基于大數(shù)據(jù)的停電監(jiān)測業(yè)務分析研究與實現(xiàn)

田建新 彭鐘 孫開寧 皮曉東 徐森 國網(wǎng)新疆電力有限公司 王天軍 國網(wǎng)新疆電力有限公司信息通信公司

1 引言

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和國家能源發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，以及人們對電的依賴隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和國家能源發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，人們對電的依賴性越來越強，對供電企業(yè)的供電能力、服務水平的要求也越來越高。但是，在電網(wǎng)不斷建設和升級改造過程中，不可避免會出現(xiàn)局部停電現(xiàn)象，影響企業(yè)用戶的正常生產(chǎn)和居民客戶的日常生活。國家電網(wǎng)公司客戶服務數(shù)據(jù)顯示，因配電網(wǎng)停電引起客戶投訴的比例已占到了投訴總量的20%左右，成為名副其實的投訴重災區(qū)。因此，如何控制配電網(wǎng)停電現(xiàn)象，已成為供電企業(yè)在提供優(yōu)質(zhì)用電服務過程中亟待解決的關鍵性問題。

目前，公司已經(jīng)建成較成熟的配網(wǎng)運行和搶修管理的信息化系統(tǒng)，包括配網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、PMS2.0系統(tǒng)等，且數(shù)據(jù)已同步在已全業(yè)務統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心。本場景的建設提出旨在以各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)為基礎，將停電相關數(shù)據(jù)進行整合分析，對新疆配網(wǎng)停電情況進行在線監(jiān)測分析，為制定停電檢修計劃等提供有效依據(jù)，提出更加科學、高效的管理建議，讓更多的數(shù)據(jù)為生產(chǎn)改進、管理水平提升所應用。

2 業(yè)務需求分析

停電監(jiān)測分析場景通過構(gòu)建“停電總體展示”、“停電關聯(lián)分析”應用場景模型，完成停電監(jiān)測分析工作，進一步分析計劃停電合理性、客戶敏感度、故障搶修效率等，輔助制定電網(wǎng)規(guī)劃建設、檢修計劃，提升公司精益化管理能力和風險防控能力。

3 關鍵技術(shù)研究

3.1 技術(shù)架構(gòu)

停電搶修、投訴、用戶影響監(jiān)測分析應用場景基于全業(yè)務統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心整體架構(gòu)進行設計，包含數(shù)據(jù)抽取、清洗轉(zhuǎn)換、模型計算和統(tǒng)一分析服務四部分內(nèi)容。主要使用全業(yè)務統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心分析域整合明細層已接入的業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進行計算統(tǒng)計、報表分析和數(shù)據(jù)挖掘，計算結(jié)果推送至數(shù)據(jù)集市，供分析展現(xiàn)使用。其技術(shù)路線如下圖所示：

圖 1 停電監(jiān)測分析技術(shù)路線架構(gòu)

3.2 業(yè)務模型設計

10kV線路停電監(jiān)測：按供電單位、停電性質(zhì)維度，監(jiān)測10kV線路停電次數(shù)、時長、時段情況，及月停電2次及以上頻繁停電次數(shù)、時長、時段、線路數(shù)量，展示線路停電地區(qū)分布和時間趨勢。

10kV配變停電監(jiān)測：按供電單位、停電性質(zhì)維度，監(jiān)測臺區(qū)停電次數(shù)、時長、時段情況，及月停電2次及以上頻繁停電次數(shù)、時長、時段、臺區(qū)數(shù)量，展示配變停電地區(qū)分布和時間趨勢。

停電對用戶的影響：按地區(qū)分布、停電時長、停電性質(zhì)、時間趨勢、時段分布等維度，監(jiān)測停電影響的用戶（重要用戶、非重要用戶）的數(shù)量和占比。

停電對公司效益的影響：根據(jù)典型負荷特性曲線，估算出損失電量，根據(jù)損失電量對各次停電對公司效益的影響情況，并進行分析及展示，損失電量小的對公司效益的影響小，損失電量大的對公司效益的影響大。

故障停電對配網(wǎng)投資的影響：以故障停電時長、故障停電次數(shù)為監(jiān)測點，分地區(qū)、分原因統(tǒng)計配變故障停電時長、故障停電次數(shù)；并以配變年平均故障停電時長、配變年平均故障停電次數(shù)為指標，監(jiān)測配網(wǎng)建設對縮短配變年平均故障停電時長的成效。

停電與投訴關聯(lián)分析：與線路、配變停電主要相關的故障報修類型是高壓故障報修，用高壓故障報修數(shù)監(jiān)測高壓故障報修總體監(jiān)測，按單位分布、月度趨勢、受理時點分布、二級分類（設備類別）、三級分類（具體設備）等維度，監(jiān)測高壓故障報修的構(gòu)成特點、特征規(guī)律和變化趨勢，將高壓故障報修和配變故障停電進行關聯(lián)，找出敏感地區(qū)和敏感時段，掌握客戶高壓故障報修特點。

4 功能應用

4.1 停電總體情況

從全疆視角上，以地圖和圖表型式分析展示停電總體情況，分別展示停電的線路數(shù)、配變數(shù)及其占比。業(yè)務內(nèi)容包括：監(jiān)測區(qū)域停電總體情況、監(jiān)測停電單位分布情況、監(jiān)測停電配變類型分布情況、監(jiān)測不同停電類型配變停電分布情況、監(jiān)測配變停電持續(xù)時長分布情況、監(jiān)測停電影響用戶分布情況、配變年度停電時長及次數(shù)，滿足總體分析的需要。

圖 2 停電總體情況

4.2 停電原因分析

采用餅圖和縱向柱形圖的方式對各類型停電原因及比重情況進行多方位、多角度對比分析。按計劃停電和故障停電深入分析具體原因，采用餅圖分別展示線路和配變的停電類型分布情況，故障停電原因（天氣因素、外力因素、用戶影響、運行維護不當、設備安裝問題、設備本體問題、用戶專線故障、主網(wǎng)故障影響等）的占比。

4.3 停電影響

重點采用柱狀圖、餅圖、曲線圖等監(jiān)測停電影響的客戶數(shù)量及客戶性質(zhì)、監(jiān)測停電對客戶的影響程度。

圖 3 停電影響分析

4.4 停電精益分析

從地州公司層面，采用柱形圖等方式，以故障停電時長、故障停電次數(shù)為監(jiān)測點，分別對烏魯木齊、昌吉、巴州供電公司做詳細分析。重點選擇相關線路做明細分析。

圖 4 停電精益情況

4.5 停電與投訴的關聯(lián)分析

停電相關的投訴主要有頻繁停電投訴、停送電信息報送及時性、未按停電計劃停送電投訴。通過監(jiān)測上述類型投訴的分布情況揭示因停電引發(fā)的投訴占總體投訴的比例、規(guī)律特征和變化趨勢。業(yè)務內(nèi)容包括：停電類相關投訴地區(qū)分布、停電配變關聯(lián)監(jiān)測。

圖 5 停電與投訴的關聯(lián)分析

4.6 故障報修分析

與線路、配變停電主要相關的故障報修類型，通過監(jiān)測故障報修數(shù)、報修占比、處理時長等，發(fā)現(xiàn)故障分布特點和規(guī)律特征。將故障停電和配變故障搶修進行關聯(lián)，找出敏感地區(qū)和敏感時段，掌握客戶故障報修特點。業(yè)務內(nèi)容包括：故障停電和配變故障搶修、配變故障搶修城鄉(xiāng)類別分布、配變故障搶修效率分布、配變故障類型分布及搶修到達現(xiàn)場的及時率。

圖 6 故障搶修關聯(lián)分析-搶修到達及時率

5 應用成效

以PMS2.0、用電信息采集系統(tǒng)、營銷業(yè)務應用系統(tǒng)、DMS等系統(tǒng)數(shù)據(jù)為支撐，通過構(gòu)建“停電總體展示”、“停電關聯(lián)分析”應用場景模型，完成停電監(jiān)測分析工作，通過分析計劃停電合理性、客戶敏感度、故障搶修效率等，協(xié)助業(yè)務部門處理完成停電故障搶修工單134起，完成客戶投訴敏感度分析報告7份，輔助業(yè)務部門制定年度、季度、月度檢修計劃，提升公司精益化管理能力和風險防控能力，在迎峰度夏、度冬期間，提供了全省市公司線路、配變停電原因、類型、范圍等數(shù)據(jù)，不僅為分析研究線路及配變停電提供了專業(yè)數(shù)據(jù)支撐，也為進一步優(yōu)化頻繁停電區(qū)域檢修計劃提供合理建議。

此外，項目提高故障處理效率，幫助供電企業(yè)合理制定檢修計劃，提高客戶滿意度，提升企業(yè)社會形象。利用大數(shù)據(jù)可視化分析手段優(yōu)化停電流程、減少重復停電。綜合利用停電信息資源，多角度分析停電原因、時長、類型等，分析問題所在，針對分析結(jié)果提出優(yōu)化業(yè)務流程合理建議，重點分析頻繁停電原因，對制定頻繁停電線路檢修計劃提出合理建議，從而有效提升配網(wǎng)運行水平。

6 結(jié)論

基于全業(yè)務統(tǒng)一數(shù)據(jù)中心分析域提供的用采、PMS2.0、營銷95598等業(yè)務的全量數(shù)據(jù)，構(gòu)建停電監(jiān)測分析應用場景，通過對配網(wǎng)停電總體情況、停電對客戶和公司效益影響的關聯(lián)分析、停電對配網(wǎng)投資的影響、停電與投訴關聯(lián)分析、停電與配網(wǎng)故障搶修關聯(lián)分析等業(yè)務進行監(jiān)測，分析各地州配網(wǎng)停電計劃安排的合理性情況，挖掘計劃停電安排不合理的深層原因，并穿透尋找管理方面問題，為配網(wǎng)運維改造提出針對性建議，從而提升配網(wǎng)設備精益化管理水平，并通過聚焦計劃外發(fā)生故障停電的臺區(qū)及用戶，及時采取補救措施，避免可能發(fā)生的用戶投訴，提高供電可靠率和客戶滿意度。