电能量数据中心建设研究
时间：2020-11-12 12:06:30 来源：达达文档网 本文已影响 人 
梁永权 杜耀权 陈文斌
摘要：文章按照电能量数据集中管理的思路，建立电能量数据平台，整合各类相关系统数据资源，实现各电压等级电能量数据的比对，提升营销和生产管理的信息实用化水平。
关键词：电能量；
数据中心；
集中管理
中图分类号：TM769 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）35-0039-03
电能量数据平台主要依托于计量自动化系统、营销信息系统、营配一体化系统等，实现对发、输、配、用各环节的电能量数据的统一收集；
实现对电能量数据的处理、组织、存储和发布；
实现对电能量数据的监测、统计与分析；
实现对电能量数据异常自动分析、报警和闭环处理；
实现考核指标的自动统计。同时电能量数据平台的建设能够覆盖全佛山电能量数据的管理工作，包括电能量数据的集中采集发布、电能量数据的异常处理、计量装置远程异常监测（处理）、计量自动化主站运行监控、计量自动化终端运行监测及管理、电能量数据信息平台运行管理。
1 现状分析
电能量数据主要来源于计量自动化系统、营销系统、营配一体化数据中心、配网生产、配网GIS、调度生产系
统等。
1.1 计量自动化系统
佛山计量自动化系统通过升级改造，实现所有终端的统一接入、抄表结算、四分线损监测、错峰管理、负荷监测等功能。
1.2 电力营销管理系统
佛山电力营销管理系统覆盖电力营销管理各个部门的不同层次的业务，其中客户服务层包括呼叫中心、网站、客户关系管理等；
业务处理层包括营业业扩、计量、电费、线损、停电等；
质量管理层包括工作质量管理、营业稽查等；
决策支持层包括营销分析与辅助决策。
1.3 营配一体化系统
营配一体化系统是一个跨部门、跨系统、跨专业的高级综合应用，实现配网数据工程、配网工程资料电子化移交，形成了“变电站-10kV馈线-配变-低压线路-用电客户”的拓扑关系。
1.4 调度自动化系统
佛山电能量管理系统（EMS）采用DF8003电网调度自动化系统，系统骨干网经路由器、通信网和下属区供电局的调度员工作站相连，实现区供电局对各自管辖范围内电网的监控和维护管理工作，提供所有变电站10kV出线开关状态、电流、电压。
1.5 配网地理信息系统
配网地理信息系统（简称GIS系统），建立了统一的空间数字配电网络模型，为配网工作管理、配网规划等提供图形拓扑和数据支持；
对全局10kV配电线路及设备的数据进行统一集中管理，并实现覆盖辖区范围的图形操作、配网设备管理、辅助停电管理等功能。
1.6 配电生产管理信息系统
配电生产管理系统主要涵盖了电力生产运行和技术管理，实现了工作计划、设备管理、巡视、缺陷、故障、停电、调度日志等配网生产业务的信息化管理。
2 技术方案
2.1 业务体系分析
图1 电能量数据平台业务流程体系架构图
通过构建电能量数据平台，能够实现电能量数据的统一收集和权威发布，同时能够适用于电能量数据中心的管理工作，对表码电量数据异常处理、终端告警处理、计量业务流程、线损分析实现闭环管理，并能够通过线损统计实现对电能量数据平台运行、电能量数据中心工作管理进行校验和提升。具体实现如下：
2.1.1 表码电量数据收集发布：平台通过接口收集计量自动化系统站内、关口、专公变及低压集抄表码数据，同时收集营销系统低压手抄表码，通过表码单元进行管理。通过接口收集营销系统的电量数据，对电量单元进行管理。根据设定的规则，对收集的表码电量数据进行完整性及准确性审核，对异常数据单进行管理，监控单元反馈给电能量数据中心管理人员，再通过工单单元发起现场抄表核查或电量复查工单由营销系统进行核算，营销系统受理完成后通知到平台的监控单元，实现闭环处理。
2.1.2 模型、表计、计量点数据收集：平台通过接口收集和构建模型数据，模型数据来源于营配一体化及EMS，通过模型单元进行管理。通过接口收集营销系统中所管理的表计信息，通过表计单元进行管理，实际数据集成过程可以由营配一体化数据中心转发该数据。平台通过接口收集计量自动化系统中所管理的计量点信息，通过计量点单元进行管理。
2.1.3 线损分析及异常处理：平台收集计量自动化系统分区、分压、分线的线损计算关系以及营销系统分线、分台区的线损计算关系，由计算元单进行管理。根据模型、计量点、计算关系以及电量数据，对线损进行分析，线损分析结果由线损单元进行管理。根据线损分析结果将厂站母线不平衡线损超阀值异常数据、10kV线路线损及波动率超阀值异常数据、低压台区线损及波动率超阀值异常数据等，通过异常数据单元进行管理，通过监控单元针对线损异常数据信息，电能量数据中心审核人员进行初步审核，排除系统性或档案问题后生成工单。对工单的类别判断后，进行工单派发。营销系统根据平台派发的工单信息，触发厂站母线电量不平衡异常、10kV线路线损异常、低压台区线损异常工单流程，处理完结后通知到平台的监控单元，进行闭环分析处理。
2.1.4 计量装置报警处理。平台通过接口收集计量自动化系统每日的异常报警信息，提供报警组合策略制定功能，对终端的报警信息按设定的策略组合并进行自动分组，报警信息由平台的告警单元进行管理。平台通过监控单元发现告警信息触发报警工作。通过对报警工单进行整理合并工作，形成各类报警工单。通过对报警工单的类别判断后，进行工单派发。根据业务规则，实现厂站终端报警、开关站终端报警、专变终端报警、配变终端工单在营销系统的受理，处理完结后通知到平台的监控单元，进行闭环分析处理。
以上是电能量数据平台的数据及业务流程的实现，此外，电能量数据平台在管理上由两部分组成（如图2所示），分别由信息部门和电能量数据中心两个部门进行管理。
2.2 系统架构分析
电能量数据平台在架构上分为三个部分，即接入管理层、数据管理层、应用管理层。接入管理层主要负责数据的同步、加工；
数据管理层主要负责对数据进行存储、分析、处理、监控，同时也对业务流程进行数据化加工；
应用管理层主要对电能量数据进行应用，负责满足电能量数据中心的管理工作，提供电能量数据的权威发布，实现电能量数据的高级应用分析，也能够对其他应用提供数据
支撑。
2.2.1 接入管理层。通过ETL工具或者DBLINK将表码、电量、档案模型、拓扑关系、事件、告警等信息收集到电能量数据平台中。
图2 电能量数据平台系统架构图
2.2.2 数据管理层。电能量数据平台负责对电能量数据的同步、加工、处理、监控，并将数据整合梳理，数据平台逻辑上可以划分为数据区、模型区、分析区、受理区、管理区。数据区主要存放表码和电量数据，其中站内、关口、专公变表码存入在PI中，低压集抄、手工表码存放在ORACLE中。模型区主要存放信息模型，并处理好测点映射和计量点管理，通过模型区能够实现模型与表码、电量数据的关联。分析区主要是通过电能量数据的计算关系实现线损及电能质量等的分析。受理区主要存放业务流程事件、告警、工单等信息，对业务轮转进行数据支撑。管理区主要存放数据平台运行的支撑数据，包括权限、配置、日志管理等。
2.2.3 应用管理层。应用管理层负责电能量数据的权威发布，满足电能量数据中心的管理工作，实现电能量数据的高级应用。能够以表格、曲线、饼图等形式展现宏观电能量数据，展现电能量数据的收集、异常监测及处理情况，电能量数据的审核发布、各类工单的处理、报警信息的处理、指标考核情况，并可按时间维度、地域维度、行业性质等多个维度对数据进行查询。
3 主要实施内容
3.1 电能量数据平台模型管理
3.1.1 模型架构分析。平台计量信息模型的架构首先要满足计量业务的需求，应该说计量的网架模型可以比较粗，但准确度和权威性上要求比较高。网架结构能够体现出“站-线-变-计量点-表计-量测”，给出相应的统计分析所需的计算关系即可满足要求。
3.1.2 模型数据同步。平台信息模型数据来源于EMS、配网生产、营销系统，鉴于数据编码的不统一、数据在不同系统中重复建设等问题，在数据同步中不建议从源系统直接接入。
3.1.3 模型数据管理。平台模型数据的质量管理除了技术层面的把控外，在流程管理上相对数据部分更为重要，因为计量档案数据来源于不同系统、不同业务部门。技术层面的数据质量管理可以对数据同步联接点的监控来实现，流程管理上重点要梳理和指定好源头数据的权
威性。
3.1.4 模型与数据关联分析。根据平台的特点，表码、电量以及告警数据很难独立应用，应用中必须依托于模型。好的数据架构在计量网模型与实时数据之间是有机的而且是实时同步的。
3.2 电能量数据分析处理
3.2.1 异常规则及阀值制定。业务部门制定各类电能量数据及信息的异常规则，电能量平台可以按部门、人员、时间、模型拓扑等维度结合各规则的阀值实现电量数据异常、信息异常、准实时线损等异常规则在系统中的定制。
3.2.2 数据异常分析。系统根据电能量数据及信息异常规则及阀值后台自动按日生成异常数据列表，分析人员每日可通过系统查看疑似异常数据，并进行异常分析和确认，根据分析结果决定是否创建工单。
3.2.3 工单处理。若异常数据通过审核需要生成工单，则系统自动将工单发送至相关的异常处理人员或营销系统进行处理。
3.2.4 数据发布。数据审核人员查看已审核电能量数据清单，可以批量选择需要发布的电能量数据进行发布。如果计量故障、线损异常、终端异常等工单引起档案数据或拓扑结构变更，在源系统变更确认后，可由电能量数据平台自动更新数据中心的相关档案信息。
3.3 计量业务监管
电能量数据平台可以对系统运行状况、项目建设情况和应用情况进行监管。主要实现对管理者关心的重要指标进行监控与警示，以历史数据变化趋势为依据，形成各指标的波动范围，结合专业工程师的经验，最终生成不同维度下各指标变化的量化对比数据，发现指标异常点，进而自动快速形成管理者分析的切入点，利用综合分析功能找到引起问题的原因所在。
3.4 线损管理
图3 线损全景平台总体架构
3.4.1 线损关联展示。按照分析对象、计算公式、电量、表码等层级结构展示线损结果，并关联展示CT、PT、换表、换CT、旁路、主备表切换、转供电、电能量数据异常工单、计量装置异常工单、理论线损等线损相关信息，提供明晰的线损计算依据及从数据到业务管理的支撑。
3.4.2 线损统计分析。提供线损的统计、排名、报表等功能辅助线损分析。
3.4.3 线损异常分析。线损异常监控针对线损超阀值、线损波动超阀值等线损异常信息进行监控，根据定制规则自动发起异常处理工单流程。通过线损关联展示、用电量波动、窃电记录等为线损异常提供辅助力分析。线损异常处理跟踪流程、报告通过异常处理流程实现异常处理的全过程跟踪报告。线损对比分析提供统计线损、理论线损对比分析功能，提供线损异常轨迹周期性比对分析功能。
3.5 高级应用分析
高级应用分析是以全局的计量相关业务指标为核心，以表格结合图形的分析方式，通过对分析维度的层层展开，深入钻取，让分析人员能够沿着定制的分析思路，根据指标变动的情况做深入的分析，从而将指标从不同角度层层剖析，找出电能量数据中隐藏的内部规律，为决策层进行综合决策提供技术上的支持和帮助。
4 结语
电能量数据中心平台是对数据的集成、加工和处理，数据来源主要依托各业务信息系统。电能量数据中心的建设实现了以设备管理为中心向以数据管理为中心的计量业务模式转变；
通过统一集中的电能数据管理，保证数据源的可靠与唯一；
利用自动化和流程化的技术支撑手段，实现工作效率和能力的提升；
采用问题预控的管理措施，及时发现并解决影响业务开展关键问题；
对业务过程及指标的监管考核，规范业务流程及过程管控。
参考文献
[1] 张伯明，孙宏斌，吴文传.3维协调的新一代电网能
量管理系统[J].电力系统自动化，2007，31（13）.
[2] 张慎明，卜凡强，等.遵循IEC61970标准的实时数据
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[3] 王兴，丁建，等.能量管理系统（EMS）（第8
讲）：实时网络状态分析[J].电力系统自动化，
1997，21（8）.
作者简介：梁永权（1975—），广东佛山人，广东电网公司佛山供电局市场营销部副主任，供用电工程师，电气工程硕士，研究方向：电力市场营销管理；
杜耀权（1976—），广东佛山人，广东电网公司佛山供电局市场营销部主管，高级经济师，研究方向：电力营销信息化管理；
陈文斌（1969—），广东佛山人，广东电网公司佛山供电局大沥供电所营业部主任，工程师，研究方向：电力营销管理。
