質量預警地圖的大數據分析應用研究

陳兵 黃麗 段若晨 童林白 王定

【摘要】研究主要通過對上海市電力公司各部門及各分公司目前的質量事件上報、調查及處理的現狀調研分析，結合國網公司、上海公司對質量管理的相關要求，運用質量地圖的理念與方法，開展對公司質量事件的產生形成和實現全過程監督管理研究。以數據分析為手段，為質量事件的控制以及相關安保措施的提出提供參考。

【關鍵詞】大數據分析；質量管理；質量事件

做為質量地圖信息數據來源的重要來源，質量事件數據庫是質量地圖最終成果展現的重要組成部分，安保部作為質量事件信息收集整理的重要環節，從數據信息的收集質量、整理邏輯、展示方案、應用拓展四個方面來深化質量地圖的應用，依托當前大數據的分析手段，深挖可能存在的隱患，降低電網運行風性，從而更有效的促進電網系統安全運營。

一、主要做法

（一）改善質量事件數據收集質量，簡化后續數據處理難度

1.建立質量監督信息系統，統一上報路徑，完善質量事件信息庫

質量監督管理應用系統是在現有的系統基礎上，改造和構建統一的電力可靠性業務管理和信息交換平臺，目的是以實現資產全壽命周期安全、效能、成本綜合最優為目標，對電網工程建設質量、設備運行質量、服務質量等進行全過程監督、檢查、評價和考核，促進各項相關工作協調開展和互相促進，持續提升電網建設、運行、服務質量。

質量監督管理信息系統主要由首頁、關鍵指標考核、關鍵指標報送、關鍵指標審核、關鍵指標管理、質量事件報送、質量事件審核、質量事件管理、綜合管理、資料管理十個主要模塊構成。

2.規范質量事件申報格式，統一條目內容，明確分析主體

從質量事件的定義來看，質量事件是規劃建設、物資采購、運維檢修、電能管理、營銷服務等過程中，各相關方違反有關法律法規、制度標準或管理要求，因質量不能滿足使用要求和使用程度，對電網建設、安全運行、可靠供電和優質服務等造成損失、危害和影響的事件。由工程、物資、運檢、電能、服務五類質量事件組成，分為一至八級。我們可以看到由于質量事件申報所涉及的相關內容較為復雜，在之前的申報過程中由于不同地區的申報格式差異較大，給之后的質量事件數據分析造成了非常大的困難。為保證數據庫的邏輯有序，項目組編制了《國家電網公司質量事件報告填報規范》對質量事件的申報提出了完整性、準確性、及時性的三大要求。

（1）完整性要求：應嚴格按照系統要求填寫字段，系統必填字段非空，避免遺漏。

（2）準確性要求：應行文規范、準確、專業，語言簡潔、突出重點，避免語法錯誤及文字錯誤，避免口語化表述，注意語句間的邏輯關系，層次清楚，意思明了，衡量數據的正確程度，數據是否在合理取值范圍內。

（3）及時性要求：330千伏及以上電壓等級事件應在事件發生后24小時內填報質量事件快報，且在事件發生后12小時內通過電話、短信、郵件等形式向總部安質部做即時報告；220千伏及以上電壓等級質量事件要求發生后72小時內填報質量事件快報。

所有事件報告應在事件發生后一個月內填報事件報告。可在事件快報填報時提出報告延期申請，最多延期至60天。

3.明確質量事件申報時限，降低數據庫延時，及時反應當前電網運行狀況

為兼顧質量事件數據庫數據源的及時性與完整性，項目組針對質量事件申報設計了“快報”與“申報”的兩種機制，各級用戶在質量事件發生后依據事件發生等級分別填寫質量事件快報和質量事件報告。質量事件快報的要求在于快速有效的將發生的事件向上級匯報，然后由上級領導審核定是否為質量事件，并將其歸檔。用戶上報了質量事件快報后，才可以填寫、上報對應的質量事件報告。一條質量事件決報數據只對應一條質量事件報告。

4.設立質量事件申報評分制度，激勵數據錄入源持續規范

為保證一線基層人員的質量事件錄入規范，項目組設計了針對事件申報的評分制度，實時反饋相關報告的錄入質量，并作為一種考核手段保證質量事件相關數據的收集質量.

（二）明確質量事件分析邏輯，優化質量事件分析結果

1.物資專業質量信息綜合分析

（1）分別統計220kV及以上、110kV、35kV、10kV及以下質量事件數量，展示發生質量事件設備電壓等級分布。

（2）統計設備供應商發生質量事件數量情況、造成損失情況，對其中前十家單位進行展示。

（3）按設備類別統計設備供應商發生質量事件數量情況、造成損失情況，對其中前十家單位進行展示。設備類別跟據質量事件系統對設備類別的分類，包括：換流設備、變電設備、輸電設備、發電設備、配電設備、用電設備、輔助設備、設備。具體類別可根據質量事件系統現有設備多級分類進行細化統計。

（4）按設備類型統計質量事件數量分布和造成損失情況。設備類別跟據質量事件系統對設備類別的分類，包括：變壓器、電抗器、斷路器、電壓互感器、電流互感器、隔離開關、耦合電容器、避雷器、阻波器、母線、組合電器（GIS）、開關柜、繼電保護及安全自動裝置、遠動通信、其他。具體類型可根據質量事件統現有設備多級分類進行細化統計。

（5）按設備投運狀態統計展示質量事件數量分布：在運、停運、未投運統計設備質量事件情況。

（6）按設備投運年限統計展示質量事件數量分布：十年以上、5-10年、5年以下、1年以下。

（7）統計計算損壞設備平均修復時間，顯示本時間周期（可為年、季、月、周、24小時）和上2個時間周期的平均修復時間。

2.工程專業質量信息綜合分析

基于質量事件管理系統，對工程專業展示的基本內容進行設計，確定數據來源和統計方法制定。

（1）分別統計基建、技改、用戶出資、大修、其他這五類工程質量事件數量，展示其分布比例。

（2）分別統計工程質量事件嚴重程度：嚴重、較嚴重、輕微的事件數量，顯示其分布比例。

（3）統計平均工程質量事件延誤合理工期天數，顯示本時間周期（可為年、季、月、周、24小時）和上2個時間周期的平均延誤合理工期。

3.服務專業質量信息綜合分析

按服務類型統計質量事件分布，服務類型包括：營業、工詢、設計、工程、搶修、停電通知、其他。

（1）統計顯示本時間周期，以及上兩個周期的用戶投訴次數。

（2）統計造成省級以上的社會影響次數。即質量事件系統中：省級政府有關部門（單位）專題通報批評、行政處罰次數。

4.對運檢專業質量信息綜合分析

（1）統計減供負荷。進行本周期和上兩個周期的環比分析。

（2）統計少送電量（KW·H）進行本周期和上兩個周期的環比分析。

（3）統計停電時戶數總量，（每條質量事件記錄的停電戶數（戶）與延遲送電（小時）的乘積）。進行本周期和上兩個周期的環比分析。

5.電能專業質量信息綜合分析

引用電能質量在線監測系統中的質量分析信息。

6.質量預警地圖分級預警及大數據評估分析

（1）對各網省公司、各單位的質量情況分五級預警進行預警（用紅、橙、藍、黃、綠表示）。

（2）衡量指標：用億元資產質量事件加權值，衡量各網省公司質量水平。等于各等級事件全部質量事件的權重之和，再除以某網省資產規模。

計算公式：

（3）分檔預警：以國網公司2015年總體億元資產質量事件加權值為標準值。運用功效系數法，對全國網各網省公司億元資產質量事件加權值設定四檔預警標準。

（三）設計綜合數據展示方案，直觀展現分析結果

1.質量預警地圖頂層架構

質量預警地圖系統是一套全面提升國家電網公司質量監督管理效能的系統，系統集全面展示、深度分析、便捷查詢、實時監控、科學預警和報告生成等功能于一體，有效挖掘提升質量事件管理系統現有數據和信息，為質量監督管理提供清晰、直觀、高效地管理平臺。圍繞“一強三優”現代公司的戰略目標，明確支撐戰略目標的重要因素，按電網狀況、資產質量、服務水平、業績水平四個企業級的監測維度，細分至企業級關注點，開展綜合績效監測。

企業級綜合績效監測以公司企業負責人業績考核、同業對標、部門運營管理績效為基礎，以公司戰略目標、業務協同能力以及政府監管為導向，設計企業級綜合績效的監測對象及內容。

質量預警地圖系統總體構架分四層，分別為客戶層、支持層、應用層和數據層。客戶層由國網用戶和網省公司用戶組成，針對這兩個特定用戶，系統為此開設了兩個用戶權限。客戶層主要通過PC機以及操作系統實現。應用層主要實現了系統的六大功能，即全景展示、指標監控、分級預警、信息查詢、綜合分析和生成報告功能。應用層的執行載體是服務器和操作系統等。數據層主要為系統的數據庫，系統的數據源主要來自于質量事件系統、電能質量在線監測系統和其它系統。數據層的執行載體為數據庫服務器和存儲器服務器等

2.質量預警地圖全面展示方案

質量預警地圖系統需分三個層面展示呈現公司質量管理信息。其中一級界面為系統主界面，呈現國網或網省層面的匯總質量結果信息。二級界面是一級界面的信息內容的展開，通過一級界面可鏈接至二級界面，通過二級界面可鏈接至三級界面，依次類推。而每個界面由不同模塊組成。

根據用戶權限不同，系統界面分國網用戶和網省公司用戶兩套，兩個層面的用戶登入系統后由于權限不同，展示的范圍也不同。

3.質量預警地圖綜合分析展示方案

統計展示網省質量事件五等級預警分布、各網省公司質量事件數量、各網省質量事件加權值、質量事件設備電壓等級分布、質量事件等級分布等。

按一定的時間維度（年度、季度、月度、周、24小時）和空間維度（從國網總體、各單位）之下，對質量事件系統管理的各類質量事件進行綜合分析。通過多樣化圖表進行展示分析。

4.質量預警地圖數據查詢展示方案

項目設計通過多維度，個性化查詢公司質量情況數據。

5.質量預警地圖實時指標監控展示方案

對于質量監督管理的重點指標進行實時監測，并通過圖表或TOP10等形式在主要界面清晰展示，以便管理人員直觀了解相關信息，及時做出必要管理決策。

6.質量預警地圖報告生成方案

質量預警地圖系統根據質量事件系統的實時數據生成固定模板的報告，包括每日晨報（包含24小時內質量事件發生數量、分專業密度情況）、質量問題月報、季報、年報等，為公司質量管理的分析決策等提供支撐。

24小時報告主要基于24小時內公司接收的質量事件快報的內容生成。對質量事件快報注重時效性，反映質量關鍵信息。

月報、季報、年報基于公司質量事件正式報告生成，注重事件信息的完整性、準確性。

二、應用成效

建立質量預警地圖，建立實時化、可視化、多維度的質量信息和質量事件的預警應用模式。基于公司各專業質量信息數據的大數據梳理結果，建立質量預警分析邏輯，明確分析方法。明確質量預警地圖多維展示內容，根據需求建立質量預警定期分析報告模板，提供系統自動生成。