荀 華，韓建春

（內(nèi)蒙古電力科學(xué)研究院，呼和浩特 010020）

0 引言

數(shù)據(jù)分析過(guò)程中，使用未經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢測(cè)的數(shù)據(jù)，分析結(jié)果往往無(wú)效或錯(cuò)誤，因此全面了解數(shù)據(jù)質(zhì)量，查找低劣數(shù)據(jù)產(chǎn)生的根源及其表現(xiàn)形式，并修正低劣數(shù)據(jù)造成的影響，成為數(shù)據(jù)分析過(guò)程中最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)[1-2]。內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)蒙古電力公司）的生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)是集數(shù)據(jù)采集、共享和應(yīng)用為核心的電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備整體數(shù)據(jù)的共享、查詢(xún)、留痕和追蹤。隨著電網(wǎng)信息化建設(shè)的逐步推進(jìn)，生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)建設(shè)的不斷深入，輸變電設(shè)備臺(tái)賬數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)以及缺陷、試驗(yàn)、檢修等運(yùn)維數(shù)據(jù)日益信息化，數(shù)據(jù)量的產(chǎn)生與日俱增，這些數(shù)據(jù)與生產(chǎn)安全和設(shè)備管理密切相關(guān)，數(shù)據(jù)的規(guī)范性、正確性、及時(shí)性和完整性對(duì)電網(wǎng)工作的支撐、決策越來(lái)越重要。但由于生產(chǎn)數(shù)據(jù)來(lái)源于基層供電單位，屬于二手?jǐn)?shù)據(jù)，大量歷史數(shù)據(jù)的諸多屬性并不完整，特別是面向設(shè)備全壽命周期管理的廠家、設(shè)備型號(hào)、投運(yùn)時(shí)間等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的缺失或錯(cuò)誤，嚴(yán)重影響了設(shè)備家族性缺陷的評(píng)估分析。

數(shù)據(jù)質(zhì)量是從數(shù)據(jù)的一致性、正確性到相關(guān)性等一系列參數(shù)決定的[3-7]，為了提高生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)利用價(jià)值，本文針對(duì)內(nèi)蒙古電力公司生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量情況，通過(guò)檢查設(shè)備臺(tái)賬、技術(shù)參數(shù)、試驗(yàn)報(bào)告、檢修記錄、缺陷記錄等信息，對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)從完整性、正確性、一致性等角度多維度進(jìn)行分析，并提出解決策略，以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全壽命周期“源”數(shù)據(jù)的可靠性。

1 生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量分析

1.1 設(shè)備信息完整性

根據(jù)DL/T 1624—2016《電力系統(tǒng)廠站和主設(shè)備命名規(guī)范》[8]和內(nèi)蒙古電力公司現(xiàn)有的設(shè)備管理規(guī)范要求[9-15]，對(duì)一次設(shè)備基礎(chǔ)臺(tái)賬信息、技術(shù)參數(shù)信息、檢修記錄、試驗(yàn)報(bào)告、缺陷記錄的完整性進(jìn)行檢查分析。

1.1.1 一次設(shè)備基礎(chǔ)臺(tái)賬信息

根據(jù)內(nèi)蒙古電力公司《生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)輸變電設(shè)備臺(tái)賬信息錄入規(guī)范》[9]，對(duì)變電一次設(shè)備300多萬(wàn)個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，按照設(shè)備參數(shù)錄入的統(tǒng)一規(guī)則進(jìn)行完整性統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)設(shè)備規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)廠家、廠家性質(zhì)、出廠日期、投運(yùn)日期和污區(qū)等級(jí)這6個(gè)技術(shù)參數(shù)指標(biāo)存在共性缺失問(wèn)題，一次設(shè)備臺(tái)賬信息的完整率為86.0%。

1.1.2 設(shè)備技術(shù)參數(shù)錄入

根據(jù)內(nèi)蒙古電力公司《狀態(tài)檢修變電一次設(shè)備分類(lèi)和參數(shù)規(guī)范》[10]，選取變壓器和斷路器約118萬(wàn)個(gè)技術(shù)參數(shù)作為本次分析的樣本數(shù)據(jù)，以參數(shù)項(xiàng)為非空作為檢查標(biāo)準(zhǔn)，分析參數(shù)的完整性。經(jīng)分析，這兩類(lèi)設(shè)備技術(shù)參數(shù)的平均完整率為63.27%，設(shè)備所屬所有類(lèi)型技術(shù)參數(shù)都存在或多或少的缺失。這些設(shè)備技術(shù)參數(shù)的缺失會(huì)影響設(shè)備全壽命周期精確評(píng)價(jià)的結(jié)果，特別是在設(shè)備精益化評(píng)價(jià)的過(guò)程中，運(yùn)行數(shù)據(jù)變化率分析是關(guān)鍵要素。

1.1.3 缺陷、試驗(yàn)、檢修數(shù)據(jù)

按照內(nèi)蒙古電力公司《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修導(dǎo)則》[11]《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)規(guī)程》[12]《輸變電設(shè)備缺陷管理標(biāo)準(zhǔn)》[13]和《設(shè)備狀態(tài)資料信息收集與管理工作規(guī)定》[14]，對(duì)生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中的缺陷數(shù)據(jù)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)、檢修數(shù)據(jù)的完整性進(jìn)行檢查，統(tǒng)計(jì)表中缺少某一項(xiàng)或多項(xiàng)的信息都定義為記錄錄入不完整。2011—2018年，在生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中共錄入檢修記錄20.8萬(wàn)條信息，平均完整率為66.0%；缺陷記錄3 萬(wàn)條信息，平均完整率為57.6%；試驗(yàn)記錄28.6 萬(wàn)條信息，平均完整率為70.6%。隨著帶電檢測(cè)技術(shù)的推廣，設(shè)備試驗(yàn)檢修數(shù)據(jù)量呈遞增趨勢(shì)，因此提高數(shù)據(jù)的完整性對(duì)數(shù)據(jù)的分析、安全生產(chǎn)、決策預(yù)警具有至關(guān)重要的作用。

1.2 設(shè)備參數(shù)正確性

設(shè)備參數(shù)的正確性檢查內(nèi)容較多，根據(jù)狀態(tài)檢修工作的重點(diǎn)要求，針對(duì)狀態(tài)檢修工作中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)（一次設(shè)備基礎(chǔ)臺(tái)賬數(shù)據(jù)和設(shè)備技術(shù)參數(shù)）進(jìn)行正確性檢查，并制定檢查規(guī)則。

1.2.1 一次設(shè)備基礎(chǔ)臺(tái)賬數(shù)據(jù)

根據(jù)內(nèi)蒙古電力公司《生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)輸變電設(shè)備臺(tái)賬錄入規(guī)范》[9]，對(duì)內(nèi)蒙古電網(wǎng)21萬(wàn)臺(tái)變電一次設(shè)備300 多萬(wàn)個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，按照數(shù)據(jù)梳理方式選擇常規(guī)性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性分析，主要選擇設(shè)備電壓等級(jí)、出廠日期、投運(yùn)日期、設(shè)備名稱(chēng)、設(shè)備類(lèi)型、設(shè)備型號(hào)和設(shè)備所屬間隔這8 個(gè)設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)、狀態(tài)檢修過(guò)程中的重要參數(shù)，以電壓等級(jí)的表述、出廠日期與投運(yùn)日期關(guān)系、設(shè)備名稱(chēng)與設(shè)備類(lèi)型不符、間隔歸屬、設(shè)備型號(hào)描述為檢驗(yàn)規(guī)則。分析結(jié)果為：出廠日期和投運(yùn)日期正確的占63.8%，設(shè)備名稱(chēng)與設(shè)備類(lèi)型一致的占67.2%，所屬間隔正確的占69.7%。

1.2.2 設(shè)備技術(shù)參數(shù)錄入

根據(jù)《狀態(tài)檢修變電一次設(shè)備分類(lèi)和參數(shù)規(guī)范》[10]對(duì)內(nèi)蒙古電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)填寫(xiě)情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)主變壓器15.7 萬(wàn)個(gè)技術(shù)參數(shù)平均正確率為79.4%，其中有23個(gè)技術(shù)參數(shù)正確率不到60%，主要涉及調(diào)壓方式、循環(huán)方式、接線組別等參數(shù)。102萬(wàn)個(gè)斷路器技術(shù)參數(shù)的正確率為82.6%，其中一些技術(shù)參數(shù)的正確率不足50%，主要涉及斷路器分類(lèi)、機(jī)構(gòu)型號(hào)、合閘電阻阻值等參數(shù)。

1.3 設(shè)備臺(tái)賬與銘牌數(shù)據(jù)的一致性

統(tǒng)計(jì)收集110 kV 及以上變壓器冷卻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)臺(tái)賬及其銘牌數(shù)據(jù)，對(duì)二者的一致性情況進(jìn)行對(duì)比分析。對(duì)1254 臺(tái)變壓器的冷卻系統(tǒng)臺(tái)賬信息與銘牌數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性分析，發(fā)現(xiàn)僅72.6%的變壓器冷卻系統(tǒng)與銘牌數(shù)據(jù)一致。設(shè)備臺(tái)賬數(shù)據(jù)與銘牌數(shù)據(jù)不一致、數(shù)據(jù)信息錯(cuò)誤導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量低下，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。

2 數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題造成的影響

對(duì)內(nèi)蒙古電力公司生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理分析，發(fā)現(xiàn)存在參數(shù)信息缺失、填寫(xiě)錯(cuò)誤以及垃圾數(shù)據(jù)數(shù)量大的情況，對(duì)設(shè)備精確評(píng)價(jià)、安全生產(chǎn)的決策評(píng)估造成一定影響。

2.1 設(shè)備信息缺失、錯(cuò)誤、完整性差

（1）設(shè)備的技術(shù)參數(shù)缺失與錯(cuò)誤，特別是一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)的缺失，會(huì)對(duì)設(shè)備精確評(píng)價(jià)、安全生產(chǎn)的決策評(píng)估造成影響，如變壓器的抗短路參數(shù)錯(cuò)誤或缺失，會(huì)直接影響到對(duì)變壓器的精確評(píng)價(jià)以及對(duì)變壓器實(shí)際情況的正確分析。

（2）設(shè)備生產(chǎn)廠家和規(guī)格型號(hào)的缺失會(huì)影響數(shù)據(jù)共享。按照《電網(wǎng)設(shè)備家族性缺陷管理辦法》[15]對(duì)同廠家同型號(hào)設(shè)備進(jìn)行家族性缺陷分析時(shí)，如果運(yùn)行規(guī)則、檢修建議等相關(guān)通用信息無(wú)法共享，則對(duì)網(wǎng)內(nèi)設(shè)備無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)籌預(yù)警研究，同時(shí)也影響最佳檢修方案的制訂。

（3）出廠日期和投運(yùn)日期的缺失會(huì)影響設(shè)備全壽命周期管理，無(wú)法正確分析設(shè)備的運(yùn)行年限，同時(shí)影響設(shè)備運(yùn)行、檢修方案的制訂，同時(shí)會(huì)影響對(duì)老舊設(shè)備的監(jiān)督。

（4）污區(qū)等級(jí)的缺失會(huì)影響管理決策的時(shí)效性。如在對(duì)某變電站出現(xiàn)問(wèn)題的設(shè)備進(jìn)行分析時(shí)，無(wú)法及時(shí)獲得同類(lèi)設(shè)備關(guān)于運(yùn)行、檢修等方面的技術(shù)馳援。

（5）設(shè)備基礎(chǔ)臺(tái)賬信息缺失，如設(shè)備規(guī)格型號(hào)、位置名稱(chēng)等的缺失又會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)檢修、缺陷、試驗(yàn)記錄不完整，設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果數(shù)據(jù)的不一致。

（6）數(shù)據(jù)錯(cuò)誤會(huì)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析造成影響，導(dǎo)致決策出現(xiàn)偏差。

2.2 錯(cuò)誤和重復(fù)的垃圾數(shù)據(jù)造成系統(tǒng)冗余

生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中數(shù)據(jù)呈冪指數(shù)的趨勢(shì)增長(zhǎng)，在實(shí)際應(yīng)用中由于缺少對(duì)于原始數(shù)據(jù)檢查的有效手段，造成了大量的垃圾數(shù)據(jù)，如在生產(chǎn)系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)信息檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)各類(lèi)記錄存在大量錯(cuò)誤和重復(fù)的垃圾數(shù)據(jù)，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行越來(lái)越慢，且在數(shù)據(jù)讀取過(guò)程中這些垃圾數(shù)據(jù)由于沒(méi)有被處理，每次都會(huì)被讀取，對(duì)數(shù)據(jù)分析也造成很大的迷惑性，影響決策分析。

3 解決措施

為了提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，提出如下措施。

3.1 建立數(shù)據(jù)質(zhì)量管理體系

數(shù)據(jù)的缺失與錯(cuò)誤源于數(shù)據(jù)質(zhì)量的管理不規(guī)范，如檢修內(nèi)容、消缺內(nèi)容、試驗(yàn)結(jié)論等數(shù)據(jù)的缺失就是源于設(shè)備檢修、缺陷、試驗(yàn)記錄閉環(huán)管理的不規(guī)范，造成記錄不完整。通過(guò)建立數(shù)據(jù)質(zhì)量管控體系，明確在數(shù)據(jù)產(chǎn)生、存儲(chǔ)、應(yīng)用整個(gè)生命周期中數(shù)據(jù)管理的要求，根據(jù)“誰(shuí)錄入，誰(shuí)負(fù)責(zé)”的原則，明確不同階段數(shù)據(jù)質(zhì)量的歸屬責(zé)任，形成統(tǒng)一的管控體系，如設(shè)備進(jìn)行返廠解體檢修，冷卻系統(tǒng)進(jìn)行改造，銘牌信息更換，應(yīng)及時(shí)在生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)中更新臺(tái)賬；設(shè)備參數(shù)錄入時(shí)與銘牌信息進(jìn)行比對(duì)等，有效的管控措施可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的定期評(píng)估和動(dòng)態(tài)管理。數(shù)據(jù)質(zhì)量管控流程如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)質(zhì)量管控流程示意圖

3.2 開(kāi)展基于問(wèn)題數(shù)據(jù)的治理

對(duì)于已經(jīng)在系統(tǒng)存在的缺失、錯(cuò)誤的信息，通過(guò)數(shù)據(jù)治理查找問(wèn)題根源，對(duì)于缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行完善，對(duì)于錯(cuò)誤信息進(jìn)行更正，對(duì)于垃圾數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，不斷提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性，消除信息間的不一致，減少冗余數(shù)據(jù)的數(shù)量，提高源數(shù)據(jù)的質(zhì)量，建立規(guī)范的數(shù)據(jù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，提升數(shù)據(jù)價(jià)值，保持生產(chǎn)數(shù)據(jù)與工作目標(biāo)任務(wù)的高度一致，增強(qiáng)數(shù)據(jù)可信度，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)全生命周期的有效性。

3.3 提升數(shù)據(jù)交互的應(yīng)用力度

通過(guò)數(shù)據(jù)質(zhì)量管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)間互通、互用，達(dá)到數(shù)據(jù)廣泛共享，建立基于電網(wǎng)運(yùn)行、檢修、試驗(yàn)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)映射的評(píng)估技術(shù)，客觀、準(zhǔn)確地提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，真正把數(shù)據(jù)作為產(chǎn)業(yè)，深入挖掘數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價(jià)值，并能將數(shù)據(jù)應(yīng)用于業(yè)務(wù)、管理、戰(zhàn)略決策中，發(fā)揮數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價(jià)值。

3.4 應(yīng)用規(guī)則分析數(shù)據(jù)狀況

開(kāi)展對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的狀況分析，采用規(guī)則權(quán)重配置方式綜合評(píng)估數(shù)據(jù)檢查任務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢驗(yàn)，標(biāo)記數(shù)據(jù)存在的質(zhì)量問(wèn)題，生成數(shù)據(jù)分析報(bào)告，利用度量規(guī)則和檢核方法對(duì)系統(tǒng)表、字段進(jìn)行多角度的數(shù)據(jù)質(zhì)量檢核評(píng)估，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)存在的問(wèn)題及時(shí)修正，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的全方位質(zhì)量把控。

利用統(tǒng)計(jì)學(xué)中的聚類(lèi)和關(guān)聯(lián)分析方法，開(kāi)展基于內(nèi)蒙古電網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)自動(dòng)創(chuàng)建研究和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)挖掘分析。內(nèi)置數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查規(guī)則如圖2所示。

圖2 內(nèi)置數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查規(guī)則

4 結(jié)語(yǔ)

隨著生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)建設(shè)的不斷深入，應(yīng)用業(yè)務(wù)覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，一系列數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題也在不斷積累，例如：參數(shù)缺失、數(shù)據(jù)不完整、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)重復(fù)、數(shù)據(jù)屬性不一致等，影響了數(shù)據(jù)信息的可靠性，導(dǎo)致信息化建設(shè)效果不理想、決策出現(xiàn)偏差。生產(chǎn)大數(shù)據(jù)的使用和分析須建立在高質(zhì)量的數(shù)據(jù)上，這是數(shù)據(jù)產(chǎn)生價(jià)值的有力保障，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，數(shù)據(jù)質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響數(shù)據(jù)價(jià)值的高低，進(jìn)而影響人們的分析和決策，因此針對(duì)目前內(nèi)蒙古電網(wǎng)數(shù)據(jù)積累出現(xiàn)的問(wèn)題，建立基于內(nèi)蒙古電網(wǎng)決策的數(shù)據(jù)質(zhì)量管理體系和數(shù)據(jù)治理方案，可以有效規(guī)范的管理數(shù)據(jù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全壽命周期的“源”數(shù)據(jù)可靠性。