供电公司EMS/SCADA系统的数据库数据或者其他内部数据资料为基础，以数学统计方法、电力系统潮流计算和短路电流计算、层次分析法以及其他数学方法等为工具，最终以数值的形式实现对配电网各方面的量化计算。配电网评估主要包括4部分内容：

（1）评估指标体系。评估指标体系应满足指标层次结构分级清晰、指标结果全面可靠精确、统计计算方便以及实用性强的特点；评估指标不能存在相互联系重叠、重复计算等缺陷。评估指标应该能够真实的、准确地反映配电网方方面面的运行情况，切实为配电网的规划设计提供有效依据。

（2）评估指标计算与评分。根据国家标准、供电公司企业标准等，完善评估指标的统计方法和口径，明确地给出评估指标的计算公式；同时，根据指标的合理性范围，确定评估指标的详细评分标准，并利用分段函数或连续函数予以精确地表示。

（3）权重体系。权重体系是决定了各评估指标重要性的决定性因素，其直接决定了配电网评估结果的准确性。因此，需要利用准确有效的数学和电力系统方法来计算权重体系的值。其中，最常用的方法是采用专家决策法、德尔菲法和模糊评价法来计算权重体系。

（4）评估计算与结果。评估计算根据电网公司信息系统或其他内部数据，在评估指标体系、评估指标计算与评分和权重体系的基础之上，最终计算得到配电网的评估结果。评估计算可基于层次分析法逐步地计算上层指标的得分，直至得到配电网评估总指标的得分。

3.系统体系结构设计

3.1 系统软件结构设计

为节约系统开发成本和便于系统设计维护，配电网评估系统采用浏览器/服务器构架即该软件系统的安装、升级和维护全在服务器端予以解决，用户只需要浏览器既可以运行全部模块，无需安装任何客户端。该体系可采用三层结构，由上而下依次是Web操作层、业务逻辑层和数据访问层。Web操作层只能与业务逻辑层交互，业务逻辑层只能与数据访问层交互，这种体系结构保证了数据信息流的确定性，便于系统的开发设计。

Web操作层的主要作用是为用户、电力工程师以及系统管理员等提供可视化的操作界面，为用户提供简单友好的业务功能操作界面，为电力工程师提供评估指标体系的维护界面，为系统管理员提供用户和电力工程师账户管理与维护界面。业务逻辑层主要负责实现基础数据的处理、自适应体系的计算、各评估指标的计算等功能，是配电网评估实现的主要逻辑功能层；该层接收Web操作层的数据和操作信息，根据相应的专业知识和规则对信息进行处理，并与数据访问层进行数据的交互。数据访问层主要负责存储配电网评估系统的本地数据，实现本地数据与数据库数据的交互以及完成相关的数据读取、数据存取等请求的响应。

基于以上的软件体系分析，配电网评估系统将应用程序以静态或动态网页的形式存储于Web服务器，将数据库安装于数据服务器。用户运行该系统软件时只需要在用户电脑的浏览器上输入相应的网址，选择用户类型并输入账号和密码即可进入配电网综合系统界面并进行操作，操作指令发送至Web服务器；Web接收到操作指令值按照业务逻辑对相应的信息进行操作，并与数据服务器的数据库进行交互，完成相关数据的读取、修改、储存等操作；最后将相应的结果传回至用户电脑并通过浏览器予以显示。系统的体系结构如图1所示。

3.2 系统功能结构设计

配电网评估系统的最主要目的就是为电力公司用户提供配电网现状或规划年的评估方法，分析配电网所存在的问题并提出整改意见。同时，为了保证评估指标体系的准确性和可维护性，引入电力工程师参与配电网评估系统评估指标体系的实时维护。在用户进行配电网评估的过程中，为了实现基础数据输入、自适应权重体系计算、配电网评估指标计算和评估报告输出等功能，需要对整个配电网评估系统进行功能模块进行分工管理。因此，配电网评估系统的总体功能模块图如图2所示。

4.结语

本文在分析配电网评估概念与基本原则的基础上，给出了配电网评估理论体系的主要内容，提出了一种配电网评估体系结构的设计方法，完善了该评估系统的软件结构设计和功能结构设计。该体系结构设计方法能够为配电网评估系统的构建提供可靠的参考，具有一定的指导作用。

参考文献

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