深度解析！基于大数据的“三统一”配电网规划辅助决策系统

配电网规划工作是一项复杂的系统工程，具有涉及专业领域广、数据信息量大、不确定因素多和更新变化快等特点。科学合理的配电网规划是确保未来电网安全性、可靠性和经济性的先决条件。传统规划模式主要存在决策难、评审难、编制难三大难点。为此，文章研究并提出了基于大数据的“三统一”配电网规划辅助决策系统：以统一的技术原则为基础、采用统一的规划平台，实现统一项目建库。实践表明，该规划辅助决策系统提升了规划方案编制品质，改善了评审效果，提升了投资决策精益化水平。

通过科学、合理、有序的配电网规划工作，可以更好地指导电网建设。配电网规划涉及专业领域广、数据信息量大、不确定因素多、更新变化快，传统规划模式主要存在决策难、评审难、编制难三大难点。为了提高规划效率，国内外已开发了一些规划设计软件，由于难以得到准确的数据支撑，现有软件不能充分发挥作用。将大数据概念引入电力行业，站在电力大数据的角度对电网系统进行分析，已成为研究热点。

文献［1］介绍基于地理信息系统的上海城市配电网规划计算机辅助决策系统的整体架构和功能设计。文献［2］阐述了基于大数据的电网智能决策应用。文献［3–4］分别从大数据与电力大数据、应用及探索角度探讨了大能源思维与大数据思维的融合。文献［5］研究在全球能源互联网背景下能源大数据在用户供电可靠性预测评估中的应用。为了解决传统规划决策难、评审难、编制难三大难点，提升规划效率，本文提出了基于大数据的“三统一”配电网规划辅助决策系统。以统一技术原则为基础，采用统一规划平台，实现统一项目建库。其中，配电网规划平台通过“SOA数据总线”与企业其他系统进行数据交互，并通过其他接口获取国民经济等数据，研发电网诊断、投资决策和规划评估等功能，并以“插件”方式引入现有成熟软件。

1 系统设计总体思路

1.1 电网规划大数据

电网大数据以业务趋势预测、数据价值挖掘为目标，利用数据集成管理、数据存储、数据计算、分析挖掘等方面的关键技术。电网大数据具有数据量大、种类繁多、数据处理迅速、价值密度低4个特点。

与电网规划相关的数据有：一体化GIS平台中的设备台账、网络拓扑结构、相关图纸和地理信息等数据；生产管理系统中的设备技术参数、停电信息和设备缺陷信息等数据；营销系统中的用户信息、用电信息和综合线损等数据；计量四合一中的配电变压器（简称配变）年、月、日负荷数据；调度系统中的变电站、电厂、高中压线路等设备负荷数据；可来源于其他系统中的市政规划、经济发展和区域人口等数据。

近年来，随着信息系统的建设和发展，以配电网GIS平台为核心，将生产管理系统、营销系统、计量四合一、调度系统的数据进行集成，电网企业已经建立起了“站—线—变—户”的一体化数据模型，形成了从电网设备到客户信息的拓扑映射关系。系统搭台，实现数据信息的融合与应用，消除数据孤岛，打破专业壁垒，实现了信息共享，为解决配电网规划缺乏可靠数据和信息化支撑的问题提供有力条件。

1.2 基于大数据的“三统一”总体思路

为了解决传统规划的难点，研究并提出配电网规划辅助决策系统：基于大数据，以“统一技术原则”为基础，借助“统一规划平台”，实现“统一项目建库”，见图1。

2 基于大数据的“三统一”配电网规划辅助决策系统

通过数据总线从多个数据平台获取规划大数据，以“完备、真实、准确、有效”为原则，进行大数据预处理、存储、分析、挖掘和可视化，应用于常态资料收集、配电网诊断、负荷预测等规划环节。

2.1 统一技术原则

按照“三统一”的思路，制定标准化、差异化和属地化的规划技术原则，包括以下内容：

（1）在上级各项规划技术原则的基础上，明确目标，统筹建设和改造的技术要求。充分考虑本地区规划定位、电网现状、负荷发展等情况，进行电网分区、分片，有针对性地提出不同区域各电压层级的优化原则，给出远景目标网架和变电站布点规划。最后制定的属地化技术原则具备“同一片区标准化、不同片区差异化”的特点。

（2）统一基建、技改和客户接入三方面的电网建设改造思路和技术路线，这对实现电网的协调发展具有重要的指导意义。

（3）将统一的技术原则内嵌入规划平台中，作为配电网规划的依据和出发点。

2.2 统一规划平台

借助配电网GIS、调度自动化系统、生产管理系统、营销系统和计量四合一等信息化成果，统一规划平台通过“SOA数据总线”与其他系统进行数据交互自动获取规划所需数据，实现电网诊断、负荷预测、项目编制、项目评估和投资决策等功能，为电网规划和投资决策提供有效工具支撑。

2.2.1 五大功能优势

统一规划平台的五大功能优势为：

（1）数据采集—常态收资：通过数据总线采集数据，实现快速、实时的数据获取，为电网全息分析打下坚实基础，提升收资效率。

（2）电网诊断—严谨分析：基于统一计算策略的电网诊断、报表表格计算、问题明细追踪和分区指标计算，提升分析结果严谨性。

（3）图形展示—可研深度：基于问题建立项目，并对每个项目进行评估；通过投资策略优选项目，自动汇总工程投资及规划指标，提升规划项目的实用性。

（4）项目管理—结果可视：基于GIS系统为背景的分区划分、设备渲染、项目绘制、可靠性及负荷预测计算结果展示，展示效果直观且精细化。

（5）成熟软件—精益计算：引入现有技术成熟的电网辅助决策软件，如空间负荷预测、电网潮流和可靠性计算等软件。

2.2.2 规划原则及边界管理

依据规划区域实际特点，遵照相关导则及技术规范，定制属地化的规划原则，并内嵌入规划平台，为项目规划提供统一的信息及方案校验策略。

“规划技术原则”模块能够做到技术原则标准化、属地化、可定制、表单化，形成结合分区的具有空间分布特点的配电网分析策略，指导电网评估分析和规划方案的编制。该模块示意见图2。