电网设备运行信息统计分析系统的设计与开发研究

庞帆　陈张帆　隋志巍　张永飞

摘要：通过提升统计分析水平能够有效降低企业生产与管理成本，电网设备作为电力企业的重要资产，有必要建立从项目立项评审到设备运行全过程信息统计分析，通过研究电网设备运行信息统计分析的业务需要、系统应用、数据传输及总体技术，本文通过信息化手段开发一套电网设备运行信息统计分析系统，能够有效规范化项目开工投产的统计，增强电网的精益化管理，提升设备利用率和电网规划经济性。

关键词：电网设备;统计分析;系统设计;系统开发

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）14-0233-02

在市场经济快速发展和企业社会责任不断增强的背景下，降低企业生产成本和管理成本、提升统计分析水平、提高数据真实性和权威性，是树立行业典范的重要手段[1]。国家电网公司高度重视发展统计业务和管理体制建设，提出了“夯实统计基础，建设投资项目与运行设备贯通的全过程统计体系，实现基于大数据的规划计划、建设投产、运行改造全过程管控”的发展目标，大力推进统计数据“做真用实”、统计分析“精准到位”。

随着公司发展规划业务流程逐步优化，管理精益化水平显著提高，各专业对明细数据、实时信息等需求越来越迫切，对坚强智能电网建设、企业高效协同经营管理等提出了更高要求，统计分析数据不规范、考虑设备实时运行的电网性能评估理论不完善、项目管理系统数据不贯通等问题日益凸显，现有的数据统计分析模式和项目过程管控机制已不能满足经济发展新常态、精益管理新要求、电力改革新形势的需求。

分析与挖掘技术是一个以数据库、数理统计、人工智能、可视化四大支柱技术为基础，多学科交叉、渗透、融合形成的新的交叉学科，其研究内容十分广泛[2]。贺静等人初步构建了智能电网综合评估指标体系，主要包括发展水平指标体系和效果/影响指标体系。其中，发展水平指标体系用于描述发电、输电、变电、配电、用电和调度六个环节的关键技术的发展程度，而效果/影响指标体系则反映智能电网建设给发电公司、电网公司、电力用户和整个社会可能带来的效益与影响。最后，提出了基于模糊层次分析法的智能电网综合评估方法流程[3]。韩柳等人从电网发展特性及价值取向出发，将电网发展评估划分为安全、可靠、优质、协调、经济、高效、智能共七个子系统，分别建立了三级指标。以某省域电网为例，应用指标体系对其“十一五”期间的电网发展进行评价。该指标体系具有系统、全面、客观的特点，对推进电网科学发展，提高电网管理水平具有重要意义[4]。王斌琪等人以在线实时运行评估为着眼点，以状态指标体系为基础，提出了包含初步评估和精确计算两步骤的电网运行趋势实时安全评估方法。其中，初估是结合模糊理论，利用负荷重要度所得到的区域重要度指标，判断发生冲击事件后系统的运行趋势，快速确定问题区域;精算是利用所提出的状态指标体系，确定并计算具体的危险指标。既可满足实时评估的快速性要求，又可兼顾确定性状态指标体系的全面性[5]。

因此，本文通过研究基于电网项目及设备建设的全过程，建立了电网设备运行信息统计分析系统，该系统能够知道规划电网项目、设备的规划方案智能化评估，为项目计划提供优选排序，规范化项目开工投产的统计，增强电网的精益化管理，提升设备利用率和电网规划经济性。

1 电网设备运行信息统计分析系统设计与开发

1.1 业务架构设计

电网设备运行信息统计分析系统是为精益化分析电网设备运行效率和资产效益，更好地发挥统计数据在经营管理决策中的支撑作用，承担保障公司运营安全、有序、健康、高效的协调职能。充分利用公司数据共享和业务融合工作成果，通过规划计划、运检、调度等业务数据共享，研究和建立电网设备运行信息统计分析决策模型，贯通项目与设备信息，实现电网设备基础台账、运行信息、效率评估、项目决策的一体化集成应用，支持项目投资辅助决策，促进经营管理决策精益化，具体如图1所示。

业务架构说明：

数据抽取层：为电网设备信息统计分析提供数据支持，包含线路、变压器等设备数据、电压、电流、负荷、电量等运行数据。

指标体系构建层：明确指标的统计范围、频度等，构建电网关键设备的运行效率评价体系。

电网效率评估分析层：基于运行效率评价体系，选取适当的评估方法，设置边界条件，实现电网关键设备的运行效率评估。主要包括电网网架评估、电网设备评估、电网项目评估。

电网项目辅助决策层：采用多目标寻优的方式，对项目的优先级进行排序，求解出最优的项目组合，为项目优选和决策的有效性与合理性提供参考。主要包括项目立项辅助、项目成效辅助分析等。

1.2 应用架构设计

應用架构设计承接业务架构设计内容，通过对业务需求点的总结、分析和归纳，提炼出对应的系统功能，形成数据对应工具、数据质量管理、基础数据管理、指标体系管理、电网运行效率评估、设备运行效率评估、设备健康水平评估、项目成效辅助评估、项目立项辅助评估、电网规模分析、电网设备水平分析、电网利用效率分析、电网发展速度分析、项目分析、报表生成、电网拓扑展示、多维查询、综合展示等系统功能。如下图所示：

1.3 数据架构设计

数据架构设计承接业务架构、应用架构设计成果，对电网设备运行信息系统所涉及数据的概念模型、数据分类、存储分布、数据流转、数据处理等内容进行设计规划，为后续的技术架构设计提供输入。

1.4 技术架构设计

系统遵循 J2EE 技术路线， 应用面向服务架构（SOA） 和 Weblogic 中间件，将软件、平台、基础设施整合建立标准体系，提供服务。按照数据层、数据集成层、应用层、展现层实现多层技术体系架构，通过 Web 服务接口实现与其他系统的集成。

2 系统建设成效

通过设计与开发电网设备运行信息统计分析系统，建立关键指标统计分析，为电网统计工作提供重要数据支撑;项目开展设备实时信息的电网性能和发展潜力综合评估研究，并建立项目-设备-电网三方联动的电网发展辅助决策模型，为公司发展规划、投资、计划等工作提供有力理论支撑。主要成效如下：

2.1 指导规划方案智能化评估

对于不同地区的电网规划方案，在线匹配规划项目所在区域内的在建项目情况和在运设备情况，利用其项目、设备与电网的在线数据分析方法，掌握区域电网可靠率、负载率现状，应用标准化、结构化可研报告，实现项目必要性、经济性的智能化评估，既做到电网建设超前布局，又做到项目/设备效率与电网发展的紧密协同，切实提高规划布局的精准性和项目投资经济性。

2.2 指导项目计划优选排序

对于项目计划安排方案，应用设备信息实时信息统计分析，掌握设备真实运行状态，避免出现项目重复安排、资金低效投入和设备利用不均的现象;应用项目-设备-电网三方联动的电网发展辅助决策模型，自动识别电网薄弱环节，智能测算投资需求，实现按照轻重缓急排序的项目优选，为电网项目计划安排的有序实施提供有力保障。

2.3 指导项目开工投产规范化统计

对于项目开工、投产关键节点统计，应用项目全过程动态管控机制，实现基于图像识别技术、信息通信技术和智能管控平台的项目开工统计报送和投资进度异常纠察;利用电网项目与设备的业务贯通和信息贯通成果，实现基于设备实时运行数据的投产时间自动获取、投产统计自动报送，指导项目关键节点规范化统计，促进管理手段改进和管理模式创新。

参考文献：

[1] 陈明坤.中国企业可持续发展成本战略研究[D].武汉理工大学，2011.

[2] 段成.电网投资效益后评价理论及决策支持系统的研究[D].华北电力大学，2012.

[3] 贺静，宋琪，文福拴，等.智能电网综合评估指标体系初探[J].華北电力大学学报（自然科学版），2013， 40（2）：46-54.

[4] 韩柳，彭冬，王智冬，等.电网评估指标体系的构建及应用[J].电力建设，2010，31（11）：28-33.

[5] 王斌琪，王海霞，徐鹏，等.电网运行趋势实时安全评估方法[J].电网技术，2015，39（2）：478-485.

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