面向智能电网的市级供电公司智能运营平台建设

面向智能电网的市级供电公司智能运营平台建设

张乐

（国网江苏省电力公司南通供电公司江苏南通226006）

摘要：随着电网运行自动化水平的提升，电网调度运行和管理进入了前所未有的大数据时代。从智能电网发展的背景出发，结合南通供电公司具体管理需求，构建了市级供电公司智能运营平台，提出了平台的框架性思路，并对核心技术和平台子系统实现方式进行了探讨。结果表明：平台建设可以改进当前管理模式下存在的不足，提高管理效率，具有广阔的应用前景。

关键词：智能电网；供电公；智能运营平台；信息化

Abstract：Withtheimprovementoftheautomationlevelofpowergridoperation，theoperationandmanagementofpowernetworkdispatchinghasenteredanunprecedentederaofbigdata.Startingfromthebackgroundofthedevelopmentofsmartgrid，thespecificneedswiththemanagementofNantongpowerSupplyCompany，theconstructionofthemunicipalpowercompanyintelligenceoperationplatform，proposedframeworkplatform，andthecoretechnologyoftheimplementationofpeacewasdiscussed.Theresultsshowthattheplatformcanimprovetheshortcomingsofthecurrentmanagementmode，improvethemanagementefficiency，andhasbroadapplicationprospects.

Keyword：Smartgrid；powersupply；intelligentoperationplatform；informationtechnology

0引言

电网是我国社会经济发展不可或缺的重要设施，是能源战略布局的重要组成，实现电网安全稳定运营，可以促进我国能源经济的可持续发展[1-2]。南通供电公司是国家大型全民所用制供电企业，隶属江苏省电力公司，担负着南通地区8544平方公里、766.5万人口的电网建设、运行管理和电力服务任务。截止2015年底，公司系统拥有35千伏及以上变电站257座，容量3499.2万千伏安，35千伏及以上输电线路623条，7267.4km，电厂容量933万千瓦；2015年完成全社会用电量349.19亿千瓦时。本文从智能电网发展的背景出发，结合南通供电公司具体管理需求，构建了市级供电公司智能运营平台，提出了平台的框架性思路，并对核心技术和平台子系统实现方式进行了探讨。研究表明：南通供电公司通过辅助管控过程，有效地提高了运营精益管理水平。

1智能电网发展背景

随着南通市社会经济不断发展，公司引入大数据精益化辅助管控思想，通过对管理现状进行诊断，明确调控核心业务及管理脉络，对电网调控运营管理过程中的数据、指标、计划、绩效等方面的海量信息进行细化分析，通过大数据技术对电网运行及业务管理数据进行汇总、筛选、提炼、归纳，开展各类电网调控技术系统的集中管理，对关键运营数据与核心业务指标进行集中抽取、有效展示、预测分析和跟踪控制，为电网运行管理和企业战略分析决策提供有效的分析手段[4]。同时，通过制定完善管理流程与考核规定，在企业层面建立大数据分析结果通报制度，明确数据结果应用与业务考核要求，实现PDCA闭环管理，有效提升调控运营的目的性、系统性和管理质效，推进企业调控资源的优化配置，不断提升企业智能精益管理水平、运营效率与经济效益，持续提高电网安全管控能力、客户优质服务水平与社会效益。

2数据集中分析平台建立

2.1数据采样模型

鉴于调控运营管理与大数据应用存在的问题短板和薄弱环节，对现有健康系统进行了全面调研和诊断分析之前，需要构建数据分析平台[5]。为确保数据源的唯一性和可追溯性，同时对原有系统数据库的性能和压力不产生任何影响，确保已有调度自动化SCADA和调控管理OMS系统的安全稳定运行，针对海量调控数据梳理采集的模型定为两种，一是针对实时性要求高的电网运行数据分析采用SCADAⅢ区数据库，不影响Ⅰ区系统运行，通过数据分批处理、运用临时表和中间表、优化查询SQL语句来实现海量数据的个性化采集和加工分析。二是针对不需要动态采集、实时性要求不太高的相关电网运行、业务指标等数据采用E语言编辑的文本传送方式，打通与原有系统的数据交互采集接口，统一E文本数据文件格式和解析方式，采用定期发送数据包到FTP服务器，并通过ETL工具进行数据抽取、转换和装载，通过统一视图层将数据模型、算法与业务展现进行有效分离，保证数据模型的安全性，由此实现数据的个性化采集、深度挖掘和可视化展示与智能化分析，并提供上传、下载等功能。图1为“大数据”精益化辅助管控数据体系架构。

图1精益化辅助管控数据体系架构

2.2调控综合管理系统

对电网运行数据信息进行分析、筛选、提炼和归纳，明确调控运行及企业生产运营管理关键数据需求明细，建设调控综合管理系统，搭建电网运行数据展示模块，采集调度自动化SCADA系统的负荷、电量、峰谷差、负荷率、同比增幅等数据，非统调电厂上网曲线，调控管理OMS系统电网事故及设备缺陷、检修申请、风险预警等信息，并对电网保电要求通过人工录入实现提前三天提醒，通过表格、图形、简报等形式，进行不同地区、不同分类的汇总，同时，提供个性化图形展示方式及快速浏览界面，用户可按照图标对数据进行自定义进行多维动态展示、叠加计算等，实现电网运行信息的集中快速查询，为管理人员提供便捷有效的电网运行析分辅助工具[6]。在实现电网关键运行数据展示分析的基础上，进一步开发了调度晨会辅助功能，通过建成会议电子签到、领导工作任务要求下达、执行反馈和汇编检索等功能界面，实现领导与各部门负责人之间的互动，并对未完成的工作任务进行提醒，对完成工作进行自动归档并实现查询检索，为调度晨会由现场会议改为电子网络会议模式提供了有效工具。图2为电网运行核心数据快速浏览界面。

2.3数字分析平台

通过对电网调控运行管理现状进行深入分析，针对调度自动化SCADA系统Ⅲ区的历史数据库和调度管理OMS数据库开展了五个方面的数据分析和辅助决策。

1）搭建地区配网故障跳闸分析平台，从调控管理OMS系统调控运行日志中自动提取地县配网故障信息，以图、表等形式按地区、厂站和线路分类统计设备故障条次、故障率和故障详细信息，并对配网故障信息进行智能识别与统计分析，完成故障信息上报的责任化追溯，各地区、变电站、线路状况和故障分布的统计分析，为公司加强配网运行管理和决策部署提供详实的基础资料和分析依据。图3为配网故障跳闸分析平台。

2）搭建年度电网电气设备重复检修停电统计平台，通过与调度管理OMS系统中的停电检修申请单数据库进行接口，对某一时间段的主设备停电信息进行分组和归类，统计分析出全地区主变、线路和母线等三类主设备的重复停电次数。

3）搭建监控信号分析平台，对监控遥信变位告警、二次遥信告警、遥信SOE、遥测采样数据、遥控操作告警、故障分闸等信息，合理设计规则，从不同层次用户视角出发，形成从明细数据、到轻度汇总指标、再到高度汇总指标的层次化监控指标体系，并定义好分解维度、指标属性等，从而实现监控信号的分层分类归纳分析；

4）搭建电网安全风台险分析评估平，通过对各级变电站开关接排、联络线停用情况、主变运行状态、母线停复役情况、线路、主变及母线越限情况、变电站电气及自动化缺陷、视频缺陷、继电保护变更情况等电网运行数据及设备运行状态信息进行收集整理，对变电站设备的健康水平、运行裕度等进行综合分析评估；

5）搭建自动化量测不平衡和空间利用分析平台，通过对电网母线、变压器、线路的运行潮流数据进行计算比对，及时发现系统量测不平衡情况，对自动化系统各类运行分析报表的空间占用情况进行分析，对超过一定比例、即将影响报表数据分析显示的情况进行预警，提醒管理人员及时修改维护。同时，建立调控综合管理系统访问五大电网运行辅助分析决策平台的链接通道，方便各应用终端查询，实现快速浏览页面的统一查询。

2.4集中展示模块

为帮助调控管理各专业人员深入开展电网运行与专业管理业务数据分析，做好各项业务的过程管控，针对不同时间统计需求，重点就每日和每周运行日报、调度综合月报、监控运行月度分析、电网月度运行方式和综合计划月度分析开展了数据梳理、采集、汇总和分类、统计，所有来自SCADA系统和OMS系统的数据全部实现自动提取展现，每个数据报表均实现多个用户编辑、自动拼接功能，并可对相关数据展现方式（图、表等）进行选择。图4为调控业务分析界面。

图4调控业务分析界面

其中，每日、每周运行日报重点对电网一天或一周的负荷、电量、事故、缺陷、检修、电网风险预警、电网保电等运行信息进行采集、汇总和展示，帮助了解掌握电网阶段性运行情况；调度综合月报主要自动化采集上月停电申请、调度操作、缺陷处理、事故处理、分析预警执行、电网保电等信息，同时，由专业人员对设备隐患分析、专业管理工作开展等情况进行录入，全面展示分析地区电网调度业务开展及专业工作完成情况；监控运行月度分析重点对监控操作、缺陷信息及分类统计、监控运行信息及分类统计、配网故障信息、主变重载与超载情况、无功优化系统开关动作等情况进行采集和汇总，并对监控专业管理工作完成情况进行录入，全面展示分析地区电网调度业务开展及专业工作完成情况；电网月度运行方式主要侧重于电网运行情况的统计和分析，包括负荷、电量、电压、电厂出力等明细，重载设备明细、全地区设备故障情况、检修计划执行、电网规模、投运计划、方式调整等信息；综合计划月度分析主要反映二次项目实施、投资计划完成等情况。

3结论

通过大数据精益辅助管控的深入开展，有效提升了生产与调控运行管理质效，为降低企业减人增效、提升经济效益提供了有力支撑，极大减轻了企业业务管理运营成本。据不完全统计，与电网运行生产和调控管理工作密切相关的工作人员因此平均每周减少工作时间2小时左右。仅以直接减少客户停电的配网故障降低率数据来看，2015年全年故障停电线路减少197条次，为企业直接增效165万元。故障率的降低更大大减少了各级输变电设备故障与缺陷更换等产生的材料与人工等费用，提高了设备的利用率，减少设备损耗，具有广阔的应用前景。

参考文献：

[1]仝晓非.面向智能电网的大同市变电站智能运营平台建设[D].华北电力大学，2015.

[2]陈楷，徐荆州.地市供电公司电网智能化规划工作研究[J].供用电，2012，29（4）：33-36.

[3]宋仁平，吴玉新.智能用电服务系统应用研究[J].电力信息与通信技术，2012，10（1）：95-98.

[4]刘国蕊，杜景远，冯长征，等.关于智能配网运营监控平台的研究与分析[J].电气自动化，2015，37（2）：66-69.

[5]李鹏，李存斌，祁之强.智能电网下考虑风险的供电企业购电优化模型[J].运筹与管理，2014（1）：108-115.

[6]张欣悦，荆志朋，谢晓琳.面向用户的智能配电网综合评价指标体系及应用[J].华北电力大学学报（自然科学版），2016，43（2）：106-110.

作者简介：

张乐（1973年7月11日），女，江苏南通人，硕士，副高级工程师，工作于国网江苏省电力公司南通供电公司，从事电网调度管理工作。