范春燕 邱云崗 李曉霞

摘 要：隨著舊城改造、城中村拆遷、道路拓寬、立體交通的新建等各項(xiàng)城市建設(shè)工程的逐步開展，高標(biāo)準(zhǔn)的城市發(fā)展規(guī)劃向電力規(guī)劃提出了更高的配套要求。地市經(jīng)研所作為本地區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)支撐單位，是城市電力規(guī)劃的主要承擔(dān)者，但規(guī)劃工作中由于信息化支撐不足，存在著規(guī)劃與實(shí)際結(jié)合不緊密、規(guī)劃數(shù)據(jù)來(lái)源不全面等影響規(guī)劃工作合理性的癥結(jié)。文章主要介紹了通過(guò)構(gòu)建全過(guò)程信息化支撐平臺(tái)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃與城市規(guī)劃同步進(jìn)行、協(xié)調(diào)發(fā)展的有益探索。

關(guān)鍵詞：電力規(guī)劃；規(guī)劃全過(guò)程；城市發(fā)展規(guī)劃配套；EPGIS深化應(yīng)用；規(guī)劃數(shù)據(jù)全采集

引言

由于城市建設(shè)提速、道路改造頻繁，電力部門所做的城市電網(wǎng)規(guī)劃不適應(yīng)、跟不上發(fā)展的節(jié)奏，各類工商業(yè)區(qū)、舊城區(qū)改造后新增的成百上千倍的供電量不能做到有效預(yù)測(cè)，以致在電網(wǎng)規(guī)劃中不能及時(shí)體現(xiàn)，電網(wǎng)中短期規(guī)劃調(diào)整由于數(shù)據(jù)銜接不暢滿足不了城市快速發(fā)展的要求。某些時(shí)期政府規(guī)劃特別是道路建設(shè)有很大的隨意性，給電網(wǎng)規(guī)劃帶來(lái)困難。

尤其是近三年來(lái)，太原城市道路改造工作的快速推進(jìn)，著實(shí)解決了制約都市建設(shè)的主要因素。太原空間布局“一城獨(dú)大”，城市中心區(qū)聚集了太多的行政、產(chǎn)業(yè)、人口及服務(wù)，不僅造成了交通的擁堵，也造成了空間結(jié)構(gòu)的失衡。產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施和人口從市中心區(qū)疏解到城市周邊，會(huì)迅速帶動(dòng)縣域經(jīng)濟(jì)的崛起，實(shí)現(xiàn)全市城鄉(xiāng)的均衡發(fā)展?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著道路基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，對(duì)電力資源的要求逐步提升，提升電力規(guī)劃工作的合理、科學(xué)性，為城市建設(shè)提速是電力企業(yè)的重要責(zé)任。

1 項(xiàng)目主要內(nèi)容

針對(duì)上述情況，亟需建立一套以先進(jìn)的規(guī)劃理論、規(guī)劃方法為指導(dǎo)，通過(guò)多項(xiàng)數(shù)據(jù)來(lái)源和接口，構(gòu)建模型，建立電力電網(wǎng)規(guī)劃輔助及決策風(fēng)險(xiǎn)分析的研究與應(yīng)用的信息化系統(tǒng)。具有使用方便、結(jié)果直觀，圖形信息全的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合城市規(guī)劃發(fā)展，形成對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃工作的全過(guò)程管控與技術(shù)支撐，整個(gè)系統(tǒng)能夠詮釋理論與專家經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合，科學(xué)性與實(shí)用性的統(tǒng)一，從而完成結(jié)構(gòu)合理、界面友好、擴(kuò)展性強(qiáng)的電網(wǎng)規(guī)劃輔助平臺(tái)構(gòu)建。結(jié)合城市建設(shè)發(fā)展規(guī)劃為電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員提供全面的源頭資料，提高城市電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)水平。從規(guī)劃的各個(gè)時(shí)期、層面做好分析工作，使經(jīng)濟(jì)效益的觀點(diǎn)寓于城網(wǎng)規(guī)劃之中，使供電企業(yè)的效益有機(jī)的增長(zhǎng)。

2 項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路

項(xiàng)目將按照電網(wǎng)空間信息服務(wù)平臺(tái)，電網(wǎng)規(guī)劃資源信息庫(kù)，電網(wǎng)數(shù)字化輔助規(guī)劃三個(gè)部分研究實(shí)施。

電網(wǎng)空間信息服務(wù)平臺(tái)：通過(guò)國(guó)網(wǎng)EPGIS平臺(tái)提供的相關(guān)空間分析服務(wù)對(duì)電網(wǎng)現(xiàn)狀（供電能力、負(fù)荷分析預(yù)測(cè)等）分析提供技術(shù)支持。

電網(wǎng)規(guī)劃資源信息庫(kù)：主要為電網(wǎng)規(guī)劃提供相關(guān)數(shù)據(jù)功能，包括接入地理信息數(shù)據(jù)、衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)、國(guó)網(wǎng)GIS平臺(tái)數(shù)據(jù)、營(yíng)銷數(shù)據(jù)等，為電網(wǎng)規(guī)劃提供主要的數(shù)據(jù)支撐。

電網(wǎng)數(shù)字化輔助規(guī)劃：主要對(duì)供電區(qū)域的空間分析計(jì)算，提供需求預(yù)測(cè)、負(fù)荷與電源分析、電氣計(jì)算、項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、指標(biāo)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、成果輔助管理等。

3 項(xiàng)目研究路線

項(xiàng)目通過(guò)對(duì)地市供電公司及下屬技術(shù)支撐單位的電網(wǎng)規(guī)劃工作范圍、特點(diǎn)及需求的詳細(xì)分析形成了對(duì)規(guī)劃工作啟動(dòng)階段、編制階段和審查實(shí)施階段的全過(guò)程信息化、規(guī)范化輔助，具體包括：

規(guī)劃前期：通過(guò)上級(jí)規(guī)劃方案分析形成對(duì)本單位規(guī)劃范圍及內(nèi)容的初步理解，并根據(jù)需求整合現(xiàn)有各類非電力規(guī)劃資源，如市政發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)推動(dòng)計(jì)劃等，依托EPGIS數(shù)據(jù)接入實(shí)現(xiàn)包括電網(wǎng)規(guī)劃、電源規(guī)劃、能源資源、地理地質(zhì)、電網(wǎng)架構(gòu)、電量負(fù)荷、典型設(shè)備電氣參數(shù)等各類重要數(shù)據(jù)。并針對(duì)規(guī)劃區(qū)域針對(duì)性分析現(xiàn)狀。為規(guī)劃工作的開展提供準(zhǔn)確、全面的數(shù)據(jù)和科學(xué)、有效的前期分析工具。

規(guī)劃中期：依據(jù)前期調(diào)研收集的各種規(guī)劃數(shù)據(jù)及當(dāng)前的現(xiàn)狀分析，提供為負(fù)荷與電源分析、需求預(yù)測(cè)及潮流計(jì)算等輔助計(jì)算工具，使規(guī)劃人員從繁瑣的人工計(jì)算中解脫出來(lái)，最終形成線路布線和優(yōu)化、變電站選址定位等功能輔助規(guī)劃方案的形成。

規(guī)劃后期：實(shí)現(xiàn)規(guī)劃方案初稿產(chǎn)生后的方案評(píng)估、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、方案評(píng)審及數(shù)字化方案資料移交，針對(duì)規(guī)劃成果提供多樣化展示，并形成規(guī)劃方案資源庫(kù)，便于檢索查詢?yōu)榉桨敢?guī)劃工作提供典型經(jīng)驗(yàn)。

4 項(xiàng)目主要特點(diǎn)

4.1 實(shí)現(xiàn)EPGIS平臺(tái)接入

國(guó)網(wǎng)GIS平臺(tái)服務(wù)的請(qǐng)求報(bào)文采用SOAP方式，涉及到空間圖形數(shù)據(jù)時(shí)采用GML標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行封裝，采用標(biāo)準(zhǔn)的XML接入規(guī)范實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)國(guó)網(wǎng)GIS平臺(tái)的開放接口實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的接入、圖形服務(wù)的接入、業(yè)務(wù)功能的接入。

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)接入：包括基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)（鐵路、河流、公路、省界、市界、縣界、收費(fèi)站、鄉(xiāng)間小路等）、衛(wèi)圖影像、輸電線路、桿塔、變電站及站內(nèi)設(shè)備矢量數(shù)據(jù)。

圖形服務(wù)接入：包括圖形瀏覽服務(wù)、矢量圖形服務(wù)、專題圖服務(wù)、空間分析服務(wù)、查詢定位服務(wù)、電網(wǎng)拓?fù)浞治龇?wù)、切片地圖服務(wù)。

業(yè)務(wù)功能接入：電力線路走廊分析、最短路徑分析、供電能力分析、供電半徑分析。

4.2 負(fù)荷預(yù)測(cè)

負(fù)荷預(yù)測(cè)是電網(wǎng)規(guī)劃中的基礎(chǔ)性工作，它為電網(wǎng)規(guī)劃提供了必不可少的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其精度的高低直接影響著整個(gè)規(guī)劃工作的優(yōu)劣。負(fù)荷預(yù)測(cè)涉及的范圍廣泛，影響負(fù)荷的因素很多且具有不確定性，預(yù)測(cè)的方法和模型眾多且各有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用場(chǎng)合，預(yù)測(cè)的思路也千差萬(wàn)別，所以準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測(cè)難度很大。

在各途徑結(jié)果相互校核的基礎(chǔ)上，通過(guò)專家干預(yù)，最終確定目標(biāo)年各項(xiàng)預(yù)測(cè)結(jié)果。按年度分區(qū)，分電壓等級(jí)收集和積累最大負(fù)荷數(shù)據(jù)，根據(jù)電網(wǎng)地理分布、變電站主變、線路及大用戶的典型日、最大負(fù)荷計(jì)算分區(qū)最大負(fù)荷和區(qū)塊間的同時(shí)率，繪制全市負(fù)荷分布圖，并實(shí)現(xiàn)任意劃定區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)等功能。分析各分區(qū)的負(fù)荷密度、增長(zhǎng)率、電網(wǎng)密度和負(fù)荷的匹配情況。

4.3 潮流計(jì)算

潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)非常重要的分析計(jì)算，用以研究系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行中提出的各種問(wèn)題。對(duì)規(guī)劃中的電力系統(tǒng)，通過(guò)潮流計(jì)算可以檢驗(yàn)所提出的電力系統(tǒng)規(guī)劃方案能否滿足各種運(yùn)行方式的要求；對(duì)運(yùn)行中的電力系統(tǒng)，通過(guò)潮流計(jì)算可以預(yù)知各種負(fù)荷變化和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變會(huì)不會(huì)危及系統(tǒng)的安全，系統(tǒng)中所有母線的電壓是否在允許的范圍以內(nèi)，系統(tǒng)中各種元件（線路、變壓器等）是否會(huì)出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷，以及可能出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷時(shí)應(yīng)事先采取哪些預(yù)防措施等。潮流計(jì)算方法很多：高斯-塞德爾法、牛頓-拉夫遜法、P-Q分解法、直流潮流法，以及由高斯-塞德爾法、牛頓-拉夫遜法演變的各種潮流計(jì)算方法。目前主要的潮流計(jì)算方法研究方向?yàn)榕ｎD法及P-Q分解法在算法模型上的優(yōu)化。

5 結(jié)束語(yǔ)

項(xiàng)目自投運(yùn)以來(lái)，依托信息化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了地市電網(wǎng)規(guī)劃工作的有效輔助，形成了電網(wǎng)規(guī)劃全過(guò)程一體化、空間信息化、輔助智能化的管理提升。將電網(wǎng)規(guī)劃與城市規(guī)劃在信息平臺(tái)上相結(jié)合，合理利用城市資源對(duì)規(guī)劃預(yù)留站址、管線做更有效的管理，避免城市資源與電網(wǎng)資源的浪費(fèi)，為城市規(guī)劃提供了良好配套。項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中，培養(yǎng)和鍛煉了一支技術(shù)過(guò)硬、團(tuán)隊(duì)精神強(qiáng)的技術(shù)力量，隨著項(xiàng)目的進(jìn)一步深化應(yīng)用，勢(shì)必為電力企業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作提供科學(xué)、合理的指導(dǎo)。