電能量數據中心建設研究

梁永權 杜耀權 陳文斌

摘要：文章按照電能量數據集中管理的思路，建立電能量數據平臺，整合各類相關系統數據資源，實現各電壓等級電能量數據的比對，提升營銷和生產管理的信息實用化水平。

關鍵詞：電能量；數據中心；集中管理

中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）35-0039-03

電能量數據平臺主要依托于計量自動化系統、營銷信息系統、營配一體化系統等，實現對發、輸、配、用各環節的電能量數據的統一收集；實現對電能量數據的處理、組織、存儲和發布；實現對電能量數據的監測、統計與分析；實現對電能量數據異常自動分析、報警和閉環處理；實現考核指標的自動統計。同時電能量數據平臺的建設能夠覆蓋全佛山電能量數據的管理工作，包括電能量數據的集中采集發布、電能量數據的異常處理、計量裝置遠程異常監測（處理）、計量自動化主站運行監控、計量自動化終端運行監測及管理、電能量數據信息平臺運行管理。

1 現狀分析

電能量數據主要來源于計量自動化系統、營銷系統、營配一體化數據中心、配網生產、配網GIS、調度生產系

統等。

1.1 計量自動化系統

佛山計量自動化系統通過升級改造，實現所有終端的統一接入、抄表結算、四分線損監測、錯峰管理、負荷監測等功能。

1.2 電力營銷管理系統

佛山電力營銷管理系統覆蓋電力營銷管理各個部門的不同層次的業務，其中客戶服務層包括呼叫中心、網站、客戶關系管理等；業務處理層包括營業業擴、計量、電費、線損、停電等；質量管理層包括工作質量管理、營業稽查等；決策支持層包括營銷分析與輔助決策。

1.3 營配一體化系統

營配一體化系統是一個跨部門、跨系統、跨專業的高級綜合應用，實現配網數據工程、配網工程資料電子化移交，形成了“變電站-10kV饋線-配變-低壓線路-用電客戶”的拓撲關系。

1.4 調度自動化系統

佛山電能量管理系統（EMS）采用DF8003電網調度自動化系統，系統骨干網經路由器、通信網和下屬區供電局的調度員工作站相連，實現區供電局對各自管轄范圍內電網的監控和維護管理工作，提供所有變電站10kV出線開關狀態、電流、電壓。

1.5 配網地理信息系統

配網地理信息系統（簡稱GIS系統），建立了統一的空間數字配電網絡模型，為配網工作管理、配網規劃等提供圖形拓撲和數據支持；對全局10kV配電線路及設備的數據進行統一集中管理，并實現覆蓋轄區范圍的圖形操作、配網設備管理、輔助停電管理等功能。

1.6 配電生產管理信息系統

配電生產管理系統主要涵蓋了電力生產運行和技術管理，實現了工作計劃、設備管理、巡視、缺陷、故障、停電、調度日志等配網生產業務的信息化管理。

2 技術方案

2.1 業務體系分析

圖1 電能量數據平臺業務流程體系架構圖

通過構建電能量數據平臺，能夠實現電能量數據的統一收集和權威發布，同時能夠適用于電能量數據中心的管理工作，對表碼電量數據異常處理、終端告警處理、計量業務流程、線損分析實現閉環管理，并能夠通過線損統計實現對電能量數據平臺運行、電能量數據中心工作管理進行校驗和提升。具體實現如下：

2.1.1 表碼電量數據收集發布：平臺通過接口收集計量自動化系統站內、關口、專公變及低壓集抄表碼數據，同時收集營銷系統低壓手抄表碼，通過表碼單元進行管理。通過接口收集營銷系統的電量數據，對電量單元進行管理。根據設定的規則，對收集的表碼電量數據進行完整性及準確性審核，對異常數據單進行管理，監控單元反饋給電能量數據中心管理人員，再通過工單單元發起現場抄表核查或電量復查工單由營銷系統進行核算，營銷系統受理完成后通知到平臺的監控單元，實現閉環處理。

2.1.2 模型、表計、計量點數據收集：平臺通過接口收集和構建模型數據，模型數據來源于營配一體化及EMS，通過模型單元進行管理。通過接口收集營銷系統中所管理的表計信息，通過表計單元進行管理，實際數據集成過程可以由營配一體化數據中心轉發該數據。平臺通過接口收集計量自動化系統中所管理的計量點信息，通過計量點單元進行管理。

2.1.3 線損分析及異常處理：平臺收集計量自動化系統分區、分壓、分線的線損計算關系以及營銷系統分線、分臺區的線損計算關系，由計算元單進行管理。根據模型、計量點、計算關系以及電量數據，對線損進行分析，線損分析結果由線損單元進行管理。根據線損分析結果將廠站母線不平衡線損超閥值異常數據、10kV線路線損及波動率超閥值異常數據、低壓臺區線損及波動率超閥值異常數據等，通過異常數據單元進行管理，通過監控單元針對線損異常數據信息，電能量數據中心審核人員進行初步審核，排除系統性或檔案問題后生成工單。對工單的類別判斷后，進行工單派發。營銷系統根據平臺派發的工單信息，觸發廠站母線電量不平衡異常、10kV線路線損異常、低壓臺區線損異常工單流程，處理完結后通知到平臺的監控單元，進行閉環分析處理。

2.1.4 計量裝置報警處理。平臺通過接口收集計量自動化系統每日的異常報警信息，提供報警組合策略制定功能，對終端的報警信息按設定的策略組合并進行自動分組，報警信息由平臺的告警單元進行管理。平臺通過監控單元發現告警信息觸發報警工作。通過對報警工單進行整理合并工作，形成各類報警工單。通過對報警工單的類別判斷后，進行工單派發。根據業務規則，實現廠站終端報警、開關站終端報警、專變終端報警、配變終端工單在營銷系統的受理，處理完結后通知到平臺的監控單元，進行閉環分析處理。

以上是電能量數據平臺的數據及業務流程的實現，此外，電能量數據平臺在管理上由兩部分組成（如圖2所示），分別由信息部門和電能量數據中心兩個部門進行管理。

2.2 系統架構分析

電能量數據平臺在架構上分為三個部分，即接入管理層、數據管理層、應用管理層。接入管理層主要負責數據的同步、加工；數據管理層主要負責對數據進行存儲、分析、處理、監控，同時也對業務流程進行數據化加工；應用管理層主要對電能量數據進行應用，負責滿足電能量數據中心的管理工作，提供電能量數據的權威發布，實現電能量數據的高級應用分析，也能夠對其他應用提供數據

支撐。

2.2.1 接入管理層。通過ETL工具或者DBLINK將表碼、電量、檔案模型、拓撲關系、事件、告警等信息收集到電能量數據平臺中。

圖2 電能量數據平臺系統架構圖

2.2.2 數據管理層。電能量數據平臺負責對電能量數據的同步、加工、處理、監控，并將數據整合梳理，數據平臺邏輯上可以劃分為數據區、模型區、分析區、受理區、管理區。數據區主要存放表碼和電量數據，其中站內、關口、專公變表碼存入在PI中，低壓集抄、手工表碼存放在ORACLE中。模型區主要存放信息模型，并處理好測點映射和計量點管理，通過模型區能夠實現模型與表碼、電量數據的關聯。分析區主要是通過電能量數據的計算關系實現線損及電能質量等的分析。受理區主要存放業務流程事件、告警、工單等信息，對業務輪轉進行數據支撐。管理區主要存放數據平臺運行的支撐數據，包括權限、配置、日志管理等。

2.2.3 應用管理層。應用管理層負責電能量數據的權威發布，滿足電能量數據中心的管理工作，實現電能量數據的高級應用。能夠以表格、曲線、餅圖等形式展現宏觀電能量數據，展現電能量數據的收集、異常監測及處理情況，電能量數據的審核發布、各類工單的處理、報警信息的處理、指標考核情況，并可按時間維度、地域維度、行業性質等多個維度對數據進行查詢。

3 主要實施內容

3.1 電能量數據平臺模型管理

3.1.1 模型架構分析。平臺計量信息模型的架構首先要滿足計量業務的需求，應該說計量的網架模型可以比較粗，但準確度和權威性上要求比較高。網架結構能夠體現出“站-線-變-計量點-表計-量測”，給出相應的統計分析所需的計算關系即可滿足要求。

3.1.2 模型數據同步。平臺信息模型數據來源于EMS、配網生產、營銷系統，鑒于數據編碼的不統一、數據在不同系統中重復建設等問題，在數據同步中不建議從源系統直接接入。

3.1.3 模型數據管理。平臺模型數據的質量管理除了技術層面的把控外，在流程管理上相對數據部分更為重要，因為計量檔案數據來源于不同系統、不同業務部門。技術層面的數據質量管理可以對數據同步聯接點的監控來實現，流程管理上重點要梳理和指定好源頭數據的權

威性。

3.1.4 模型與數據關聯分析。根據平臺的特點，表碼、電量以及告警數據很難獨立應用，應用中必須依托于模型。好的數據架構在計量網模型與實時數據之間是有機的而且是實時同步的。

3.2 電能量數據分析處理

3.2.1 異常規則及閥值制定。業務部門制定各類電能量數據及信息的異常規則，電能量平臺可以按部門、人員、時間、模型拓撲等維度結合各規則的閥值實現電量數據異常、信息異常、準實時線損等異常規則在系統中的定制。

3.2.2 數據異常分析。系統根據電能量數據及信息異常規則及閥值后臺自動按日生成異常數據列表，分析人員每日可通過系統查看疑似異常數據，并進行異常分析和確認，根據分析結果決定是否創建工單。

3.2.3 工單處理。若異常數據通過審核需要生成工單，則系統自動將工單發送至相關的異常處理人員或營銷系統進行處理。

3.2.4 數據發布。數據審核人員查看已審核電能量數據清單，可以批量選擇需要發布的電能量數據進行發布。如果計量故障、線損異常、終端異常等工單引起檔案數據或拓撲結構變更，在源系統變更確認后，可由電能量數據平臺自動更新數據中心的相關檔案信息。

3.3 計量業務監管

電能量數據平臺可以對系統運行狀況、項目建設情況和應用情況進行監管。主要實現對管理者關心的重要指標進行監控與警示，以歷史數據變化趨勢為依據，形成各指標的波動范圍，結合專業工程師的經驗，最終生成不同維度下各指標變化的量化對比數據，發現指標異常點，進而自動快速形成管理者分析的切入點，利用綜合分析功能找到引起問題的原因所在。

3.4 線損管理

圖3 線損全景平臺總體架構

3.4.1 線損關聯展示。按照分析對象、計算公式、電量、表碼等層級結構展示線損結果，并關聯展示CT、PT、換表、換CT、旁路、主備表切換、轉供電、電能量數據異常工單、計量裝置異常工單、理論線損等線損相關信息，提供明晰的線損計算依據及從數據到業務管理的支撐。

3.4.2 線損統計分析。提供線損的統計、排名、報表等功能輔助線損分析。

3.4.3 線損異常分析。線損異常監控針對線損超閥值、線損波動超閥值等線損異常信息進行監控，根據定制規則自動發起異常處理工單流程。通過線損關聯展示、用電量波動、竊電記錄等為線損異常提供輔助力分析。線損異常處理跟蹤流程、報告通過異常處理流程實現異常處理的全過程跟蹤報告。線損對比分析提供統計線損、理論線損對比分析功能，提供線損異常軌跡周期性比對分析功能。

3.5 高級應用分析

高級應用分析是以全局的計量相關業務指標為核心，以表格結合圖形的分析方式，通過對分析維度的層層展開，深入鉆取，讓分析人員能夠沿著定制的分析思路，根據指標變動的情況做深入的分析，從而將指標從不同角度層層剖析，找出電能量數據中隱藏的內部規律，為決策層進行綜合決策提供技術上的支持和幫助。

4 結語

電能量數據中心平臺是對數據的集成、加工和處理，數據來源主要依托各業務信息系統。電能量數據中心的建設實現了以設備管理為中心向以數據管理為中心的計量業務模式轉變；通過統一集中的電能數據管理，保證數據源的可靠與唯一；利用自動化和流程化的技術支撐手段，實現工作效率和能力的提升；采用問題預控的管理措施，及時發現并解決影響業務開展關鍵問題；對業務過程及指標的監管考核，規范業務流程及過程管控。

參考文獻

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作者簡介：梁永權（1975—），廣東佛山人，廣東電網公司佛山供電局市場營銷部副主任，供用電工程師，電氣工程碩士，研究方向：電力市場營銷管理；杜耀權（1976—），廣東佛山人，廣東電網公司佛山供電局市場營銷部主管，高級經濟師，研究方向：電力營銷信息化管理；陳文斌（1969—），廣東佛山人，廣東電網公司佛山供電局大瀝供電所營業部主任，工程師，研究方向：電力營銷管理。