配電網營配信息融合平臺的實現

張波，劉肖瑾，薛東升，袁曉慧，林偉圻，梁啟濱

(1.國網山西省電力公司信息通信分公司，山西 太原 030001;2.國網陽泉供電公司，山西 陽泉 045000;3.國網信通億力科技有限責任公司，福建 福州 350003)

0 引言

為了實現提升配電網綜合管理水平的最終目標，本文提出了構建配電網營配信息融合平臺的想法，以提升供電穩定性和服務水平為目的，構建更加完善的信息交互體系，通過加強配用電相關系統之間的信息融合強度，實現營配信息一體化。于配電網中構建營配信息融合平臺，可以實現各業務系統的信息交互，信息種類包括實時數據、動態數據和圖像數據等，從根本上消除信息孤島現象，實現系統應用智能化。

1 規劃目標

1.1 營配信息融合

現階段配電網中的生產、營銷系統獨立運行，各自維護系統內的數據，這也是造成兩系統間數據存在差異的原因，無法達到“全網一張圖”的發展理念。因此，營配信息融合主要從以下2個方向入手[1]。

(1)全網數據構建。生產、營銷系統以自身業務特點為判斷依據，將配電網中的數據進行科學切分，生產系統的工作重點在電網結構上，構建的是配電網中的低配電模型，而營銷系統的工作重點則是在用戶管理上，主要負責用戶信息的創建和管理，二者各自管理的數據會于低壓用戶接戶點處出現耦合現象，工作人員可以對處于耦合點的數據采取統一編碼管理，就可形成完成的配電網模型。

(2)實現互動化應用。首先需要數據具備突破安全區隔離的能力，借助SOA技術，將分屬于不同安全區的數據進行耦合，從而獲得運維平臺、信息查詢等功能。

1.2 配電生產搶修指揮平臺

在營配信息融合平臺的基礎上，構建配電生產搶修指揮平臺，從根源上提升系統故障處理速度，為電力用戶提供更好的供電服務。該平臺以生產、指揮、搶修為主要功能，以IE 1968/61970等標準為運行標準，將配電網中的現有資源充分利用起來，融入調度自動化、PMS、GIS、95598、故障搶修和危險預警等多項應用，對配電生產搶修指揮平臺加以完善[2]，使其擁有統籌指揮、調配信息的能力，提升配電網故障搶修水平、增強供電可靠性，為用戶提供更加優質的服務。

2 營配信息融合平臺設計方案

2.1 總體設計

配電網營配信息融合平臺是將智能電網中的營、配業務流程管理和分析過程融合起來，構建出一體化數據模型，該數據模型包含變電站、10 kV饋線、配電變壓器、低壓電路和用電用戶，為線損管理、用電用戶服務等管理事項提供信息支持，實現各配電網信息、管理和維護的統一性，完善配電網運行狀態和工作環境，提升供電穩定性和客戶服務水平。現階段，電力公司大多使用生產MIS數據庫和營銷MIS數據庫來分別完成管理電網內部信息和管理電力用戶信息的存儲工作，使用配電網GIS系統完成電網設備地理位置信息和用電用戶基本信息拓撲關系的存儲工作，只有對上述系統進行集成管理，將營配信息進行融合，才能實現電力公司內部數據資源協調統一。該配電網營配信息融合平臺以GIS平臺為構建基礎，將生產、營銷MIS融合進來當做輔助軟件，營配信息可以在這一平臺上進行交互，促進營配管理流程的融合進度，實現管理一體化[3]。

2.2 支撐平臺及業務系統改造

2.2.1 支撐平臺改造

①GIS(地理信息服務平臺)，完成營銷GIS系統和PMS2.0的集成改造工作，優化后，GIS新增了空間地理信息維護功能和動態維護功能。同時優化了GIS的0.4 kV應用功能，根據業務數據增長情況對硬件進行升級和擴容，并對地圖數據進行更新。②非結構化數據中心：完成運檢、調控等業務模塊中圖片、視頻等非結構化數據的共享集成。③完成調控業務模塊海量歷史數據和準歷史數據的共享集成。④ESB(企業服務總線)，為運檢、調控等業務模塊提供接口服務，使其可以被其他配電網調用，優化ESB性能。⑤信息模塊基礎運行設施：結合上述的升級和優化內容，對配電網中使用到的機房、網絡等基礎設計進行性能優化，確保營配貫通信息化可以平穩的建設和發展。

2.2.2 業務系統改造

①營銷業務系統改造：完善信息維護功能，對用電用戶名稱、具體聯系方式。家庭地址等基礎信息進行更好的管理和維護；增設虛擬電表和低壓用戶接入點相關關系的維護功能。②營銷GIS推廣建設：鑒于PMS2.0末端掛接設備在進行圖形數據建模時基礎參數發生變化，此時營銷GIS需要將低壓接入點、電表箱和電力用戶之間的聯系傳送到生產系統，并于營銷GIS中增設用戶接入點模型。③完成設備PMS2.0的推廣建設，完成推廣后，系統會具備停電通知、發生故障時對配電網進行搶修管控和設備臺賬管理等功能，還可將PMS1.0的數據信息遷移到PMS2.0中，實現信息交互。需要注意的是，在PMS2.0未投運時，只能進行營配數據貫通，在PMS2.0投運后，才可以進行數據遷移。

2.2.3 營配設備異動功能完善

①為了企鵝包營配增量數據具備同步性，需要對營銷系統和PMS采取營銷異動改造，主要內容包括營銷系統高、低壓設備異動和低壓臺賬維護系統。②當電網GIS平臺中的變電站、線路等功能模塊出現異動時，完善后的營配設備會實現異動信息和營銷系統的相互貫通。

3 基于營配信息平臺的搶修指揮系統設計

3.1 系統架構

配電網搶修指揮平臺是基于營配信息融合為基礎創建而成的，目的是實現配電網生產指揮、故障預警和提前規劃風險等綜合高級應用。該平臺可以對配電網故障、搶修過程進行嚴格監控，并于事后對數據進行系統的統計和分析，將搶修、指揮功能進行進一步優化，完善技術提升指標。系統功能具體框架圖如圖1所示。

圖1 系統功能架構圖

3.2 功能模塊

3.2.1 計劃停電分析

配電網搶修指揮平臺可與PMS接口后，可以對停電計劃記錄進行管理，以用電用戶實際需求和配電網運行需求為依據，規劃出預停電安排，根據以往的停電次數、月度供電指標和保電信息規劃處月度停電計劃。再具體實施過程中，電力公司可以參照近期停電計劃作出相應的配電網維護和預警提示等行為，并及時的向95598發布停電通知，方便電力用戶及時地掌握停電時間。于停電當日對系統采取實時監測，掌握開關變位信息，準確掌握計劃停電的實際執行狀況。與PMS工作票模塊進行相互關聯，及時抽調工作票信息，使配電網搶修指揮中心可以準確地獲取計劃停電推行進度。還可以通過PMS提供的停電范圍、停電用戶和具體時間分析計算出此次停電造成的影響，為今后制定停電計劃提供輔助依據，方便管理者做出決策。

3.2.2 實時停電研判

以配電網實時運行方式為主要判斷依據，通過分析電網拓撲，可以在規定的時間向電力用戶用電信息采集系統發出召測命令，對營配信息進行融合，得出故障診斷依據，并推算出可能引發停電的原因和范圍，并將停電用戶按照低壓、中壓進行劃分，及時地向可能發生停電區域的電力用戶進行風險提示，并在故障停電信息得到確認后將其推送至95598。除了及時發布停電信息，實時停電研判系統還能實時接收95598的保修信息，并自動形成搶修單，安排專門的搶修人員對故障進行處理。實現故障點自動登記，可以在GIS地圖上實時地標注出停電范圍，還可以借助低壓表箱和GIS的地物關聯性對停電范圍進行渲染，可以提升停電范圍標注的準確性。

3.2.3 搶修指揮

該功能模塊是在配電網發生故障后，可以對搶修資源的調配進行實時把控，不僅可以提升搶修風險管控水平，還能將搶修資源進行更加合理的分配，提升搶修效率和服務能力，具體包含以下幾個方面。(1)搶修信息可視化。可以通過圖形化的方式來表現搶修資源，表現的內容包括地理背景圖、配電網網絡、系統故障和警示、故障點申報、實際搶修進度和停電影響范圍等多個方面。(2)搶修調度管理。對搶修資源進行可視化、優化調配，通過分析現有的搶修資源，規劃出更具實際應用力的資源調度方案，在PDA移動終端上為搶修隊分配搶修工單，并將搶修工單關聯在對應的搶修車上，方便搶修人員調取使用。(3)現場搶修作業終端應用，移動到搶修現場的工作人員可以利用PDA或平板電腦，將指揮中心和搶修現場連接起來，工作人員可以將搶修過程中涉及的各項表單填寫在電子設備上，逐項執行，并將其傳送回指揮中心，共享搶修信息，使搶修流程更加順暢貫通。(4)現場視頻反饋。借助攝像頭等多媒體設備，采集搶修現場的圖文信息，使用后將其保存至系統數據庫，可以幫助搶修人員開展故障勘察，還可為搶修方案提供輔助信息。

3.2.4 管理搶修資源

管理搶修資源主要包含以下4個方面：(1)管理搶修車。對其進行管理的目的在于可以準確掌握其所在位置和自身性能，以便于在配電網發生故障時可以就近分配，提升搶修速度，確保服務質量。(2)管理搶修班組。包括人員、班組信息管理兩方面。需要準確地掌握班組內部人員的基本信息，例如姓名、聯系方式等，以及搶修人員的具體排班情況。(3)管理搶修備品，在進行故障搶修時需要對使用的搶修備品進行現場登記，并向單位進行報備，方便查詢。(4)管理搶修工器具。與搶修備品一樣，使用后需要進行及時登記。并與車輛和班組管理相結合，可以通過查詢車輛或班組信息來掌握搶修工器具的使用情況。

4 營配信息融合平臺構建的實現方法

4.1 搭建系統接口

以現有的數據源規則為構建依據，實現營銷業務和生產管理兩系統間的接口，確保配電網業務數據具備準確性。可以運用統一的設備編碼對營配系統進行管理，若生產管理系統中的電網設備信息不夠完善，需要進行及時的修改，并借助中間庫等技術，實現營配系統間信息的實時交互。也可以通過抽取的方式在數據中心中獲取信息，將提取到的生產系統基礎數據用到營銷業務系統當中，實現二者間的信息共享和資源融合。

4.2 營配數據治理

若想推動營配信息融合平臺的建立，需要對系統進行全范圍的治理，確保業務準確性，具體實現方法如下。創建數據治理信息系統，在進行現場數據普查時應用移動作業終端等應用手段，借助工作流完成任務分配和數據收集，并對該工作進行全時段監控，確保采集到的檔案信息能夠實時同步至營銷、生產業務系統。

4.2.1 數據治理范圍

配電網資源數據和營銷信息數據是數據治理的主要對象，按照屬性治理范圍可劃分為兩大類，分別為設備信息和輔助信息，具體劃分如圖2所示。

圖2 數據治理范圍

4.2.2 數據治理流程

以數據比對規則為治理依據，對系統內部的數據進行自動比對，通過比對篩選出一致數據和關系差異清單，調入數據后，系統會自動生成設備對照表，將存在差異的數據歸入普查計劃管理。在進行現場普查時，可以提前在移動終端設備上存入所需普查工單，在現場的實際操作中，移動終端設備能和系統完成實時互動，并將校驗后的數據傳送到數據治理系統。數據治理系統會對數據普查進行回填確認，并通過接口的方式為生產系統提供Web Service查詢服務，生產管理系統接受到查詢結果后，會直接進行整改，整改完畢后再借助接口方式回傳至數據整理系統，并記錄其修改整改標記。其具體流程如圖3所示。

圖3 數據治理流程

(1)營配數據對比。以現有的營配數據分析比對規則為判斷依據，數據治理系統會自動整理出屬性存在差異的數據清單，通過導出Excel的形式將數據清單展示出來，以供用戶核實校對，核實校對后再重新導入到系統之中。如果出現人工無法確認的清單，可將其收錄到設備普查計劃管理之中，針對已經完成合適的清單系統會自動創建設備對照清單表與之相匹配。(2)普查計劃管理，依據普查計劃類別，設定普查計劃的內容。比對配電網營銷數據數值和來源，得出差異明細，并進行專項數據普查工作。在普查內容選擇完畢后，應進一步確定普查工作開展時間、負責普查工作的部門和預計完成時間等內容，通過充足的準備確保普查工作可以順利開展和進行。在普查過程中，若出現工作量不合理的狀況時，應該及時地做出調整。將已經得到確認的普查計劃向下分發，由責任部門和工作人員完成普查工作，并對其進行全程監督，時刻掌握任務飽滿程度。(3)普查過程管理。普查

任務下載，工作人員在獲取相應的普查任務后，可將任務清單下載到移動終端設備上，方便使用。現場普查，工作人員攜帶移動設備終端到工作現場開展普查工作，需要注意的是，在進行拓撲關系調整時，必須嚴格按照數據治理信息系統創建的拓撲關系為參照進行互動校驗，工作人員可以在移動設備終端上掌握自身工作進度，有助于更有規劃性地完成普查工作。結果回傳，工作人員將普查得到的結果數據導入數據治理系統，系統將內容和導入時間進行保存。結果分析，根據普查結果判斷是否需要整改，對不存在爭議的普查結果，可以直接生成信息匯總報告，對存在爭議的普查結果，則重新列入下一階段的普查計劃當中。

5 總結

構建配電網營配信息融合平臺，可以幫助各業務系統之間的數據信息進行實時交互，最終達到營配信息一體化的目的。消除現有的信息孤島現象，使系統應用完成智能化集成，創建更具統籌能力的配電網管理平臺。與此同時，加強了配電網搶修指揮機構的實際作用，提升專業化管理水平，從根本上加強供電可靠性，提升服務質量，全面提升配電網綜合管理水平，為推動智能電網的建設貢獻力量。