电力安全监督标准化管理系统研究与实现

2023-11-18杨梦彬何少宇李勇杰孙若寒

大众标准化 2023年18期

杨梦彬，何少宇，李勇杰，孙若寒

（1.国网新疆电力有限公司，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐 830063；2.新疆思极信息技术有限公司，新疆维吾尔自治区乌鲁木齐 830002）

电力作为现代社会不可或缺的能源，对于保障国民生活和推动经济发展具有至关重要的地位。然而，电力生产与供应过程中的安全隐患和风险也日益凸显。为了维护电力行业的可持续运行和发展，建立起科学有效的电力安全监督体系势在必行。目前，虽然电力安全监督已经在实践中得到一定程度的应用，但仍然存在着一些问题。传统的监督方式往往缺乏标准化管理，导致监督过程中信息传递不畅、风险识别不准确等情况。因此，文章旨在研究并实现一种电力安全监督标准化管理系统，以提高监督效率和监管质量。

1 电力安全监督标准化管理举措

1.1 全面执行《电力可靠性监督管理办法》

《电力可靠性监督管理办法》作为我国电力领域的核心管理文件，具有重要的管理和监督作用，其全面执行对维护电力系统的可靠性和供电质量至关重要。通过全面执行该办法，可以降低电力系统的停电风险，减少停电事件对经济和社会的不利影响，确保供电的连续性和可靠性。该办法着重提高供电质量，包括电压稳定性、频率稳定性等。这有助于减少电力波动和电压问题，提高电力供应的质量。全面执行《电力可靠性监督管理办法》有助于建立合规性和监督机制，确保电力公司和供应商遵守相关标准和规范，提高监管的透明度和效力。为实现这一目标，需要采取一系列具体举措，包括建立实时监测系统、制定风险评估与预警机制、定期维护和检修设备、培训人员、事故分析与改进、数据共享与透明度、法规合规等。全面执行该办法将有助于确保电力系统的稳定、可靠运行，以满足社会对电力的需求，支持经济和社会的可持续发展。

1.2 定期考核电力安全监管机构

根据《国家能源局派出机构电力安全监管工作考核办法》及年度考核细则，建立了一项关键的举措，即定期考核电力安全监管机构的工作。这一机制对于保障电力系统的稳定运行和安全性具有重要意义。首先，定期考核机制确保了监管机构的有效运作。电力安全监管机构的使命是监督电力行业，确保其符合国家标准和规范，维护电力系统的稳定性和可靠性。通过定期考核，监管机构将保持高度的工作效率和责任感，以履行其职责。其次，这一机制有助于提高监督工作的质量。考核将评估监管机构是否严格遵守法规、标准和规范，是否有效执行电力安全监管的各项任务。这包括电力设备的合规性、电力质量的维护、事故应对等方面。通过考核，监管机构将被鼓励不断改进工作流程，提高监督的准确性和及时性。此外，定期考核机制还促进了监管机构的透明度和公正性。考核过程通常会涵盖监管机构的决策和执行过程，确保其在执行职责时是公正和透明的，提高了监管机构的责任感和自律性。

1.3 电力工程设计规范

《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2018）是电力工程设计中的重要标准文件，遵循和执行该规范对于确保电力系统的设计满足安全标准至关重要。首先，这一规范涵盖了电缆系统设计的各个方面，包括电缆的选择、布线、绝缘、敷设方式等。通过遵循该规范，设计人员能够确保所选用的电缆符合国家和国际的安全标准，具有足够的绝缘性能，能够承受电流负荷，降低火灾和电气事故的风险。其次，规范要求设计人员考虑电力系统的可靠性和稳定性，包括电缆的冗余性设计，以确保在某些电缆出现故障时，电力系统仍能保持运行。

2 监督标准化管理系统设计与关键技术

2.1 数据采集与处理技术

2.1.1 实时数据采集与传输

实时数据采集是系统的前提和基础，通过各类传感器、监测设备和数据接口，实时获取电力生产过程中的各项数据。这些数据包括电力负荷、设备状态、电压稳定性等关键指标。采集的数据要能够以实时性传输到系统中，以保证监督信息的时效性。传感器技术在数据采集中起着关键作用，例如温度传感器、压力传感器、电流传感器等，能够实时监测设备的状态和环境参数。此外，数据接口也是数据采集的重要途径，将现有系统中的数据接入到监督系统中，实现数据的集成和共享。

2.1.2 数据质量校验与处理

采集到的数据可能受到多种因素影响，包括传感器误差、设备故障等，因此需要进行数据质量校验和处理。首先，数据质量校验能够检测数据中的异常值和噪声，排除不准确的数据。其次，数据处理包括数据去重、数据插值等操作，以确保数据的准确性和完整性。在数据质量校验方面，常见的方法包括异常值检测、统计分析等。异常值检测通过识别与历史数据不一致的数据点，帮助排除由于传感器故障或其他问题导致的异常数据。统计分析则可以通过比较不同时间段的数据分布情况，发现不合理的波动。数据处理阶段包括数据去重和插值等步骤。数据去重可以排除重复的数据，确保分析和评估的准确性。数据插值技术能够填补由于设备故障或其他原因导致的数据缺失，从而保证数据的完整性和连续性。

2.2 数据分析与风险评估技术

2.2.1 数据挖掘与分析方法

数据挖掘技术旨在从大量数据中挖掘出有价值的信息、模式和关联。这些技术可以帮助系统快速发现隐藏在数据中的规律和异常情况，从而为安全监督提供更加准确的依据。聚类分析是数据挖掘的一项重要技术，能够将数据分成不同的群组，揭示出数据的内在结构。分类分析则可以对数据进行分类，识别出不同类别的数据点，有助于识别潜在问题。关联分析能够发现数据之间的关联规则，揭示出不同变量之间的关系，帮助分析人员更好地理解数据背后的联系。

2.2.2 风险识别与评估模型

建立风险识别与评估模型是确保系统能够准确判断不同风险的严重性、采取适当措施的关键。这些模型可以基于历史数据、领域知识和统计方法，对潜在的风险进行识别和评估。风险矩阵是一种常见的风险评估工具，通过将风险的概率和影响进行量化，得出风险的等级。风险评分模型则根据不同因素对风险进行打分，将风险分为高、中、低三个级别。这些模型帮助管理人员判断不同风险的优先级，从而有针对性地制定风险应对策略。

2.3 可视化与报告技术

2.3.1 数据可视化工具与方法

数据可视化是将抽象的数据通过图表、图形、地图等形式进行可视表达，使复杂的数据信息更具有可理解性。通过这种方式，决策者能够迅速地理解数据趋势、异常情况和潜在问题。图表是数据可视化的重要形式之一，如折线图、柱状图、饼图等。这些图表能够将数据以图形的方式展示，帮助决策者对数据进行直观的比较和分析。地图可视化可以将地理信息与数据结合起来，显示出数据在空间上的分布情况，从而更好地了解地域差异。此外，交互式可视化技术也是一种重要手段，允许用户通过操作与数据进行互动，自由选择感兴趣的数据维度和时间段，从而深入了解数据。例如，通过拖拽、缩放等方式探索数据，使决策者能够从不同角度获取信息。

2.3.2 报告生成与传达方式

除了可视化工具外，系统还需要能够生成详细的报告，以供决策者参考。这些报告可以包括监督结果、风险评估、潜在问题等信息，帮助决策者全面了解监督的情况。报告生成可以使用报表工具或数据分析工具，根据不同的需求和内容生成格式化的报告。报告的内容应该简明扼要，清晰地传达监督结果和问题情况。传达方式也是重要的一环，可以通过会议、电子邮件、在线平台等方式传达监督结果和报告内容。选择合适的传达方式能够确保监督信息能够及时传递给相关人员，从而支持决策的制定。

3 监督标准化管理系统实施步骤与流程

3.1 系统开发与定制

系统开发与定制阶段是电力安全监督标准化管理系统实施过程中的关键步骤，旨在根据实际需求，设计、开发和定制系统，确保其能够满足电力安全监督的目标和功能。以下是详细的系统开发与定制步骤：①需求分析与规划：在系统开发前，开发团队与电力行业专业人员紧密合作，深入了解监督需求、工作流程和管理模式。这个阶段的关键目标是确保准确理解监督目标，从而在后续的开发中能够满足实际需求。②系统设计：基于需求分析，开发团队进行系统设计，包括系统的整体架构、模块划分、数据流程等。在这一步骤中，选择适合的技术栈、开发框架和数据库结构，以确保系统能够高效运行和可维护。③定制化开发：根据系统设计，开发团队开始进行具体的系统开发工作。这包括各个模块的开发、数据库设计和用户界面设计等。开发团队与电力行业专业人员保持密切合作，及时获取反馈，确保开发方向与实际需求保持一致。④集成与测试：完成各个模块的开发后，需要对系统进行集成测试，确保各个模块能够协同工作，实现整体功能。这一步骤将发现并修复系统的问题和bug，确保系统在后续阶段的运行稳定性。⑤用户培训与交付：在系统开发完成后，开发团队为用户提供培训，介绍系统的功能、使用方法和操作流程。确保用户能够熟练地使用系统，有效进行电力安全监督工作。⑥文档编写与维护：开发团队应当编写系统的使用手册、技术文档和操作指南等，以便用户在需要时查阅。此外，系统的维护也需要持续更新文档，确保系统始终能够为用户提供准确信息。

3.2 数据接入与集成

在电力安全监督标准化管理系统的实施过程中，数据接入与集成是确保系统能够获取并整合来自各个环节的数据的关键步骤。详细的数据接入与集成步骤如下。①数据源接入：在这一阶段，开发团队需要识别和接入电力生产过程中的各种数据源，如监测设备、传感器、生产系统等。这些数据源包含了关键的电力生产信息，如电力负荷、设备状态、能源消耗等。②数据整合与清洗：接入的数据可能来自不同的设备、系统和部门，因此可能存在格式不一致、数据冗余等问题。在数据整合阶段，需要将各类数据进行清洗和整合，保证数据的一致性和连贯性。涉及数据清洗、去重、转换等操作。③数据质量检查：为了确保接入的数据质量，开发团队需要进行数据质量检查，排除异常值、噪声和错误数据。有助于保证后续的数据分析和风险评估的准确性。④数据接口开发：为了实现数据的实时传输和采集，开发团队需要开发数据接口，确保从不同数据源获取数据的稳定性和可靠性。可能涉及与外部系统的集成、API开发等工作。⑤数据集成测试：在数据接入和整合完成后，需要进行数据集成测试，验证各个数据源的数据是否能够正确传输和整合。有助于发现可能的问题和bug，并及时修复。

3.3 系统测试与优化

系统测试与优化阶段是电力安全监督标准化管理系统实施过程中不可或缺的一部分，旨在确保系统能够在实际运行中稳定、高效地工作。以下是详细的系统测试与优化步骤：①单元测试与集成测试：在这一阶段，开发团队将对系统的各个模块进行单元测试和集成测试。单元测试是针对每个模块的测试，验证其是否按照预期工作。集成测试则测试不同模块之间的协同工作，确保整体功能的一致性。②功能测试：在单元测试和集成测试之后，需要进行系统的功能测试，验证系统是否能够按照需求正常运行。这一步骤将模拟真实环境，测试系统在各种情况下的功能性能。③性能优化：性能优化是确保系统能够在实际运行中保持高效的关键。开发团队需要对系统进行性能测试，评估其在大数据量、高负荷下的表现。根据测试结果，对系统进行必要的优化，提升其响应速度和稳定性。④用户反馈和调整：在系统测试阶段，用户的反馈意见尤为重要。用户通过实际操作可能会发现系统中的问题、不足或改进点。开发团队应该积极听取用户反馈，对系统进行相应的调整和改进。⑤文档更新与培训：测试和优化的过程中，开发团队还应该更新系统的使用手册、技术文档和操作指南等。这有助于用户了解系统的最新特性、操作方法和注意事项。