劉海濤，秦夢瑤，閆蕾芳

（國網(wǎng)山西省電力公司信息通信分公司，山西 太原 030000）

0 引言

為助力推進能源轉(zhuǎn)型和數(shù)字化發(fā)展，國網(wǎng)山西省電力公司（以下簡稱“山西公司”）廣泛、深入地運用先進數(shù)字化技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)理念，充分融入數(shù)據(jù)要素，構(gòu)建內(nèi)外協(xié)同、跨界融合的業(yè)務(wù)發(fā)展模式，科學(xué)精益、靈活高效的運營管理模式以及敏捷響應(yīng)、智能互動的多源服務(wù)模式，打造共建共享、共治共贏的生態(tài)發(fā)展新格局，創(chuàng)造新價值[1]。

在配網(wǎng)專業(yè)，為全面提升配網(wǎng)運營精益化管理水平，山西公司提出建設(shè)具備全景可視、智慧管控特征的配網(wǎng)可視化智慧管控平臺（以下簡稱“配網(wǎng)智慧管控平臺”），以支撐業(yè)務(wù)的大數(shù)據(jù)量、高效直觀、豐富多樣、可視化智慧管控的需求。

1 配網(wǎng)可視化系統(tǒng)存在的不足

1.1 配網(wǎng)可視化系統(tǒng)的架構(gòu)

山西公司建設(shè)的配網(wǎng)可視化系統(tǒng)依托“大云物移”技術(shù)，圍繞“人機環(huán)管”實時交互理念，以設(shè)備專業(yè)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)融合、主動感知、智能決策和主動管控為主線[2]，搭建了配網(wǎng)專業(yè)內(nèi)標準規(guī)范、流程閉環(huán)的配網(wǎng)可視化系統(tǒng)，充分融合調(diào)控、運檢、營銷、生產(chǎn)等專業(yè)信息，實現(xiàn)對配網(wǎng)停電、故障報修、設(shè)備異常、專項監(jiān)測、配網(wǎng)指標、數(shù)據(jù)質(zhì)量等六大部分的可視化展示。

1.2 配網(wǎng)可視化系統(tǒng)存在的不足

經(jīng)過多年的信息化建設(shè)，山西公司已建成兩級部署十大應(yīng)用系統(tǒng)，全面覆蓋企業(yè)運營、電網(wǎng)運行和客戶服務(wù)等業(yè)務(wù)領(lǐng)域及各層級應(yīng)用，成為日常生產(chǎn)、經(jīng)營、管理不可或缺的重要手段。建設(shè)過程中遇到了許多困難與挑戰(zhàn)，有些困難與挑戰(zhàn)甚至一直延續(xù)至今，導(dǎo)致配網(wǎng)安全運行水平、效率效益、工作質(zhì)量、優(yōu)質(zhì)服務(wù)等方面價值無法充分發(fā)揮，主要表現(xiàn)在以下兩方面：一是專業(yè)間數(shù)據(jù)融合共享度不高，信息規(guī)范不一致，專業(yè)之間缺失“官方統(tǒng)一交流語言”，數(shù)據(jù)無法有效融合，與一次采集或錄入、共享共用的目標存在較大差距[3]。二是跨專業(yè)流程不貫通，業(yè)務(wù)條線切割，目標不協(xié)同，操作不規(guī)范。

2 配網(wǎng)智慧管控平臺的設(shè)計

配網(wǎng)智慧管控平臺基于數(shù)據(jù)中臺開發(fā)設(shè)計，數(shù)據(jù)中臺是為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分層和水平解耦，保障數(shù)據(jù)融通共享、模型規(guī)范、源頭單一，并為頂層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)服務(wù)[4]。配網(wǎng)智慧管控平臺融合了營銷、設(shè)備、調(diào)控、發(fā)展、安監(jiān)等專業(yè)的核心數(shù)據(jù)，通過接入數(shù)據(jù)中臺貼源層，結(jié)合SG-CIM模型，最終在電網(wǎng)一張圖上全景呈現(xiàn)數(shù)字配網(wǎng)，在實現(xiàn)跨專業(yè)業(yè)務(wù)流程貫通的同時，立體感知配網(wǎng)實時運行狀態(tài)，提升運檢智能化水平。

2.1 配網(wǎng)智慧管控平臺總體設(shè)計

為全面提升配網(wǎng)智慧管控、客戶優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平，配網(wǎng)智慧管控平臺聚焦三方面進行研究設(shè)計。

一是高度融合配網(wǎng)運行信息，提升運行狀態(tài)快速感知能力?；跔I配調(diào)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)貫通成果，進一步推動形成營銷、設(shè)備、調(diào)度之間“數(shù)據(jù)一個源”，形成“電網(wǎng)一張圖”，從配電自動化系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)匯集配網(wǎng)運行信息，通過疊加電網(wǎng)資源和運行信息，構(gòu)建能夠準確、實時反映現(xiàn)場配網(wǎng)實際狀態(tài)的線上“運行一張圖”，實現(xiàn)更快速、更智能的感知配網(wǎng)運行狀態(tài)。

二是跨專業(yè)拓展業(yè)務(wù)應(yīng)用，提升配網(wǎng)運營智慧管控水平。廣泛集成各專業(yè)在建在運系統(tǒng)，基于電網(wǎng)一張圖實現(xiàn)業(yè)務(wù)融合與展示[5]，建設(shè)涵蓋線損管理、業(yè)擴設(shè)計、配網(wǎng)運行、安全管控等多場景智慧應(yīng)用，助力配網(wǎng)精益管控水平提質(zhì)增效。

三是運用新理念新技術(shù)，滿足基于電網(wǎng)一張圖的業(yè)務(wù)可視化需求，依托電網(wǎng)資源業(yè)務(wù)中臺的建設(shè)理念開展本項目建設(shè)，實現(xiàn)模型標準規(guī)范、信息高效處理、服務(wù)共享共用，更好地滿足業(yè)務(wù)靈活構(gòu)建需求[6]。

配網(wǎng)智慧管控平臺針對業(yè)務(wù)需求主要完成電網(wǎng)一張圖、配網(wǎng)運行、線損監(jiān)測、業(yè)擴咨詢、安全管控、配網(wǎng)指標、數(shù)據(jù)質(zhì)量等功能模塊的設(shè)計與應(yīng)用，與電網(wǎng)GIS平臺、PMS2.0、營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、線損與電量一體化系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)、95598系統(tǒng)等10余套系統(tǒng)集成。

2.2 配網(wǎng)智慧管控平臺邏輯架構(gòu)設(shè)計

按照業(yè)務(wù)邏輯的設(shè)計架構(gòu)，將整個數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)、業(yè)務(wù)調(diào)用從縱向上分為源端層、數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層3層。源端層是各專業(yè)系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的根源，主要涵蓋了PMS2.0、GIS平臺等10套系統(tǒng)，提供了量測類、感知類、業(yè)務(wù)類數(shù)據(jù)，支撐上層應(yīng)用；數(shù)據(jù)層是將源端數(shù)據(jù)經(jīng)過匯聚、存儲、整合、分析、加工，沉淀為公共數(shù)據(jù)，再經(jīng)過服務(wù)封裝，形成通用的調(diào)用接口[7]，為應(yīng)用層提供個性化業(yè)務(wù)請求服務(wù)；應(yīng)用層是面向用戶的，基于電網(wǎng)一張圖，實現(xiàn)配網(wǎng)運行、線損監(jiān)測等6大跨專業(yè)業(yè)務(wù)運行全景展示，為用戶提供輔助分析決策，其整體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 配網(wǎng)智慧管控平臺業(yè)務(wù)邏輯架構(gòu)圖

2.3 配網(wǎng)智慧管控平臺物理架構(gòu)設(shè)計

配網(wǎng)智慧管控平臺在物理架構(gòu)的設(shè)計上，主要分為信息管理大區(qū)和互聯(lián)網(wǎng)大區(qū)。在信息管理大區(qū)，按照數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的及時性、實時性，將底層數(shù)據(jù)分為公共區(qū)（即數(shù)據(jù)中臺）和獨立區(qū)，存量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)存、計算、分析等操作在公共區(qū)（數(shù)據(jù)中臺）完成，實時數(shù)據(jù)（如工單）的流轉(zhuǎn)、用戶注冊、授權(quán)等管理信息在獨立區(qū)進行存儲、處理，最后將獨立區(qū)的實時流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)同步至公共區(qū)（數(shù)據(jù)中臺），以支撐業(yè)務(wù)分析決策；在互聯(lián)網(wǎng)大區(qū)，主要針對部分地區(qū)由于配變、線路等故障觸發(fā)的工單流轉(zhuǎn)、現(xiàn)場搶修作業(yè)等，搶修人員可以依托移動終端進行設(shè)備、線路相關(guān)參數(shù)的實時查詢以及搶修作業(yè)記錄回傳工作。其架構(gòu)如圖2所示。

圖2 配網(wǎng)智慧管控平臺物理架構(gòu)圖

3 配網(wǎng)智慧管控平臺的應(yīng)用

3.1 電網(wǎng)一張圖

平臺接入電網(wǎng)GIS平臺的資源、拓撲、圖形數(shù)據(jù)，按照業(yè)務(wù)應(yīng)用對設(shè)備類型的需求以及輕量級前端技術(shù)對數(shù)據(jù)格式的要求，重新組織構(gòu)建電網(wǎng)一張圖，實現(xiàn)一張圖一次加載、按電壓等級分層展示、設(shè)備類型按需動態(tài)加載、資源檢索、快速瀏覽、光影特效渲染[8]等功能，全面提升用戶體驗，實現(xiàn)全省、地市、區(qū)縣電網(wǎng)資產(chǎn)統(tǒng)計、明細展示、定位與檔案查閱；同時，根據(jù)PMS2.0設(shè)備臺賬、營銷用戶檔案、EMS設(shè)備檔案、用采測點檔案、EMS測點檔案的關(guān)聯(lián)關(guān)系，形成圖形—臺賬—檔案—測點的關(guān)聯(lián)關(guān)系以及站—線—變—箱—戶關(guān)系，支撐設(shè)備臺賬、用戶檔案的全口徑參數(shù)展示。

3.2 配網(wǎng)運行

基于電網(wǎng)一張圖，將運行電氣量、設(shè)備狀態(tài)量投映可視化，實現(xiàn)對配網(wǎng)運行的管控。通過PMS2.0、用電信息采集、95598、配電自動化等系統(tǒng)獲取配變停復(fù)電事件、故障停電事件、工單、負載監(jiān)測等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，實時感知配網(wǎng)運行狀態(tài)，實現(xiàn)配網(wǎng)故障、設(shè)備狀態(tài)異常及時告警，快速定位停電區(qū)域[9]；通過對中低壓故障主動搶修、對異常設(shè)備全面掌控、對特殊用戶保電工作全方位監(jiān)測，實現(xiàn)全過程閉環(huán)跟蹤。

3.3 線損監(jiān)測

線損監(jiān)測模塊通過對四分同期線損數(shù)據(jù)的匯總統(tǒng)計，基于電網(wǎng)一張圖，實現(xiàn)對10 kV分線、分區(qū)、分壓、母平、主變、輸電線路、分臺區(qū)線損情況和線損異常情況的監(jiān)測，利用配網(wǎng)可視化一條線業(yè)務(wù)功能，輔助分析線損率異常原因，形成督辦工單派發(fā)至APP，實現(xiàn)線損異常從發(fā)現(xiàn)到處理的全閉環(huán)管控，滿足公司線損治理與管理的要求。

3.4 業(yè)擴咨詢

業(yè)擴咨詢模塊通過多系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)業(yè)擴咨詢方案智能輔助生成、工程造價公開，達到“配網(wǎng)信息高度共享、供電方案生成高度智能、辦電服務(wù)高效便捷”的目標，具體包括差異分析及方案設(shè)計、數(shù)據(jù)收集及處理、系統(tǒng)部署及配置、系統(tǒng)測試、培訓(xùn)、上線準備及切換、上線試運行支持等內(nèi)容。

3.5 安全管控

按照業(yè)務(wù)需求，安全管控分為兩部分，第一部分為營銷專業(yè)的小型作業(yè)現(xiàn)場安全管控，第二部分為安監(jiān)專業(yè)的現(xiàn)場作業(yè)風(fēng)險管控與監(jiān)督，主要采用“事前預(yù)警、事中管控、事后監(jiān)督”現(xiàn)場安全管控縱向到底、橫向到邊的全鏈條覆蓋方式[10]，全部通過視頻監(jiān)控實時管控現(xiàn)場，在電網(wǎng)一張圖上完成電網(wǎng)風(fēng)險、作業(yè)安全、人員安全和反違章等安全因素的定位展示，實現(xiàn)全省全專業(yè)“大安全”一張圖。

3.6 配網(wǎng)指標

配網(wǎng)指標主要從配網(wǎng)停運、供電服務(wù)以及設(shè)備異常3個維度對配網(wǎng)業(yè)務(wù)進行評測，結(jié)合營銷用戶采集系統(tǒng)提供的停上電數(shù)據(jù)對線路停運、配變停運等數(shù)據(jù)分析，直觀地展示全省配網(wǎng)停運信息[11]；結(jié)合故障停運、搶修工單、檢修工單等數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)工單數(shù)據(jù)的全業(yè)務(wù)流程實時監(jiān)控；依托設(shè)備實時電流、電壓、功率等數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)設(shè)備重過載、低電壓、配變?nèi)嗖黄胶獾扔嬎闩c展示。

3.7 數(shù)據(jù)質(zhì)量

系統(tǒng)對全省的表計誤發(fā)漏發(fā)、臺賬注冊錯誤、拓撲不通、營配貫通等數(shù)據(jù)錯誤引起的應(yīng)發(fā)未發(fā)停電信息智能識別，自動生成垃圾數(shù)據(jù)清單，為各信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)排查治理提供有力支撐，生成數(shù)據(jù)準確率和數(shù)字工單，對照整改，整體提升數(shù)據(jù)準確率[12]。

4 結(jié)束語

配網(wǎng)智慧管控平臺以山西公司轉(zhuǎn)型升級要求、國網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略為引領(lǐng)，聚焦能源轉(zhuǎn)型和數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展新趨勢[13]，以新一代信息技術(shù)為支撐，對配網(wǎng)可視化平臺進行深化應(yīng)用，結(jié)合各專業(yè)業(yè)務(wù)需求，基于數(shù)據(jù)中臺統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù)以及高效的數(shù)據(jù)計算、分析、共享能力，廣泛集成在建在運系統(tǒng)，構(gòu)建出橫跨專業(yè)、業(yè)務(wù)融合、數(shù)據(jù)貫通的可視化、數(shù)字化的多場景業(yè)務(wù)應(yīng)用，解決了圖模數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)共享不足，配網(wǎng)運行全環(huán)節(jié)流程銜接不暢等問題，實現(xiàn)了電網(wǎng)一張圖的數(shù)據(jù)融合，呈現(xiàn)了實時動態(tài)的全景數(shù)字配網(wǎng)，強化了配網(wǎng)運營監(jiān)控能力，推進了業(yè)務(wù)數(shù)字化水平，為山西公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型奠定了堅實的基礎(chǔ)。