配网停电计划优化决策系统设计与实现

配网停电计划优化决策系统设计与实现

栗武斌1薛曙光2鲍捷2

（1.国网河北省电力有限公司魏县供电分公司河北056800；

2.国网河北省电力有限公司邯郸供电分公司河北056800）

摘要：虽然电网企业构建了很好的信息基础设施，但配网停电汁划管理涉及复杂配电网结构、停电计划综合、转供能力评估等因素，目前各相关业务系统的深度集成不足，信息孤岛现象仍然存在。配网停电计划的编制仍采用手工编制，开会进行综合评审。因配网停电计划的编制工作量大，停电计划综合评审智能化支撑不足，影响了停电计划管理效率的提高。

关键词：管理信息系统；配电网自动化；停电计划管理

1系统需求分析

该系统主要是面向配电网调度部门计划制定人员使用。功能上需要满足停电计划制定人员根据各个相关施工单位的需求，制定配电网停电计划的需求。具体的要求是：年度、月度停电计划，是由施工单位根据下达的生产、业扩等要求，排出月度、年度计划后发给调度进行平衡。施工单位的依据来源主要有以下几方面：1）基建工程，配网工程由发建部下达。2）配网修理、技改项目，由运检部下达。3）用户业扩、市政工程，由营销部收到用户申请审核后下达。4）变电所内设备、35kV及以上线路的技改、修理等工程由相关的县域检修公司或是省检修公司根据自己的年度计划自行安排（既是下达部门又是施工单位）。而调度部门停电计划制定人员对施工单位提交的停电申请，以给定的需求和原则进行平衡后，提交调度进行停电计划统筹决策。调度部门用来决策统筹停电计划的需求包括：1）月度、年度计划由施工单位上报后按线路、按预定时间自动归类，生成年度、月度计划；2）实现项目来源与相关线路停电建立映射，即一个项目完成我需要停哪几条线；一条停电安排进月度停电计划后，提示关联的基建、技改、业扩项目有哪些，年度安排分别是几月份做。同时项目及相关停电可以滚动修改；3）实现停电重复率查找。目前主要通过人工，将下月的停电计划与年度可靠性表格进行比对查找，然后再备注栏里标明，效率低且容易出错，希望实现自动查找。

2系统设计

2.1设计原则

项目设计工作应该遵循以下原则进行：1）安全性原则软件、硬件必须符合国家电网公司关于信息系统运行的相关安全防护规定。2）实用性原则通过筛选、比对等功能，实现重复停电计划的查找、统计，科学安排计划停电时间，确保计划停电时间安排的合理性，大大提高供电可靠性。3）共享性原则软件、硬件研制、试验和分析的原始参数、模型、图表等研究成果均为甲方同步共享。4）可控性原则软件、硬件研制和分析、试验、方法、进度和全过程要在甲方可控的范围之内。5）保密原则对项目研究的过程数据和结果数据严格保密，未经授权不得泄露给任何单位和个人。

2.2系统功能模块设计

依据需求分析定义和设计原则，配网停电计划优化决策系统按照功能细分原则可以划分为5个模块。系统功能模块图见图1。1）年度计划制定：系统核心功能模块之一，主要功能是实现对年度计划的上传、月度计划与年度计划的合并、月度计划筛选与编辑、导出，年度计划编辑保存等功能。通过编辑年度计划可以实现对月度计划的编辑。2）可靠性管理：该模块可以实现对年度计划的可靠性进行编辑保存。所谓可靠性就是指年度计划中对实际已经执行的计划的标注。对没有执行的计划也需要标注取消或者延期或者改期。3）重大停电窗口管理：对110KV、220KV至500KV主网停电计划对10KV线路的影响表格的编辑管理功能。支持对重大停电窗口表格的上传与查询。4）双电源用户管理：支持对10KV线路和20KV线路双电源用户数据的管理。支持10KV数据和20KV用户数据通过上传进行合并操作。5）月度计划校核：系统核心功能模块之一，主要功能包括：1）通过导入待校核的下月月度计划，对该计划进行年度计划查重，即从年度计划中找到过去的月度中与下月月度计划重复的停电计划。2）支持对月度计划与对配网线路有影响的主网停电计划的查询匹配。对匹配的主网停电计划，可以支持对月度计划日期进行调整，尽量向主网停电计划的日期进行靠拢。3）支持月度计划与双电源用户信息的查询匹配，找到月度计划中对双电源用户的双线路均进行停电的计划，修正错误计划。

3系统功能实现

3.1ApachePOI技术

ApachePOI是用Java编写的免费开源的跨平台的JavaAPI，ApachePOI提供API给Java程式对MicrosoftOffice格式档案读和写的功能。POI为“PoorObfuscationImplementation”的首字母缩写，意为“可怜的模糊实现”。ApachePOI是创建和维护操作各种符合OfficeOpenXML（OOXML）标准和微软的OLE2复合文档格式（OLE2）的JavaAPI。用它可以使用Java读取和创建，修改MSExcel文件。而且，还可以使用Java读取和创建MSWord和MSPowerPoint文件。ApachePOI提供Java操作Excel解决方案（适用于Excel997-2008）。在本系统的实现中，我们主要用到了ApachePOIAPI中的对xls文件的解析功能。通过该API，我们将excel表对象解析为Java对象，便于进行以模糊文本匹配为主要目标的excel表单单元格数据检索。

3.2月度计划查重算法流程

图2展示了月度计划查重算法的主要流程。1）停电线路识别：为实现月度计划中重复停电计划的查询，首先将年度停电计划和月度停电计划经过poi技术将excel文件解析为java对象。之后将年度和月度停电计划中的停电线路根据字符串文本规则解析识别为可供匹配的线路名称。由于对于同一条停电线路的名称在月度计划以及年度计划中不同记录中表述不完全一样，作为线路识别时，将会保存线路名称的所有不同表述，作为字符串模糊匹配的输入数据源。2）设定字符串相似度阈值：根据步骤1）中对线路的识别结果，设定字符串相似度的初始阈值，用以对字符串进行模糊匹配。初始阈值设定的依据包括待匹配的线路名称字符串的长度平均值、线路名称中较多重复的字符（如“线”）、线路名称是否包含英文和数字等。3）重复停电线路匹配：根据步骤2）设定的初始字符串相似度阈值，利用字符串模糊匹配算法，对年度和月度停电计划中所有停电线路的记录进行匹配，并输出匹配中间结果。然后根据匹配结果判断匹配的合理性，包括匹配结果中的相同字符串长度与线路名称字符串平均长度的差值是否过大、匹配结果字符串是否是线路名称字符串中最多出现的短字符、匹配结果中的字符串是否出现在大多数停电计划线路名称描述中（如出现“开关及线路”字符串，在几乎所有停电计划中均出现）。对于合理匹配结果将会直接输出，对于不合理匹配结果将会重新设定字符串相似度阈值，然后重复步骤2）、3）的操作。

结束语

在配电网停电计划管理工作中，如何有效统筹安排各条线路的停电计划，一方面保障工商业和居民用电安全和稳定性，减少不必要的停电给生产生活带来的打扰，一方面又可以保障电力线路和系统的完全稳定运行，成为一项非常重要的课题。在以往的生产实践中，对配电网停电计划的管理工作，主要依靠计划管理人员收集以excel等数据文本形式存在的大量计划数据，利用人工方式进行比对，工作量巨大且容易出错。通过配网停电计划优化决策系统的开发上线，有效地解决了单纯依靠人工统计方法造成的大量人力消耗和差错率高问题，为提高配电网停电计划管理工作的自动化智能化程度提供了有效的工具和方法支持。

参考文献：

[1]俞文跃，张长胜.基于WebService三层体系结构的库存管理系统的开发[J].福建电脑，2008（12）.

[2]汪旭敏，陈晓川，杨建国，李蓓智.基于WEB的库存管理系统的设计和实现[J].机械设计与制造，2008（1）.