基于大數(shù)據(jù)平臺的電力生產(chǎn)安全事故事件監(jiān)控平臺研發(fā)

摘 ?要：在生活中，隨處可見“安全第一”的標(biāo)語。在電力行業(yè)，電力安全至關(guān)重要。在發(fā)生電力安全事故事件后，傳統(tǒng)的做法是人工計算事故事件等級。現(xiàn)通過研發(fā)電力生產(chǎn)安全事故事件監(jiān)控平臺，可自動判定事故事件等級，迅速采取有效措施減少負(fù)荷損失，做好客戶服務(wù)工作，及時恢復(fù)電網(wǎng)和設(shè)備運行，有效防止事故事件等級升級，避免不必要的損失。

關(guān)鍵詞：安全;事件;組件;大數(shù)據(jù)分析

中圖分類號：TP277 ? ?文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2021）12-0145-04

Abstract： In life， the slogan "Safety First" can be seen everywhere. In the electric power industry， electric power safety is very important. After the occurrence of electric power safety accident event， the traditional practice is manual calculating the grade of accident even. Through the research and development of electric power production safety accident event monitoring platform， it can automatically determine the grade of accident event， quickly take effective measures to reduce the load loss， do a good job in customer service， restore the operation of power grid and equipment timely， effectively prevent the upgrading of accident event level and avoid unnecessary losses.

Keywords： safety; event; component; big data analysis

0 ?引 ?言

根據(jù)中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司頒布的《中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力事故事件調(diào)查規(guī)程》（以下簡稱調(diào)查規(guī)程），電力安全事故事件等級需區(qū)分農(nóng)村和城區(qū)，結(jié)合減供負(fù)荷、用戶數(shù)量、停電時長和饋線30天內(nèi)故障性停電次數(shù)四個方面的條件，來計算事件最高等級。安全監(jiān)管部門需要對所管轄區(qū)域的發(fā)生的故障性停電事件事故進行調(diào)查，且須知悉對應(yīng)的事件事故的等級，通過事件事故的等級預(yù)判、自動判斷等，使得安全監(jiān)管部門根據(jù)不同的等級采取不同的措施或提前干預(yù)工作，降低和減少事件事故的等級和數(shù)量，確保線路的穩(wěn)定安全運行，提高用電客戶的滿意度，踐行人民電業(yè)為人民的服務(wù)宗旨。

1 ?電力安全事故事件

電力安全事故事件是指在電力生產(chǎn)、電網(wǎng)運行過程中發(fā)生的電網(wǎng)減供負(fù)荷或用戶停電、電能質(zhì)量降低、影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行或者影響電力（或熱力）正常供應(yīng)的事故（包括熱電廠發(fā)生的影響熱力正常供應(yīng)的事故）和發(fā)輸變配電設(shè)備非計劃停運、電網(wǎng)安全水平降低、二次系統(tǒng)不正確動作、調(diào)度業(yè)務(wù)或生產(chǎn)實時通信功能中斷等后果的事件[1]。依據(jù)事件后果嚴(yán)重程度從高到低排序，事件等級依次分為一級、二級、三級、四級、五級、六級、七級和八級共八個等級級。地市供電局需對電力生產(chǎn)安全事故事件進行嚴(yán)格管控，對四至八級電力生產(chǎn)安全事件加強內(nèi)部管控和監(jiān)督，嚴(yán)禁出現(xiàn)一至三級電力生產(chǎn)安全事故。

目前存在無法實時自動獲知電力安全事故事件情況，需要通過人為表格計算的方式獲取各類等級的事件，需要導(dǎo)出對應(yīng)饋線事件根據(jù)計算公式得出饋線事件等級對應(yīng)的事件等級，統(tǒng)計工作量大，設(shè)計數(shù)據(jù)多源頭，環(huán)比同比及事件預(yù)測工作停滯不前，無法進行事件事故趨勢預(yù)測分析。管理專業(yè)人員及業(yè)務(wù)人員均希望有一個監(jiān)控看板，自動顯示各地區(qū)的事件等級分布情況，各饋線事件等級分布情況。

2 ?大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)設(shè)計

通過運用數(shù)字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開展安全事故事件分析個性化應(yīng)用，將事故事件的預(yù)判往前移。大數(shù)據(jù)平臺匯聚營銷、資產(chǎn)、財務(wù)、人資等信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，積累了類型多樣體量龐大的電力數(shù)據(jù)資源，可自動獲取生產(chǎn)系統(tǒng)的中壓故障單、報障單、可靠性運行事件的實時數(shù)據(jù)，提供敏捷挖掘、ETL組件產(chǎn)品，可開展大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)預(yù)測工作;提供自助分析、云報表等組件產(chǎn)品，可開展圖文并茂的應(yīng)用界面開發(fā);提供MySQL數(shù)據(jù)庫、PostgreSQL數(shù)據(jù)庫、Oracle數(shù)據(jù)庫等組件產(chǎn)品，可靈活開展各類表進行源庫表到應(yīng)用數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)自由拼接、統(tǒng)計分析等[2]。大數(shù)據(jù)平臺相對傳統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)，開發(fā)難度小，僅需程序員熟練掌握及應(yīng)用平臺提供的組件產(chǎn)品進行開發(fā)即可。開發(fā)效率高，平均開發(fā)周期縮短近70%。平臺穩(wěn)定性高，組件式開發(fā)具有高內(nèi)聚、低耦合的優(yōu)勢，組件內(nèi)部運行與平臺運行不會交叉影響，實數(shù)據(jù)計算實時化和能力服務(wù)化。

3 ?事件事故程序設(shè)計

依托大數(shù)據(jù)平臺提供的組件產(chǎn)品，根據(jù)調(diào)查規(guī)程的事件事故的等級，運用SQL數(shù)據(jù)庫，提取近三年至五年生產(chǎn)系統(tǒng)的中壓故障單、報障單、可靠性運行事件，獲取到縣區(qū)局、城鄉(xiāng)標(biāo)注、故障發(fā)生日期、饋線名稱、停電開始時間、停電結(jié)束時間等關(guān)鍵明細(xì)數(shù)據(jù)。運用敏捷挖掘工具根據(jù)事故事件明細(xì)數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)的去重、不同事件等級進行分組統(tǒng)計、合并、過濾取得事故事件最高等級（唯一等級）、類型轉(zhuǎn)換等進行數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)處理、最終得到事件事故的等級明細(xì)及統(tǒng)計表，運行全過程截圖如圖1所示[3]。

運用機器學(xué)習(xí)的時間序列算法對三年至五年事件事故進行預(yù)測分析，獲取未來半年至一年的事件事故發(fā)展趨勢。運用云報表、自助分析工具，將事件事故的等級明細(xì)及統(tǒng)計表進行多維度及圖形化的展示。其中，饋線事故事件可以通過運行事件，自動計算對應(yīng)等級，部分MySQL腳本為：

select

Distinct

a.NAME ? as ?表示饋線的名稱，

DECODE（ ?a.AREA_FEATURE || ''，

'1'，

'市中心'，

'2'，

'市區(qū)'，

'3'，

'城鎮(zhèn)'，

'4'，

'鄉(xiāng)村'

） as 地區(qū)特征，

case

when a.DY_USER_COUNT between 5000 and 10000 then

'6級'

when ?a.DY_USER_COUNT between 10000 and 20000 ?then

'5級'

when ?a.DY_USER_COUNT between 20000 ?and ?30000 ?then

'4級'

when ?a.DY_USER_COUNT between 30000 ?and 100000 ?then

'3級'

when a.DY_USER_COUNT between 100000 ? and 150000 ?then

'2級'

when ?a.DY_USER_COUNT >= 150000 then

'1級'

else '無'

end ?事件等級，

a.OWNER_STATION_NAME ? as ?供電所名稱，

substr（a.QUJU_NAME， ? ? ? ?3，2） as 區(qū)局名稱，

a.SHIJU_NAME ? as ?市局名稱，

a.DY_USER_COUNT ? as ?低壓總用戶數(shù)，

a.LAST_UPDATE_TIME ? as ?最后更新時間

from ?table a

where a.STATUS='1'

and a.AREA_FEATURE=4

and a.DY_USER_COUNT >5000

4 ?平臺實現(xiàn)

根據(jù)地理位置，地圖展示所管轄區(qū)域的事件事故數(shù)量分布，聯(lián)動展示對應(yīng)等級分布，對應(yīng)的年月分布情況，預(yù)測情況等，下鉆到具體的明細(xì)數(shù)據(jù)，按照區(qū)縣局、供電所、班組等多維度展示事件事故等級分布情況，滾動展示饋線事件事故等級分布情況等。頁面采用藍(lán)色基調(diào)進行深色的配色進行頁面UI設(shè)計[4，5]，圖形有地圖，柱圖、儀表盤等，明細(xì)清單采用滾動播放模式，根據(jù)等級嚴(yán)重程度從高到低對應(yīng)綠色到紅色進行標(biāo)注，平臺最終的功能模塊有事件分布地圖、總事件統(tǒng)計及清單下載。饋線事件等級分布三大功能模塊。用戶可根據(jù)事件等級、月份、地區(qū)等點擊，則聯(lián)動顯示對應(yīng)的事件總數(shù)及分布情況。最終實現(xiàn)界面如圖2所示。

5 ?實用化情況

電力生產(chǎn)安全事故事件監(jiān)控平臺采用敏捷式開發(fā)模式，從需求-開發(fā)-應(yīng)用落地最快不到1個月的開發(fā)時長，快速支撐業(yè)務(wù)，響應(yīng)個性化需求開發(fā)需求，提升數(shù)字化供給能力，助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型走深走實。該平臺在湛江供電局已投入使用，為安全監(jiān)督部門提供實時的統(tǒng)計及明細(xì)數(shù)據(jù)，可隨時隨地下載明細(xì)數(shù)據(jù)，如圖3所示，減少人工統(tǒng)計錯誤及時間成本，提高工作效率。使用人員根據(jù)預(yù)測結(jié)果開展原因分析，制定后續(xù)工作舉措及安全預(yù)防措施，從而減少或降低事件事故數(shù)量或等級。該平臺解決了跨系統(tǒng)、跨部門的高效協(xié)作，進一步優(yōu)化資源配置。

6 ?結(jié) ?論

插件式開發(fā)模式可讓開發(fā)人員節(jié)省部分開發(fā)成本及縮短開發(fā)周期，只需關(guān)注業(yè)務(wù)需求及業(yè)務(wù)需求的實現(xiàn)，無須再考慮系統(tǒng)搭建及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境準(zhǔn)備等。傳統(tǒng)的事件事故等級統(tǒng)計，單純關(guān)注統(tǒng)計結(jié)果，未能根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進行預(yù)測分析，該應(yīng)用可提前可預(yù)測事件事故發(fā)展趨勢，提供人為干預(yù)及相關(guān)安全管控措施，進一步貫徹落實“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針。支撐中國南方電網(wǎng)公司向數(shù)字電網(wǎng)運營商、能源產(chǎn)業(yè)價值鏈整合商、能源生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)商轉(zhuǎn)型，助力碳達峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)實現(xiàn)。

未來隨著數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展，以數(shù)據(jù)為生產(chǎn)要素去探索與安全相關(guān)問題的場景越來越多，具有更高潛在價值的預(yù)測性和指導(dǎo)性應(yīng)用將是發(fā)展的重點。

參考文獻：

[1] 中國法制出版社.中華人民共和國安全生產(chǎn)法（2021年新修訂含草案說明） [M].北京：中國法制出版社，2021：9-57.

[2] Wrox國際IT認(rèn)證項目組.大數(shù)據(jù)開發(fā)者權(quán)威教程——NoSQL、Hadoop組件及大數(shù)據(jù)實施 [M].北京：人民郵電出版社，2018：62-90.

[3] 簡禎富，許嘉裕.大數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)挖掘 [M].北京：清華大學(xué)出版社2016：10-36.

[4] 李世欽.游戲UI設(shè)計原則與實例指導(dǎo)手冊 [M].北京：人民郵電出版社，2021：37-51.

[5] 吳星辰.寫給UI設(shè)計師看的數(shù)據(jù)可視化設(shè)計 [M].北京：電子工業(yè)出版社，2021：77-95.

作者簡介：鄭芒英（1985—），女，漢族，廣東湛江人，副高級工程師，工程碩士，研究方向：信息系統(tǒng)開發(fā)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)字化建設(shè)。