電網設備運行信息統計分析系統的設計與開發研究

龐帆　陳張帆　隋志巍　張永飛

摘要：通過提升統計分析水平能夠有效降低企業生產與管理成本，電網設備作為電力企業的重要資產，有必要建立從項目立項評審到設備運行全過程信息統計分析，通過研究電網設備運行信息統計分析的業務需要、系統應用、數據傳輸及總體技術，本文通過信息化手段開發一套電網設備運行信息統計分析系統，能夠有效規范化項目開工投產的統計，增強電網的精益化管理，提升設備利用率和電網規劃經濟性。

關鍵詞：電網設備;統計分析;系統設計;系統開發

中圖分類號：TP311 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）14-0233-02

在市場經濟快速發展和企業社會責任不斷增強的背景下，降低企業生產成本和管理成本、提升統計分析水平、提高數據真實性和權威性，是樹立行業典范的重要手段[1]。國家電網公司高度重視發展統計業務和管理體制建設，提出了“夯實統計基礎，建設投資項目與運行設備貫通的全過程統計體系，實現基于大數據的規劃計劃、建設投產、運行改造全過程管控”的發展目標，大力推進統計數據“做真用實”、統計分析“精準到位”。

隨著公司發展規劃業務流程逐步優化，管理精益化水平顯著提高，各專業對明細數據、實時信息等需求越來越迫切，對堅強智能電網建設、企業高效協同經營管理等提出了更高要求，統計分析數據不規范、考慮設備實時運行的電網性能評估理論不完善、項目管理系統數據不貫通等問題日益凸顯，現有的數據統計分析模式和項目過程管控機制已不能滿足經濟發展新常態、精益管理新要求、電力改革新形勢的需求。

分析與挖掘技術是一個以數據庫、數理統計、人工智能、可視化四大支柱技術為基礎，多學科交叉、滲透、融合形成的新的交叉學科，其研究內容十分廣泛[2]。賀靜等人初步構建了智能電網綜合評估指標體系，主要包括發展水平指標體系和效果/影響指標體系。其中，發展水平指標體系用于描述發電、輸電、變電、配電、用電和調度六個環節的關鍵技術的發展程度，而效果/影響指標體系則反映智能電網建設給發電公司、電網公司、電力用戶和整個社會可能帶來的效益與影響。最后，提出了基于模糊層次分析法的智能電網綜合評估方法流程[3]。韓柳等人從電網發展特性及價值取向出發，將電網發展評估劃分為安全、可靠、優質、協調、經濟、高效、智能共七個子系統，分別建立了三級指標。以某省域電網為例，應用指標體系對其“十一五”期間的電網發展進行評價。該指標體系具有系統、全面、客觀的特點，對推進電網科學發展，提高電網管理水平具有重要意義[4]。王斌琪等人以在線實時運行評估為著眼點，以狀態指標體系為基礎，提出了包含初步評估和精確計算兩步驟的電網運行趨勢實時安全評估方法。其中，初估是結合模糊理論，利用負荷重要度所得到的區域重要度指標，判斷發生沖擊事件后系統的運行趨勢，快速確定問題區域;精算是利用所提出的狀態指標體系，確定并計算具體的危險指標。既可滿足實時評估的快速性要求，又可兼顧確定性狀態指標體系的全面性[5]。

因此，本文通過研究基于電網項目及設備建設的全過程，建立了電網設備運行信息統計分析系統，該系統能夠知道規劃電網項目、設備的規劃方案智能化評估，為項目計劃提供優選排序，規范化項目開工投產的統計，增強電網的精益化管理，提升設備利用率和電網規劃經濟性。

1 電網設備運行信息統計分析系統設計與開發

1.1 業務架構設計

電網設備運行信息統計分析系統是為精益化分析電網設備運行效率和資產效益，更好地發揮統計數據在經營管理決策中的支撐作用，承擔保障公司運營安全、有序、健康、高效的協調職能。充分利用公司數據共享和業務融合工作成果，通過規劃計劃、運檢、調度等業務數據共享，研究和建立電網設備運行信息統計分析決策模型，貫通項目與設備信息，實現電網設備基礎臺賬、運行信息、效率評估、項目決策的一體化集成應用，支持項目投資輔助決策，促進經營管理決策精益化，具體如圖1所示。

業務架構說明：

數據抽取層：為電網設備信息統計分析提供數據支持，包含線路、變壓器等設備數據、電壓、電流、負荷、電量等運行數據。

指標體系構建層：明確指標的統計范圍、頻度等，構建電網關鍵設備的運行效率評價體系。

電網效率評估分析層：基于運行效率評價體系，選取適當的評估方法，設置邊界條件，實現電網關鍵設備的運行效率評估。主要包括電網網架評估、電網設備評估、電網項目評估。

電網項目輔助決策層：采用多目標尋優的方式，對項目的優先級進行排序，求解出最優的項目組合，為項目優選和決策的有效性與合理性提供參考。主要包括項目立項輔助、項目成效輔助分析等。

1.2 應用架構設計

應用架構設計承接業務架構設計內容，通過對業務需求點的總結、分析和歸納，提煉出對應的系統功能，形成數據對應工具、數據質量管理、基礎數據管理、指標體系管理、電網運行效率評估、設備運行效率評估、設備健康水平評估、項目成效輔助評估、項目立項輔助評估、電網規模分析、電網設備水平分析、電網利用效率分析、電網發展速度分析、項目分析、報表生成、電網拓撲展示、多維查詢、綜合展示等系統功能。如下圖所示：

1.3 數據架構設計

數據架構設計承接業務架構、應用架構設計成果，對電網設備運行信息系統所涉及數據的概念模型、數據分類、存儲分布、數據流轉、數據處理等內容進行設計規劃，為后續的技術架構設計提供輸入。

1.4 技術架構設計

系統遵循 J2EE 技術路線， 應用面向服務架構（SOA） 和 Weblogic 中間件，將軟件、平臺、基礎設施整合建立標準體系，提供服務。按照數據層、數據集成層、應用層、展現層實現多層技術體系架構，通過 Web 服務接口實現與其他系統的集成。

2 系統建設成效

通過設計與開發電網設備運行信息統計分析系統，建立關鍵指標統計分析，為電網統計工作提供重要數據支撐;項目開展設備實時信息的電網性能和發展潛力綜合評估研究，并建立項目-設備-電網三方聯動的電網發展輔助決策模型，為公司發展規劃、投資、計劃等工作提供有力理論支撐。主要成效如下：

2.1 指導規劃方案智能化評估

對于不同地區的電網規劃方案，在線匹配規劃項目所在區域內的在建項目情況和在運設備情況，利用其項目、設備與電網的在線數據分析方法，掌握區域電網可靠率、負載率現狀，應用標準化、結構化可研報告，實現項目必要性、經濟性的智能化評估，既做到電網建設超前布局，又做到項目/設備效率與電網發展的緊密協同，切實提高規劃布局的精準性和項目投資經濟性。

2.2 指導項目計劃優選排序

對于項目計劃安排方案，應用設備信息實時信息統計分析，掌握設備真實運行狀態，避免出現項目重復安排、資金低效投入和設備利用不均的現象;應用項目-設備-電網三方聯動的電網發展輔助決策模型，自動識別電網薄弱環節，智能測算投資需求，實現按照輕重緩急排序的項目優選，為電網項目計劃安排的有序實施提供有力保障。

2.3 指導項目開工投產規范化統計

對于項目開工、投產關鍵節點統計，應用項目全過程動態管控機制，實現基于圖像識別技術、信息通信技術和智能管控平臺的項目開工統計報送和投資進度異常糾察;利用電網項目與設備的業務貫通和信息貫通成果，實現基于設備實時運行數據的投產時間自動獲取、投產統計自動報送，指導項目關鍵節點規范化統計，促進管理手段改進和管理模式創新。

參考文獻：

[1] 陳明坤.中國企業可持續發展成本戰略研究[D].武漢理工大學，2011.

[2] 段成.電網投資效益后評價理論及決策支持系統的研究[D].華北電力大學，2012.

[3] 賀靜，宋琪，文福拴，等.智能電網綜合評估指標體系初探[J].華北電力大學學報（自然科學版），2013， 40（2）：46-54.

[4] 韓柳，彭冬，王智冬，等.電網評估指標體系的構建及應用[J].電力建設，2010，31（11）：28-33.

[5] 王斌琪，王海霞，徐鵬，等.電網運行趨勢實時安全評估方法[J].電網技術，2015，39（2）：478-485.

【通聯編輯：唐一東】