电网工程数字化移交工作的必要性和迫切性

吴志力，韩文军

(国网北京经济技术研究院，北京市100052)

0 引言

随着国家电网公司信息化“SG186”工程建设的推进，各单位基本建设了各自的核心业务信息化系统，信息化建设对业务发展的支持作用已初步体现。信息化的发展一方面有效促进了行业效率的提高，另一方面随着信息化工作的不断深入，也暴露出信息孤岛、数据现势性等问题。

电网工程建设的整个过程中经历的阶段较多，参与的单位也较多，从规划设计到施工建造再到运行维护，每个阶段和每个单位或多或少都会有自己的数字化成果，但是在实体成果向下一阶段移交时，数字化成果往往并不进行移交或者仅仅移交少量数据。另外，即使数字化成果向下一阶段移交，由于不同阶段关注的信息不同，使用的信息系统、软件和数据格式等不同，也可能出现重要信息缺失和数据无法使用的情况。造成这一问题的主要原因是，目前的信息化工作通常是针对某一阶段的信息化，在信息化时只关注当前阶段所需要的数据，对整体环节的信息流通考虑较少。因此，当我们从全局进行考虑和统筹时就显现出了数据差异性大、数字化成果共享率低、信息贯通性弱等问题。

数字化移交工作从电网工程建设全过程入手，对全局进行统筹考虑。在电网工程建设初期就按统一标准对实体成果进行数字化，当电网工程实体向下一阶段移交时数字化成果同步移交。每一个阶段的工作除了作用在电网工程实体以外，也同时作用在数字化成果上，保证实体工程和数字化工程时刻保持一致。当工程建设完成后，实体工程和数字化工程同步向运行移交，这个数字化工程不仅能精确、完整地反映实体工程的现状，还能在时间维度上进行回溯。

1 智能电网的基本要求

智能电网是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。2009年5月，国家电网公司在特高压输电国际会议上首次提出了建设“坚强智能电网”的战略目标和发展思路。坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网［1-2］。图1为坚强智能电网体系架构［3］。

图1 坚强智能电网体系架构Fig.1 Architecture of strong smart grid

数字化电网是智能电网发展的一个重要基础，而建设坚强智能电网对电网信息化提出了更高的要求。

坚强智能电网包含发电、输电、变电、配电、用电、调度等各个环节，各个环节均有自己的信息化成果，这些环节要紧密衔接、相互协同才能充分发挥智能电网的整体功能和优势，数字化移交工作是实现各环节流畅衔接、平稳过渡的一个通道。实现数字化移交能够将电网工程从规划设计、施工建造到运行维护各个阶段的信息汇总起来，实现历史回溯，为电网故障诊断和恢复提供数据资料。同时，智能电网具有强大的预警和预防控制能力，而预警和预防控制是建立在模型推演和分析的基础上的，数字化移交工作能够为模型的建立、推演、分析、实践提供数据保障。

2 电网工程数字化移交工作的基本内容

数字化移交工作以数据流和信息流为主线，以统一的标准和规范为保障，为电网工程建设和管理的全过程提供唯一、权威的数据源，以数字化的方式贯穿电网工程的全生命周期，如图2所示。

数字化移交工作贯穿电网工程规划、设计、施工和运行等各个阶段，移交过程中主要涉及到3个阶段:数据采集、数据整理和数据移交。

图2 数字化移交示意图Fig.2 Schematic diagram of digital transfer

(1)数据采集:根据工程进度，对规划、设计、施工和竣工交付等各个阶段的工程信息和相关地理信息进行采集，包括规划成果、设计成果、技术说明书、施工过程数据、地理空间数据、三维建模成果等。数据采集在电网工程建设的过程中同步进行，实时形成阶段性数字化成果。

(2)数据整理:对采集到的数据进行校验、归纳、提取、关联建立和整合，这一过程对不同来源的数据进行处理，去除不正确和不准确的数据，消除数据冗余，确保数据的准确性和完备性并使其符合标准化规范。同时，从数据利用的角度出发，提取出使用频率较高的数据进行结构化组织，为后续提高数据利用效率打下基础。

(3)数据移交:将采集和整理好的数据进行移交，移交的对象可以分为两大类:使用单位和管理单位。1)使用单位是数字化移交成果的直接使用者，在不同阶段有不同的使用者。如在施工阶段，数字化移交成果为设计阶段产生的成果，使用者为工程建设单位，因此需将数字化成果移交给建设单位;而在运行阶段，数字化移交成果为施工阶段产生的成果(包括施工过程中的数字化施工过程信息和三维建模成果等)，使用者为工程运维单位，因此需将之前的数字化成果移交给运维单位。2)管理单位是数字化移交成果的管理者，它不针对某一具体阶段，而是一个独立的数据管理组织，对数字化成果进行整体管理和维护。

从数字化移交的过程可以看出，数字化移交工作的内容除了进行具体的数据采集、整理和移交以外，还应做到规范先行，即制定规范化的移交流程、标准化的移交内容和统一的数据规约，确保移交过程有标准可依［4-5］。

3 数字化移交工作的必要性和迫切性

3.1 开展数字化移交工作的必要性

数字化移交工作是电网信息化的一个重要组成部分，充分认识数字化移交工作的必要性和迫切性，积极推进数字化移交工作，规范移交流程、制定移交标准，对提高电网工程建设和管理效率，更好地服务于坚强智能电网建设具有重要的意义［6-8］。

(1)数字化移交工作是为坚强智能电网建设提供电网基础数据支撑的重要保障［9-10］。

坚强智能电网包含了发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，电网覆盖地域广、参与单位众多，各单位之间的数据交换是一项庞大的工作，同时，坚强智能电网的信息化、自动化、互动化特征需要准确全面的电网数据作为支撑。开展数字化移交工作，以统一的规范和标准对电网工程数据进行采集整理，并在参与电网建设运行过程的各个单位之间进行移交互通，能够为坚强智能电网建设提供重要数据保障。

(2)数字化移交工作贯穿电网工程全寿命周期，是提高电网精益化管理水平，服务电网建设各个阶段的基本措施。

电网工程从规划设计开始到最终运行，数字化移交工作贯穿了工程整个生命周期，数字化成果不断向下一个阶段移交的机制能够实现信息的“一次输入，多次使用”。此外，数字化成果不仅能从上游阶段移交到下游阶段，还可以由下游阶段再反馈到上游阶段，实现历史资料回溯，形成一个可以在时间轴上移动的准确、完备的数据集合，为电网精益化管理提供权威、连续、完整、详尽且唯一的数据基础，能够提高电网管理水平，服务电网建设各个阶段。

(3)数字化移交工作是提高电网工程数据利用率，减少数据重复建设，节省海量数据建设投资的有效手段。

在信息化建设迅速发展的大形势下，电网信息化工作也取得了很大成果，绝大多数单位都建设了相应的信息化系统用于生产或管理，然而随着信息化的不断深入，也暴露出数据利用率低、大量数据重复建设等问题，信息化瓶颈期也随之到来。

分析信息化现状可以发现，出现数据重复利用率低、大量数据需重复建设问题的主要原因有以下2方面原因:1)在电网工程建设过程中各单位扮演着不同的角色，他们的目标、职责不同，因此对信息的认识和关注点也不同，在信息建设过程中存在较大差异，使得某一单位建设的数字化成果不能满足其他单位的使用要求;2)不同单位使用的软件不同，数据结构也各不相同，无法实现现有数字化成果的共享。

推进数字化移交工作是解决上述问题，打破信息化瓶颈的一种有效方式。首先，数字化移交从全局进行统筹和规划，针对各个阶段需要掌握的信息进行规定，在信息建设初期就保证了数据的完整性使得各阶段均能获得满足使用要求的数据，避免信息传递过程中的损失。其次，数字化移交工作对移交内容和数据形式进行了统一定义，使移交的数据具有规范化和标准化的特点，从而使数据具备了通用性，为数据的共享和快速复用创造了条件。最后，数字化移交的落脚点在“移交”，将已有的、符合规范的数字化成果移交到其他单位和部门，能够大大减少数据重复建设工作，节省在数据建设上的投资。

(4)数字化移交工作是辅助电网灾害预警和应急抢修，辅助科学、智能决策的必然要求。

自然灾害是引发输变电系统事故的首要因素，数字化移交工作能够提供电网工程的完备、可靠、详细的可查阅资料，当电网故障发生时，可以在第一时间为故障排查提供数据依据，辅助电网应急抢修工作;同时，数字化移交成果中包含了丰富的地理信息和专题信息，在此基础上配合历史灾害记录可以建立灾害预警模型和分析模型，对电网灾害做出预警，提前开展应对工作。因此，数字化移交工作能够从一定程度上增强电网抗灾防灾水平，提高应急事故处理能力，有效减少电网灾害带来的经济损失。另外，数字化移交工作积累的大量电网工程数据也能够为科学、智能决策提供参考资料和数据依据。

(5)数字化移交是移交模式的创新，是提升电网建设信息化和标准化水平的重要尝试。

数字化移交不是某一种技术也不是某一项具体工作，而是一种思路和理念。数字化移交是要在整个生命周期对电网工程相关信息进行管理和应用，因此在工程建设初期就应该进行全面策划，在信息产生之初就对其进行管理并在后期不断维护，使其保持完整性、一致性和现势性，从而在整个生命周期中被反复利用。

3.2 开展数字化移交工作的迫切性

电力行业的信息化工作已经取得了一定成果，但目前这些成果的利用率还有提高的空间，智能电网的发展也对信息化工作提出了更高的要求，急需一种机制对信息化成果进行整合、管理和利用。

(1)信息化工作的不断深入和智能电网的发展进程急需快速开展数字化移交工作。

自2009年5月国家电网公司提出建设“坚强智能电网”的战略目标后，目前坚强智能电网已进入到全面建设阶段。坚强智能电网的建设对电网信息化水平提出了更高的要求，除了要对电网进行信息化以外，还需要对数据进行深度利用，实现智能分析和优化，急需完备、准确、全面的电网数据，因此，迫切需要开展数字化移交工作，为智能电网建设提供数据支撑。

(2)现有的信息化成果为数字化移交工作的开展提供了条件，也提出了迫切要求。

目前电网行业的信息化工作已经积累了大量数字化成果，但这些数字化成果分布在不同的部门和不同的信息化系统中，形成了一个个信息孤岛。一些信息化成果由于得不到维护和更新使得数据的准确度降低，一些信息化成果仅在部门内部使用，其他部门使用成果时又需要重复建设，存在着大量的资源浪费，因此，迫切需要开展数字化移交工作，对现有数据进行整合利用，也为后续信息化工作提供指导方向。

4 对数字化移交工作的建议

(1)加快数字化移交规范制定工作。数字化移交的优势是建立在其规范化、标准化的特征上的，主要表现为移交流程的规范化、移交内容和数据格式的标准化。要全面推进数字化移交工作并保证移交工作的高质量和显著效果，必须加快规范制定工作，对移交流程、移交内容、移交数据格式进行规定，并在后续移交过程中认真贯彻执行。

(2)深入开展电网工程数字化成果整合技术研究。新建电网工程按照数字化移交工作进行移交可以保证数据的标准化和通用性，但目前已有的大量电网工程数据可能与数字化移交的规范不相符合，因此有必要深入研究电网工程数字化成果整合技术，对现有数据进行整合和管理。

(3)尽快构建企业级数字化成果移交管理体系。数字化移交工作的目的是实现对数字化成果的统一管理，为企业提供全面、准确的数据服务，将数据资源转化为生产力，为企业发展创造价值。构建企业级数字化成果移交管理体系，需要确定数字化移交工作的组织支撑及其职责，从战略高度对数字化移交成果管理工作进行统筹规划;建立完善的移交成果质量管理办法，以制度化、规范化的方式保证移交成果的正确性、完整性、一致性和时效性;通过对移交成果进行深度加工和分析，挖掘移交成果的深层价值，同时提升数据服务效率。可见，尽快构建企业级数字化成果移交管理体系既是稳步推进数字化移交工作的有效保障，也是数字化移交工作发展的必然要求，更是数字化移交工作的最终目标。

5 结语

随着信息技术的发展，电力行业各单位在生产实践中采用越来越多的数字化手段来辅助生产，但是随着信息化的深入，信息孤岛效应和数据重复建设的情况也越来越明显。数字化移交工作创新了移交工作模式，以标准和规范为保障，促进信息资源的高效流通和共享，能够在一定程度上解决上述问题。目前在少数工程上已经开始尝试进行数字化移交，但还未形成规模，也未制定统一规范。为了更好地服务建设坚强智能电网急需加快数字化移交工作的进程。

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