面向通信保障的智慧調(diào)度系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李光 李文旗 閆振民 杜興飛

（國(guó)網(wǎng)臨沂供電公司 山東省臨沂市 276000）

在國(guó)網(wǎng)公司持續(xù)優(yōu)化營(yíng)商環(huán)境、提升供電服務(wù)水平的時(shí)代要求下，以智能化智慧控制為導(dǎo)向的供電調(diào)度指揮系統(tǒng)更加注重智慧化、集成化智慧平臺(tái)的構(gòu)架，以滿足新時(shí)期的電力發(fā)展需求。當(dāng)前供電調(diào)度指揮集成化、智能化程度日益提高，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)智慧調(diào)度模式，符合新時(shí)期的發(fā)展要求。

電力調(diào)度的主要任務(wù)包括指揮電力系統(tǒng)的運(yùn)行、操作和故障處理，負(fù)責(zé)監(jiān)控范圍內(nèi)設(shè)備的集中監(jiān)視、信息處置和遠(yuǎn)方操作[1]。實(shí)施智慧調(diào)度有利于基層班組減負(fù)，有利于基層供電服務(wù)業(yè)務(wù)精益管控，有利于橫向協(xié)同各項(xiàng)基層供電服務(wù)。通過集成化的遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)度控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制，極大地提高供電調(diào)度效率，實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)化。因此，開展智慧供電調(diào)度指揮集成平臺(tái)建設(shè)具有重要意義。

1 需求分析

客戶服務(wù)分中心及所轄供電所分布在不同地理位置，距離較遠(yuǎn)，在辦理緊急消缺申請(qǐng)、生產(chǎn)計(jì)劃管控、業(yè)擴(kuò)驗(yàn)收、搶修物資調(diào)配等業(yè)務(wù)時(shí)，因缺少基層業(yè)務(wù)信息化支撐，供電所相關(guān)人員常需要前往分中心多個(gè)專業(yè)班組進(jìn)行業(yè)務(wù)審批；如遇部分業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人不在場(chǎng)、提交資料不全或資料錯(cuò)誤等情況，便需要供電所人員進(jìn)行多次往返，造成工作的反復(fù)，大大增加了基層班組人員的工作量；如因無法精確查詢搶修物資剩余情況，出現(xiàn)因提報(bào)搶修物資庫(kù)存不足而引起二次流程，造成審批流程反復(fù)。因此，亟需聚焦環(huán)節(jié)、時(shí)間、成本、供電可靠性等關(guān)鍵要素精準(zhǔn)施策，提升電網(wǎng)運(yùn)行精益化管理水平，提高電網(wǎng)故障搶修效率，提升客戶辦電服務(wù)水平。

圖1：在線精細(xì)化管理模式

圖2：緊急消缺在線審批流程

2 智慧調(diào)度功能場(chǎng)景

本文通過借助信息化手段，建立緊急消缺申請(qǐng)、生產(chǎn)計(jì)劃管控、業(yè)擴(kuò)驗(yàn)收、搶修物資調(diào)配等業(yè)務(wù)的在線精細(xì)化管理模式，如圖1所示。此模式提升基層供電服務(wù)業(yè)務(wù)管理水平，構(gòu)建業(yè)務(wù)流程、審批環(huán)節(jié)、信息表單靈活配置的信息化支撐工具，縮短各項(xiàng)業(yè)務(wù)審批周期，提升客戶服務(wù)響應(yīng)時(shí)間，促進(jìn)班組減負(fù)，實(shí)現(xiàn)基層供電服務(wù)單位末端業(yè)務(wù)高度融合與精益管控，打造高效協(xié)同的供電服務(wù)前端。

緊急消缺在線審批由供電所專責(zé)發(fā)起，上報(bào)給領(lǐng)導(dǎo)，再返回給供電所專責(zé)、審批過的人員，倉(cāng)庫(kù)管理人員。通過緊急消缺在線審批流程管理，快速解決電路中的故障，保障電路的完整運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)緊急停電消缺、緊急帶電消缺業(yè)務(wù)的線上流轉(zhuǎn)、在線審批、實(shí)時(shí)監(jiān)控。供電所運(yùn)檢專責(zé)發(fā)現(xiàn)缺陷后在線提報(bào)緊急消缺申請(qǐng)，分中心許可人及相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)申請(qǐng)進(jìn)行在線審批、退回，整個(gè)流程如圖2所示。既解決了工作人員常需要前往分中心多個(gè)專業(yè)班組進(jìn)行業(yè)務(wù)審批的行程問題，也節(jié)省了時(shí)間成本和工作量，提高了電網(wǎng)故障搶修效率，保障了客戶辦電服務(wù)水平。

生產(chǎn)計(jì)劃在線審批由供電所專責(zé)，匯總這一周、一月內(nèi)的需要消缺的問題整理上報(bào)，需要把問題內(nèi)容上報(bào)至上級(jí)審批通過返回給每個(gè)審批人員、發(fā)起人、倉(cāng)庫(kù)專責(zé)。為增加時(shí)間的利用率和合理性，保障相關(guān)人員任務(wù)的順利進(jìn)行，對(duì)已經(jīng)通過的生產(chǎn)計(jì)劃按照時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求，對(duì)相關(guān)責(zé)任人進(jìn)行任務(wù)定時(shí)提醒。圖3展示了生產(chǎn)計(jì)劃在線審批的流程。通過生產(chǎn)計(jì)劃在線審批流程管理，實(shí)現(xiàn)周生產(chǎn)計(jì)劃、月生產(chǎn)計(jì)劃、月生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)整申請(qǐng)等業(yè)務(wù)流程在線辦理及相關(guān)流程節(jié)點(diǎn)定時(shí)提醒。

圖3：生產(chǎn)計(jì)劃在線審批

圖4：智慧調(diào)度系統(tǒng)架構(gòu)

圖5：調(diào)度信息

圖6：貨物大綱庫(kù)存數(shù)據(jù)收集情況

基層業(yè)擴(kuò)驗(yàn)收由中心部門領(lǐng)導(dǎo)發(fā)起，傳到指定的供電所專責(zé)與驗(yàn)收專責(zé)，去現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)問題，上傳返回給中心部門查看，中心部門與企業(yè)溝通，再去安排驗(yàn)收，直至驗(yàn)收合格。當(dāng)前基層供電企業(yè)業(yè)擴(kuò)報(bào)裝存在的六大風(fēng)險(xiǎn)，安全、服務(wù)、廉潔、法律、審計(jì)、管理風(fēng)險(xiǎn)[2]，為降低風(fēng)險(xiǎn)，通過基層業(yè)擴(kuò)驗(yàn)收在線管理，實(shí)現(xiàn)業(yè)擴(kuò)驗(yàn)收計(jì)劃的上傳、業(yè)擴(kuò)驗(yàn)收任務(wù)超前提醒、業(yè)擴(kuò)驗(yàn)收歷史信息查詢。通過系統(tǒng)查詢業(yè)擴(kuò)驗(yàn)收歷史記錄，方便問題追溯。

搶修物資調(diào)配管理由供電所專責(zé)發(fā)起的緊急消缺，生產(chǎn)計(jì)劃，全部審核通過后返回給倉(cāng)庫(kù)管理人員，做好出庫(kù)物料出庫(kù)準(zhǔn)備。為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)公司電力應(yīng)急物資調(diào)配系統(tǒng)的完善設(shè)計(jì),優(yōu)化了管理模式,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力應(yīng)急管理的信息化支撐，并對(duì)優(yōu)化后的電力物資調(diào)配模式效益進(jìn)行分析,取得較高的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益。通過對(duì)搶修物資調(diào)配的在線管理，實(shí)現(xiàn)搶修物資申請(qǐng)流程在線審批、搶修物資庫(kù)存信息自動(dòng)更新、歷史出入庫(kù)記錄在線查詢等功能。供電所相關(guān)專責(zé)在需要領(lǐng)取相關(guān)搶修物資時(shí)，通過系統(tǒng)建立出庫(kù)申請(qǐng)單，系統(tǒng)自動(dòng)判斷所選搶修物資是否充足，避免因提報(bào)搶修物資庫(kù)存不足而引起的二次流程；同時(shí)可實(shí)時(shí)查看當(dāng)前搶修物資調(diào)配申請(qǐng)流程節(jié)點(diǎn)信息，提升搶修工作精益化管理水平。

3 功能實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)概述

智慧調(diào)度系統(tǒng)分為信息管控后臺(tái)、前端運(yùn)營(yíng)派工、數(shù)據(jù)模型層等，通過控制臺(tái)維護(hù)數(shù)據(jù)模型層模型，并借助信息化手段，建立緊急消缺申請(qǐng)、生產(chǎn)計(jì)劃管控、業(yè)擴(kuò)驗(yàn)收、搶修物資調(diào)配等業(yè)務(wù)的在線精細(xì)化管理服務(wù)，將結(jié)果持久化存儲(chǔ)，通過管理后臺(tái)進(jìn)行展示查閱導(dǎo)出相關(guān)數(shù)據(jù)及報(bào)表。系統(tǒng)平臺(tái)也可根據(jù)需求給與每個(gè)部門進(jìn)行權(quán)限分類：可分地區(qū)、領(lǐng)導(dǎo)層面、專業(yè)層面等進(jìn)行權(quán)限分配，提高效率。整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)如圖4所示。

本系統(tǒng)采用Linux+Nginx+Mysql+PHP 環(huán)境，穩(wěn)定快速，PHP采用7.1 以上版本，速度更快。后端框架為MVC 架構(gòu)，集成了豐富且穩(wěn)定的日志管理，權(quán)限認(rèn)證，安全校驗(yàn)，后臺(tái)管理，模板渲染等功能，其中，后臺(tái)管理使用了“tableList”后臺(tái)模塊，界面簡(jiǎn)潔、結(jié)構(gòu)清晰且簡(jiǎn)單易用，并且有很強(qiáng)的代碼拓展性。日志管理方面，可根據(jù)需要開啟sql，php 等的日志級(jí)別，記錄清晰，簡(jiǎn)單易用。安全方面，此項(xiàng)目大量采用token 接口驗(yàn)證，安全性強(qiáng)，模板渲染方面，渲染引擎基于smarty,穩(wěn)定高效。緩存方面，模板編譯文件等生成大量緩存，大大提高了性能，且后臺(tái)可以一鍵清除緩存。

圖7：故障隔離和供電恢復(fù)的處理案例

前端方面采用時(shí)下流行的漸進(jìn)式框架Vue 及現(xiàn)代化的工具鏈構(gòu)建的單頁面應(yīng)用程序，用戶體驗(yàn)流暢，體積小，運(yùn)行速度快，易于擴(kuò)展，能應(yīng)對(duì)大型復(fù)雜應(yīng)用，并在其上進(jìn)行擴(kuò)展，使用VirtualDOM，提供了響應(yīng)式（Reactive）和組件化（Composable）的視圖組件。將注意力集中業(yè)務(wù)邏輯，將其他功能如路由和全局狀態(tài)管理交給相關(guān)的庫(kù)。組件的依賴在渲染過程中自動(dòng)追蹤的，系統(tǒng)能精確知曉哪個(gè)組件確實(shí)需要被重渲染。采用Vue 的單文件組件，可以在同一個(gè)文件里完全控制CSS，將其作為組件代碼的一部分。

3.2 PC后端管理

3.2.1 人員信息

對(duì)各部門人員統(tǒng)計(jì)、查看；姓名、手機(jī)號(hào)、部門信息、所屬地區(qū)信息等、明確項(xiàng)目組人員的角色、分工和責(zé)任，根據(jù)制定的項(xiàng)目計(jì)劃、將任務(wù)分解分段、分配到具體執(zhí)行人員上，并明確任務(wù)完成的時(shí)間和交付的成果。

3.2.2 調(diào)度信息

統(tǒng)計(jì)各訂單的數(shù)據(jù)，緊急消缺申請(qǐng)、生產(chǎn)計(jì)劃管控、業(yè)擴(kuò)驗(yàn)收、搶修物資調(diào)配等申請(qǐng)訂單流程，共涉及臨時(shí)停電消缺管控、臨時(shí)帶電消缺管控、周計(jì)劃管控、月計(jì)劃管控、月計(jì)劃調(diào)整管控、業(yè)擴(kuò)驗(yàn)收管控、搶修物資調(diào)配管控等業(yè)務(wù)流程查看。如圖5所示。

3.2.3 庫(kù)存維護(hù)搶修物資數(shù)據(jù)

通過對(duì)搶修物資調(diào)配的在線管理，實(shí)現(xiàn)搶修物資申請(qǐng)流程在線審批、搶修物資庫(kù)存信息自動(dòng)更新、歷史出入庫(kù)記錄在線查詢等功能。統(tǒng)計(jì)庫(kù)存貨物內(nèi)容，添加貨物大綱庫(kù)存，貨物庫(kù)存短缺及時(shí)補(bǔ)充。如圖6所示。

4 電網(wǎng)智慧調(diào)度的功能應(yīng)用

故障分析是影響電網(wǎng)正常運(yùn)行的一個(gè)重要方面，主要體現(xiàn)在電力智慧調(diào)度的緊急帶電消缺業(yè)務(wù)。系統(tǒng)發(fā)生故障是不可避免的，故障的原因不是特定的一個(gè)而是多種原因和性質(zhì)的。進(jìn)行故障分析的另一個(gè)重要之處在于它可以為不同情況下的故障情況提供電壓和電流大小的合理概念。這有助于設(shè)計(jì)保護(hù)如熔斷器、斷路器額定值、過電流保護(hù)繼電器和其他用于保護(hù)系統(tǒng)的裝置[3]。

快速故障隔離與最優(yōu)電源恢復(fù)，主要體現(xiàn)智慧調(diào)度的學(xué)習(xí)、判斷、計(jì)算等能力。智慧調(diào)度首先對(duì)故障信息進(jìn)行分析判斷，然后進(jìn)行故障隔離和供電恢復(fù)推送[7]。通過緊急消缺在線審批流程管理，實(shí)現(xiàn)緊急停電消缺、緊急帶電消缺業(yè)務(wù)的線上流轉(zhuǎn)、在線審批、實(shí)時(shí)監(jiān)控。具體實(shí)施的過程主要在手機(jī)客戶端進(jìn)行，其處理流程案例如圖7所示。

5 總結(jié)

本文通過開展基層供電服務(wù)末端業(yè)務(wù)融合與精益管控模塊部署，收集設(shè)備信息及搶修物料庫(kù)存信息，建立緊急消缺申請(qǐng)、生產(chǎn)計(jì)劃管控、業(yè)擴(kuò)驗(yàn)收、搶修物資調(diào)配等業(yè)務(wù)的在線精細(xì)化管理模式，提升基層供電服務(wù)業(yè)務(wù)管理水平，構(gòu)建業(yè)務(wù)流程、審批環(huán)節(jié)、信息表單靈活配置的信息化支撐工具，縮短各項(xiàng)業(yè)務(wù)審批周期，提升客戶服務(wù)響應(yīng)時(shí)間，促進(jìn)班組減負(fù)，實(shí)現(xiàn)基層供電服務(wù)單位末端業(yè)務(wù)高度融合與精益管控，打造高效協(xié)同的供電服務(wù)前端。

新技術(shù)的發(fā)展速度超乎人們想象。比如人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)越來越受關(guān)注，一方面，區(qū)塊鏈的共識(shí)算法、加密算法和智能合約有望高效應(yīng)用于電網(wǎng)運(yùn)行管理[5-6]；另一方面，我國(guó)已正式進(jìn)入5G 元年，5G 因其超高速、超大連接、超低時(shí)延三大特性得以應(yīng)用推廣。這些新技術(shù)的應(yīng)用必將推動(dòng)和影響能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，地區(qū)電網(wǎng)智慧調(diào)度功能將有更大的創(chuàng)新發(fā)展空間[7]。