張波，劉肖瑾，薛東升，袁曉慧，林偉圻，梁啟濱

(1.國網(wǎng)山西省電力公司信息通信分公司，山西 太原 030001;2.國網(wǎng)陽泉供電公司，山西 陽泉 045000;3.國網(wǎng)信通億力科技有限責(zé)任公司，福建 福州 350003)

0 引言

為了實(shí)現(xiàn)提升配電網(wǎng)綜合管理水平的最終目標(biāo)，本文提出了構(gòu)建配電網(wǎng)營配信息融合平臺的想法，以提升供電穩(wěn)定性和服務(wù)水平為目的，構(gòu)建更加完善的信息交互體系，通過加強(qiáng)配用電相關(guān)系統(tǒng)之間的信息融合強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)營配信息一體化。于配電網(wǎng)中構(gòu)建營配信息融合平臺，可以實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息交互，信息種類包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、動態(tài)數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)等，從根本上消除信息孤島現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用智能化。

1 規(guī)劃目標(biāo)

1.1 營配信息融合

現(xiàn)階段配電網(wǎng)中的生產(chǎn)、營銷系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，各自維護(hù)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)，這也是造成兩系統(tǒng)間數(shù)據(jù)存在差異的原因，無法達(dá)到“全網(wǎng)一張圖”的發(fā)展理念。因此，營配信息融合主要從以下2個(gè)方向入手[1]。

(1)全網(wǎng)數(shù)據(jù)構(gòu)建。生產(chǎn)、營銷系統(tǒng)以自身業(yè)務(wù)特點(diǎn)為判斷依據(jù)，將配電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)切分，生產(chǎn)系統(tǒng)的工作重點(diǎn)在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)上，構(gòu)建的是配電網(wǎng)中的低配電模型，而營銷系統(tǒng)的工作重點(diǎn)則是在用戶管理上，主要負(fù)責(zé)用戶信息的創(chuàng)建和管理，二者各自管理的數(shù)據(jù)會于低壓用戶接戶點(diǎn)處出現(xiàn)耦合現(xiàn)象，工作人員可以對處于耦合點(diǎn)的數(shù)據(jù)采取統(tǒng)一編碼管理，就可形成完成的配電網(wǎng)模型。

(2)實(shí)現(xiàn)互動化應(yīng)用。首先需要數(shù)據(jù)具備突破安全區(qū)隔離的能力，借助SOA技術(shù)，將分屬于不同安全區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行耦合，從而獲得運(yùn)維平臺、信息查詢等功能。

1.2 配電生產(chǎn)搶修指揮平臺

在營配信息融合平臺的基礎(chǔ)上，構(gòu)建配電生產(chǎn)搶修指揮平臺，從根源上提升系統(tǒng)故障處理速度，為電力用戶提供更好的供電服務(wù)。該平臺以生產(chǎn)、指揮、搶修為主要功能，以IE 1968/61970等標(biāo)準(zhǔn)為運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，將配電網(wǎng)中的現(xiàn)有資源充分利用起來，融入調(diào)度自動化、PMS、GIS、95598、故障搶修和危險(xiǎn)預(yù)警等多項(xiàng)應(yīng)用，對配電生產(chǎn)搶修指揮平臺加以完善[2]，使其擁有統(tǒng)籌指揮、調(diào)配信息的能力，提升配電網(wǎng)故障搶修水平、增強(qiáng)供電可靠性，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

2 營配信息融合平臺設(shè)計(jì)方案

2.1 總體設(shè)計(jì)

配電網(wǎng)營配信息融合平臺是將智能電網(wǎng)中的營、配業(yè)務(wù)流程管理和分析過程融合起來，構(gòu)建出一體化數(shù)據(jù)模型，該數(shù)據(jù)模型包含變電站、10 kV饋線、配電變壓器、低壓電路和用電用戶，為線損管理、用電用戶服務(wù)等管理事項(xiàng)提供信息支持，實(shí)現(xiàn)各配電網(wǎng)信息、管理和維護(hù)的統(tǒng)一性，完善配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)和工作環(huán)境，提升供電穩(wěn)定性和客戶服務(wù)水平。現(xiàn)階段，電力公司大多使用生產(chǎn)MIS數(shù)據(jù)庫和營銷MIS數(shù)據(jù)庫來分別完成管理電網(wǎng)內(nèi)部信息和管理電力用戶信息的存儲工作，使用配電網(wǎng)GIS系統(tǒng)完成電網(wǎng)設(shè)備地理位置信息和用電用戶基本信息拓?fù)潢P(guān)系的存儲工作，只有對上述系統(tǒng)進(jìn)行集成管理，將營配信息進(jìn)行融合，才能實(shí)現(xiàn)電力公司內(nèi)部數(shù)據(jù)資源協(xié)調(diào)統(tǒng)一。該配電網(wǎng)營配信息融合平臺以GIS平臺為構(gòu)建基礎(chǔ)，將生產(chǎn)、營銷MIS融合進(jìn)來當(dāng)做輔助軟件，營配信息可以在這一平臺上進(jìn)行交互，促進(jìn)營配管理流程的融合進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)管理一體化[3]。

2.2 支撐平臺及業(yè)務(wù)系統(tǒng)改造

2.2.1 支撐平臺改造

①GIS(地理信息服務(wù)平臺)，完成營銷GIS系統(tǒng)和PMS2.0的集成改造工作，優(yōu)化后，GIS新增了空間地理信息維護(hù)功能和動態(tài)維護(hù)功能。同時(shí)優(yōu)化了GIS的0.4 kV應(yīng)用功能，根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)增長情況對硬件進(jìn)行升級和擴(kuò)容，并對地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。②非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)中心：完成運(yùn)檢、調(diào)控等業(yè)務(wù)模塊中圖片、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的共享集成。③完成調(diào)控業(yè)務(wù)模塊海量歷史數(shù)據(jù)和準(zhǔn)歷史數(shù)據(jù)的共享集成。④ESB(企業(yè)服務(wù)總線)，為運(yùn)檢、調(diào)控等業(yè)務(wù)模塊提供接口服務(wù)，使其可以被其他配電網(wǎng)調(diào)用，優(yōu)化ESB性能。⑤信息模塊基礎(chǔ)運(yùn)行設(shè)施：結(jié)合上述的升級和優(yōu)化內(nèi)容，對配電網(wǎng)中使用到的機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)計(jì)進(jìn)行性能優(yōu)化，確保營配貫通信息化可以平穩(wěn)的建設(shè)和發(fā)展。

2.2.2 業(yè)務(wù)系統(tǒng)改造

①營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)改造：完善信息維護(hù)功能，對用電用戶名稱、具體聯(lián)系方式。家庭地址等基礎(chǔ)信息進(jìn)行更好的管理和維護(hù)；增設(shè)虛擬電表和低壓用戶接入點(diǎn)相關(guān)關(guān)系的維護(hù)功能。②營銷GIS推廣建設(shè)：鑒于PMS2.0末端掛接設(shè)備在進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)建模時(shí)基礎(chǔ)參數(shù)發(fā)生變化，此時(shí)營銷GIS需要將低壓接入點(diǎn)、電表箱和電力用戶之間的聯(lián)系傳送到生產(chǎn)系統(tǒng)，并于營銷GIS中增設(shè)用戶接入點(diǎn)模型。③完成設(shè)備PMS2.0的推廣建設(shè)，完成推廣后，系統(tǒng)會具備停電通知、發(fā)生故障時(shí)對配電網(wǎng)進(jìn)行搶修管控和設(shè)備臺賬管理等功能，還可將PMS1.0的數(shù)據(jù)信息遷移到PMS2.0中，實(shí)現(xiàn)信息交互。需要注意的是，在PMS2.0未投運(yùn)時(shí)，只能進(jìn)行營配數(shù)據(jù)貫通，在PMS2.0投運(yùn)后，才可以進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移。

2.2.3 營配設(shè)備異動功能完善

①為了企鵝包營配增量數(shù)據(jù)具備同步性，需要對營銷系統(tǒng)和PMS采取營銷異動改造，主要內(nèi)容包括營銷系統(tǒng)高、低壓設(shè)備異動和低壓臺賬維護(hù)系統(tǒng)。②當(dāng)電網(wǎng)GIS平臺中的變電站、線路等功能模塊出現(xiàn)異動時(shí)，完善后的營配設(shè)備會實(shí)現(xiàn)異動信息和營銷系統(tǒng)的相互貫通。

3 基于營配信息平臺的搶修指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

配電網(wǎng)搶修指揮平臺是基于營配信息融合為基礎(chǔ)創(chuàng)建而成的，目的是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)生產(chǎn)指揮、故障預(yù)警和提前規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)等綜合高級應(yīng)用。該平臺可以對配電網(wǎng)故障、搶修過程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，并于事后對數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)和分析，將搶修、指揮功能進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，完善技術(shù)提升指標(biāo)。系統(tǒng)功能具體框架圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能架構(gòu)圖

3.2 功能模塊

3.2.1 計(jì)劃停電分析

配電網(wǎng)搶修指揮平臺可與PMS接口后，可以對停電計(jì)劃記錄進(jìn)行管理，以用電用戶實(shí)際需求和配電網(wǎng)運(yùn)行需求為依據(jù)，規(guī)劃出預(yù)停電安排，根據(jù)以往的停電次數(shù)、月度供電指標(biāo)和保電信息規(guī)劃處月度停電計(jì)劃。再具體實(shí)施過程中，電力公司可以參照近期停電計(jì)劃作出相應(yīng)的配電網(wǎng)維護(hù)和預(yù)警提示等行為，并及時(shí)的向95598發(fā)布停電通知，方便電力用戶及時(shí)地掌握停電時(shí)間。于停電當(dāng)日對系統(tǒng)采取實(shí)時(shí)監(jiān)測，掌握開關(guān)變位信息，準(zhǔn)確掌握計(jì)劃停電的實(shí)際執(zhí)行狀況。與PMS工作票模塊進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)，及時(shí)抽調(diào)工作票信息，使配電網(wǎng)搶修指揮中心可以準(zhǔn)確地獲取計(jì)劃停電推行進(jìn)度。還可以通過PMS提供的停電范圍、停電用戶和具體時(shí)間分析計(jì)算出此次停電造成的影響，為今后制定停電計(jì)劃提供輔助依據(jù)，方便管理者做出決策。

3.2.2 實(shí)時(shí)停電研判

以配電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行方式為主要判斷依據(jù)，通過分析電網(wǎng)拓?fù)?，可以在?guī)定的時(shí)間向電力用戶用電信息采集系統(tǒng)發(fā)出召測命令，對營配信息進(jìn)行融合，得出故障診斷依據(jù)，并推算出可能引發(fā)停電的原因和范圍，并將停電用戶按照低壓、中壓進(jìn)行劃分，及時(shí)地向可能發(fā)生停電區(qū)域的電力用戶進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)提示，并在故障停電信息得到確認(rèn)后將其推送至95598。除了及時(shí)發(fā)布停電信息，實(shí)時(shí)停電研判系統(tǒng)還能實(shí)時(shí)接收95598的保修信息，并自動形成搶修單，安排專門的搶修人員對故障進(jìn)行處理。實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)自動登記，可以在GIS地圖上實(shí)時(shí)地標(biāo)注出停電范圍，還可以借助低壓表箱和GIS的地物關(guān)聯(lián)性對停電范圍進(jìn)行渲染，可以提升停電范圍標(biāo)注的準(zhǔn)確性。

3.2.3 搶修指揮

該功能模塊是在配電網(wǎng)發(fā)生故障后，可以對搶修資源的調(diào)配進(jìn)行實(shí)時(shí)把控，不僅可以提升搶修風(fēng)險(xiǎn)管控水平，還能將搶修資源進(jìn)行更加合理的分配，提升搶修效率和服務(wù)能力，具體包含以下幾個(gè)方面。(1)搶修信息可視化?？梢酝ㄟ^圖形化的方式來表現(xiàn)搶修資源，表現(xiàn)的內(nèi)容包括地理背景圖、配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)故障和警示、故障點(diǎn)申報(bào)、實(shí)際搶修進(jìn)度和停電影響范圍等多個(gè)方面。(2)搶修調(diào)度管理。對搶修資源進(jìn)行可視化、優(yōu)化調(diào)配，通過分析現(xiàn)有的搶修資源，規(guī)劃出更具實(shí)際應(yīng)用力的資源調(diào)度方案，在PDA移動終端上為搶修隊(duì)分配搶修工單，并將搶修工單關(guān)聯(lián)在對應(yīng)的搶修車上，方便搶修人員調(diào)取使用。(3)現(xiàn)場搶修作業(yè)終端應(yīng)用，移動到搶修現(xiàn)場的工作人員可以利用PDA或平板電腦，將指揮中心和搶修現(xiàn)場連接起來，工作人員可以將搶修過程中涉及的各項(xiàng)表單填寫在電子設(shè)備上，逐項(xiàng)執(zhí)行，并將其傳送回指揮中心，共享搶修信息，使搶修流程更加順暢貫通。(4)現(xiàn)場視頻反饋。借助攝像頭等多媒體設(shè)備，采集搶修現(xiàn)場的圖文信息，使用后將其保存至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，可以幫助搶修人員開展故障勘察，還可為搶修方案提供輔助信息。

3.2.4 管理搶修資源

管理搶修資源主要包含以下4個(gè)方面：(1)管理搶修車。對其進(jìn)行管理的目的在于可以準(zhǔn)確掌握其所在位置和自身性能，以便于在配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)可以就近分配，提升搶修速度，確保服務(wù)質(zhì)量。(2)管理搶修班組。包括人員、班組信息管理兩方面。需要準(zhǔn)確地掌握班組內(nèi)部人員的基本信息，例如姓名、聯(lián)系方式等，以及搶修人員的具體排班情況。(3)管理搶修備品，在進(jìn)行故障搶修時(shí)需要對使用的搶修備品進(jìn)行現(xiàn)場登記，并向單位進(jìn)行報(bào)備，方便查詢。(4)管理搶修工器具。與搶修備品一樣，使用后需要進(jìn)行及時(shí)登記。并與車輛和班組管理相結(jié)合，可以通過查詢車輛或班組信息來掌握搶修工器具的使用情況。

4 營配信息融合平臺構(gòu)建的實(shí)現(xiàn)方法

4.1 搭建系統(tǒng)接口

以現(xiàn)有的數(shù)據(jù)源規(guī)則為構(gòu)建依據(jù)，實(shí)現(xiàn)營銷業(yè)務(wù)和生產(chǎn)管理兩系統(tǒng)間的接口，確保配電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)具備準(zhǔn)確性?？梢赃\(yùn)用統(tǒng)一的設(shè)備編碼對營配系統(tǒng)進(jìn)行管理，若生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的電網(wǎng)設(shè)備信息不夠完善，需要進(jìn)行及時(shí)的修改，并借助中間庫等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)營配系統(tǒng)間信息的實(shí)時(shí)交互。也可以通過抽取的方式在數(shù)據(jù)中心中獲取信息，將提取到的生產(chǎn)系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)用到營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)二者間的信息共享和資源融合。

4.2 營配數(shù)據(jù)治理

若想推動營配信息融合平臺的建立，需要對系統(tǒng)進(jìn)行全范圍的治理，確保業(yè)務(wù)準(zhǔn)確性，具體實(shí)現(xiàn)方法如下。創(chuàng)建數(shù)據(jù)治理信息系統(tǒng)，在進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)普查時(shí)應(yīng)用移動作業(yè)終端等應(yīng)用手段，借助工作流完成任務(wù)分配和數(shù)據(jù)收集，并對該工作進(jìn)行全時(shí)段監(jiān)控，確保采集到的檔案信息能夠?qū)崟r(shí)同步至營銷、生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

4.2.1 數(shù)據(jù)治理范圍

配電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)和營銷信息數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)治理的主要對象，按照屬性治理范圍可劃分為兩大類，分別為設(shè)備信息和輔助信息，具體劃分如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)治理范圍

4.2.2 數(shù)據(jù)治理流程

以數(shù)據(jù)比對規(guī)則為治理依據(jù)，對系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動比對，通過比對篩選出一致數(shù)據(jù)和關(guān)系差異清單，調(diào)入數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)會自動生成設(shè)備對照表，將存在差異的數(shù)據(jù)歸入普查計(jì)劃管理。在進(jìn)行現(xiàn)場普查時(shí)，可以提前在移動終端設(shè)備上存入所需普查工單，在現(xiàn)場的實(shí)際操作中，移動終端設(shè)備能和系統(tǒng)完成實(shí)時(shí)互動，并將校驗(yàn)后的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)會對數(shù)據(jù)普查進(jìn)行回填確認(rèn)，并通過接口的方式為生產(chǎn)系統(tǒng)提供Web Service查詢服務(wù)，生產(chǎn)管理系統(tǒng)接受到查詢結(jié)果后，會直接進(jìn)行整改，整改完畢后再借助接口方式回傳至數(shù)據(jù)整理系統(tǒng)，并記錄其修改整改標(biāo)記。其具體流程如圖3所示。

圖3 數(shù)據(jù)治理流程

(1)營配數(shù)據(jù)對比。以現(xiàn)有的營配數(shù)據(jù)分析比對規(guī)則為判斷依據(jù)，數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)會自動整理出屬性存在差異的數(shù)據(jù)清單，通過導(dǎo)出Excel的形式將數(shù)據(jù)清單展示出來，以供用戶核實(shí)校對，核實(shí)校對后再重新導(dǎo)入到系統(tǒng)之中。如果出現(xiàn)人工無法確認(rèn)的清單，可將其收錄到設(shè)備普查計(jì)劃管理之中，針對已經(jīng)完成合適的清單系統(tǒng)會自動創(chuàng)建設(shè)備對照清單表與之相匹配。(2)普查計(jì)劃管理，依據(jù)普查計(jì)劃類別，設(shè)定普查計(jì)劃的內(nèi)容。比對配電網(wǎng)營銷數(shù)據(jù)數(shù)值和來源，得出差異明細(xì)，并進(jìn)行專項(xiàng)數(shù)據(jù)普查工作。在普查內(nèi)容選擇完畢后，應(yīng)進(jìn)一步確定普查工作開展時(shí)間、負(fù)責(zé)普查工作的部門和預(yù)計(jì)完成時(shí)間等內(nèi)容，通過充足的準(zhǔn)備確保普查工作可以順利開展和進(jìn)行。在普查過程中，若出現(xiàn)工作量不合理的狀況時(shí)，應(yīng)該及時(shí)地做出調(diào)整。將已經(jīng)得到確認(rèn)的普查計(jì)劃向下分發(fā)，由責(zé)任部門和工作人員完成普查工作，并對其進(jìn)行全程監(jiān)督，時(shí)刻掌握任務(wù)飽滿程度。(3)普查過程管理。普查

任務(wù)下載，工作人員在獲取相應(yīng)的普查任務(wù)后，可將任務(wù)清單下載到移動終端設(shè)備上，方便使用?，F(xiàn)場普查，工作人員攜帶移動設(shè)備終端到工作現(xiàn)場開展普查工作，需要注意的是，在進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)系調(diào)整時(shí)，必須嚴(yán)格按照數(shù)據(jù)治理信息系統(tǒng)創(chuàng)建的拓?fù)潢P(guān)系為參照進(jìn)行互動校驗(yàn)，工作人員可以在移動設(shè)備終端上掌握自身工作進(jìn)度，有助于更有規(guī)劃性地完成普查工作。結(jié)果回傳，工作人員將普查得到的結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)治理系統(tǒng)，系統(tǒng)將內(nèi)容和導(dǎo)入時(shí)間進(jìn)行保存。結(jié)果分析，根據(jù)普查結(jié)果判斷是否需要整改，對不存在爭議的普查結(jié)果，可以直接生成信息匯總報(bào)告，對存在爭議的普查結(jié)果，則重新列入下一階段的普查計(jì)劃當(dāng)中。

5 總結(jié)

構(gòu)建配電網(wǎng)營配信息融合平臺，可以幫助各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，最終達(dá)到營配信息一體化的目的。消除現(xiàn)有的信息孤島現(xiàn)象，使系統(tǒng)應(yīng)用完成智能化集成，創(chuàng)建更具統(tǒng)籌能力的配電網(wǎng)管理平臺。與此同時(shí)，加強(qiáng)了配電網(wǎng)搶修指揮機(jī)構(gòu)的實(shí)際作用，提升專業(yè)化管理水平，從根本上加強(qiáng)供電可靠性，提升服務(wù)質(zhì)量，全面提升配電網(wǎng)綜合管理水平，為推動智能電網(wǎng)的建設(shè)貢獻(xiàn)力量。