基于大数据平台的电力生产安全事故事件监控平台研发

摘  要：在生活中，随处可见“安全第一”的标语。在电力行业，电力安全至关重要。在发生电力安全事故事件后，传统的做法是人工计算事故事件等级。现通过研发电力生产安全事故事件监控平台，可自动判定事故事件等级，迅速采取有效措施减少负荷损失，做好客户服务工作，及时恢复电网和设备运行，有效防止事故事件等级升级，避免不必要的损失。

关键词：安全;事件;组件;大数据分析

中图分类号：TP277    文献标识码：A 文章编号：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

根据中国南方电网有限责任公司颁布的《中国南方电网有限责任公司电力事故事件调查规程》（以下简称调查规程），电力安全事故事件等级需区分农村和城区，结合减供负荷、用户数量、停电时长和馈线30天内故障性停电次数四个方面的条件，来计算事件最高等级。安全监管部门需要对所管辖区域的发生的故障性停电事件事故进行调查，且须知悉对应的事件事故的等级，通过事件事故的等级预判、自动判断等，使得安全监管部门根据不同的等级采取不同的措施或提前干预工作，降低和减少事件事故的等级和数量，确保线路的稳定安全运行，提高用电客户的满意度，践行人民电业为人民的服务宗旨。

1  电力安全事故事件

电力安全事故事件是指在电力生产、电网运行过程中发生的电网减供负荷或用户停电、电能质量降低、影响电力系统安全稳定运行或者影响电力（或热力）正常供应的事故（包括热电厂发生的影响热力正常供应的事故）和发输变配电设备非计划停运、电网安全水平降低、二次系统不正确动作、调度业务或生产实时通信功能中断等后果的事件[1]。依据事件后果严重程度从高到低排序，事件等级依次分为一级、二级、三级、四级、五级、六级、七级和八级共八个等级级。地市供电局需对电力生产安全事故事件进行严格管控，对四至八级电力生产安全事件加强内部管控和监督，严禁出现一至三级电力生产安全事故。

目前存在无法实时自动获知电力安全事故事件情况，需要通过人为表格计算的方式获取各类等级的事件，需要导出对应馈线事件根据计算公式得出馈线事件等级对应的事件等级，统计工作量大，设计数据多源头，环比同比及事件预测工作停滞不前，无法进行事件事故趋势预测分析。管理专业人员及业务人员均希望有一个监控看板，自动显示各地区的事件等级分布情况，各馈线事件等级分布情况。

2  大数据平台架构设计

通过运用数字技术和互联网技术，开展安全事故事件分析个性化应用，将事故事件的预判往前移。大数据平台汇聚营销、资产、财务、人资等信息系统的结构化数据，积累了类型多样体量庞大的电力数据资源，可自动获取生产系统的中压故障单、报障单、可靠性运行事件的实时数据，提供敏捷挖掘、ETL组件产品，可开展大数据分析、数据挖掘、数据预测工作;提供自助分析、云报表等组件产品，可开展图文并茂的应用界面开发;提供MySQL数据库、PostgreSQL数据库、Oracle数据库等组件产品，可灵活开展各类表进行源库表到应用数据库的转换，数据自由拼接、统计分析等[2]。大数据平台相对传统的应用开发，开发难度小，仅需程序员熟练掌握及应用平台提供的组件产品进行开发即可。开发效率高，平均开发周期缩短近70%。平臺稳定性高，组件式开发具有高内聚、低耦合的优势，组件内部运行与平台运行不会交叉影响，实数据计算实时化和能力服务化。

3  事件事故程序设计

依托大数据平台提供的组件产品，根据调查规程的事件事故的等级，运用SQL数据库，提取近三年至五年生产系统的中压故障单、报障单、可靠性运行事件，获取到县区局、城乡标注、故障发生日期、馈线名称、停电开始时间、停电结束时间等关键明细数据。运用敏捷挖掘工具根据事故事件明细数据进行数据的去重、不同事件等级进行分组统计、合并、过滤取得事故事件最高等级（唯一等级）、类型转换等进行数据清洗、数据处理、最终得到事件事故的等级明细及统计表，运行全过程截图如图1所示[3]。

运用机器学习的时间序列算法对三年至五年事件事故进行预测分析，获取未来半年至一年的事件事故发展趋势。运用云报表、自助分析工具，将事件事故的等级明细及统计表进行多维度及图形化的展示。其中，馈线事故事件可以通过运行事件，自动计算对应等级，部分MySQL脚本为：

select

Distinct

a.NAME   as  表示饋线的名称，

DECODE（  a.AREA_FEATURE || ''，

'1'，

'市中心'，

'2'，

'市区'，

'3'，

'城镇'，

'4'，

'乡村'

） as 地区特征，

case

when a.DY_USER_COUNT between 5000 and 10000 then

'6级'

when  a.DY_USER_COUNT between 10000 and 20000  then

'5级'

when  a.DY_USER_COUNT between 20000  and  30000  then

'4级'

when  a.DY_USER_COUNT between 30000  and 100000  then

'3级'

when a.DY_USER_COUNT between 100000   and 150000  then

'2级'

when  a.DY_USER_COUNT >= 150000 then

'1级'

else '无'

end  事件等级，

a.OWNER_STATION_NAME   as  供电所名称，

substr（a.QUJU_NAME，        3，2） as 区局名称，

a.SHIJU_NAME   as  市局名称，

a.DY_USER_COUNT   as  低压总用户数，

a.LAST_UPDATE_TIME   as  最后更新时间

from  table a

where a.STATUS='1'

and a.AREA_FEATURE=4

and a.DY_USER_COUNT >5000

4  平台实现

根据地理位置，地图展示所管辖区域的事件事故数量分布，联动展示对应等级分布，对应的年月分布情况，预测情况等，下钻到具体的明细数据，按照区县局、供电所、班组等多维度展示事件事故等级分布情况，滚动展示馈线事件事故等级分布情况等。页面采用蓝色基调进行深色的配色进行页面UI设计[4，5]，图形有地图，柱图、仪表盘等，明细清单采用滚动播放模式，根据等级严重程度从高到低对应绿色到红色进行标注，平台最终的功能模块有事件分布地图、总事件统计及清单下载。馈线事件等级分布三大功能模块。用户可根据事件等级、月份、地区等点击，则联动显示对应的事件总数及分布情况。最终实现界面如图2所示。

5  实用化情况

电力生产安全事故事件监控平台采用敏捷式开发模式，从需求-开发-应用落地最快不到1个月的开发时长，快速支撑业务，响应个性化需求开发需求，提升数字化供给能力，助力数字化转型走深走实。该平台在湛江供电局已投入使用，为安全监督部门提供实时的统计及明细数据，可随时随地下载明细数据，如图3所示，减少人工统计错误及时间成本，提高工作效率。使用人员根据预测结果开展原因分析，制定后续工作举措及安全预防措施，从而减少或降低事件事故数量或等级。该平台解决了跨系统、跨部门的高效协作，进一步优化资源配置。

6  结  论

插件式开发模式可让开发人员节省部分开发成本及缩短开发周期，只需关注业务需求及业务需求的实现，无须再考虑系统搭建及网络环境准备等。传统的事件事故等级统计，单纯关注统计结果，未能根据历史数据进行预测分析，该应用可提前可预测事件事故发展趋势，提供人为干预及相关安全管控措施，进一步贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。支撑中国南方电网公司向数字电网运营商、能源产业价值链整合商、能源生态系统服务商转型，助力碳达峰碳中和战略目标实现。

未来随着数字经济的发展，以数据为生产要素去探索与安全相关问题的场景越来越多，具有更高潜在价值的预测性和指导性应用将是发展的重点。

参考文献：

[1] 中国法制出版社.中华人民共和国安全生产法（2021年新修订含草案说明） [M].北京：中国法制出版社，2021：9-57.

[2] Wrox国际IT认证项目组.大数据开发者权威教程——NoSQL、Hadoop组件及大数据实施 [M].北京：人民邮电出版社，2018：62-90.

[3] 简祯富，许嘉裕.大数据分析与数据挖掘 [M].北京：清华大学出版社2016：10-36.

[4] 李世钦.游戏UI设计原则与实例指导手册 [M].北京：人民邮电出版社，2021：37-51.

[5] 吴星辰.写给UI设计师看的数据可视化设计 [M].北京：电子工业出版社，2021：77-95.

作者简介：郑芒英（1985—），女，汉族，广东湛江人，副高级工程师，工程硕士，研究方向：信息系统开发、数据管理、数字化建设。