基于大數據平臺的電力生產安全事故事件監控平臺研發

摘 ?要：在生活中，隨處可見“安全第一”的標語。在電力行業，電力安全至關重要。在發生電力安全事故事件后，傳統的做法是人工計算事故事件等級。現通過研發電力生產安全事故事件監控平臺，可自動判定事故事件等級，迅速采取有效措施減少負荷損失，做好客戶服務工作，及時恢復電網和設備運行，有效防止事故事件等級升級，避免不必要的損失。

關鍵詞：安全;事件;組件;大數據分析

中圖分類號：TP277 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2021）12-0145-04

Abstract： In life， the slogan "Safety First" can be seen everywhere. In the electric power industry， electric power safety is very important. After the occurrence of electric power safety accident event， the traditional practice is manual calculating the grade of accident even. Through the research and development of electric power production safety accident event monitoring platform， it can automatically determine the grade of accident event， quickly take effective measures to reduce the load loss， do a good job in customer service， restore the operation of power grid and equipment timely， effectively prevent the upgrading of accident event level and avoid unnecessary losses.

Keywords： safety; event; component; big data analysis

0 ?引 ?言

根據中國南方電網有限責任公司頒布的《中國南方電網有限責任公司電力事故事件調查規程》（以下簡稱調查規程），電力安全事故事件等級需區分農村和城區，結合減供負荷、用戶數量、停電時長和饋線30天內故障性停電次數四個方面的條件，來計算事件最高等級。安全監管部門需要對所管轄區域的發生的故障性停電事件事故進行調查，且須知悉對應的事件事故的等級，通過事件事故的等級預判、自動判斷等，使得安全監管部門根據不同的等級采取不同的措施或提前干預工作，降低和減少事件事故的等級和數量，確保線路的穩定安全運行，提高用電客戶的滿意度，踐行人民電業為人民的服務宗旨。

1 ?電力安全事故事件

電力安全事故事件是指在電力生產、電網運行過程中發生的電網減供負荷或用戶停電、電能質量降低、影響電力系統安全穩定運行或者影響電力（或熱力）正常供應的事故（包括熱電廠發生的影響熱力正常供應的事故）和發輸變配電設備非計劃停運、電網安全水平降低、二次系統不正確動作、調度業務或生產實時通信功能中斷等后果的事件[1]。依據事件后果嚴重程度從高到低排序，事件等級依次分為一級、二級、三級、四級、五級、六級、七級和八級共八個等級級。地市供電局需對電力生產安全事故事件進行嚴格管控，對四至八級電力生產安全事件加強內部管控和監督，嚴禁出現一至三級電力生產安全事故。

目前存在無法實時自動獲知電力安全事故事件情況，需要通過人為表格計算的方式獲取各類等級的事件，需要導出對應饋線事件根據計算公式得出饋線事件等級對應的事件等級，統計工作量大，設計數據多源頭，環比同比及事件預測工作停滯不前，無法進行事件事故趨勢預測分析。管理專業人員及業務人員均希望有一個監控看板，自動顯示各地區的事件等級分布情況，各饋線事件等級分布情況。

2 ?大數據平臺架構設計

通過運用數字技術和互聯網技術，開展安全事故事件分析個性化應用，將事故事件的預判往前移。大數據平臺匯聚營銷、資產、財務、人資等信息系統的結構化數據，積累了類型多樣體量龐大的電力數據資源，可自動獲取生產系統的中壓故障單、報障單、可靠性運行事件的實時數據，提供敏捷挖掘、ETL組件產品，可開展大數據分析、數據挖掘、數據預測工作;提供自助分析、云報表等組件產品，可開展圖文并茂的應用界面開發;提供MySQL數據庫、PostgreSQL數據庫、Oracle數據庫等組件產品，可靈活開展各類表進行源庫表到應用數據庫的轉換，數據自由拼接、統計分析等[2]。大數據平臺相對傳統的應用開發，開發難度小，僅需程序員熟練掌握及應用平臺提供的組件產品進行開發即可。開發效率高，平均開發周期縮短近70%。平臺穩定性高，組件式開發具有高內聚、低耦合的優勢，組件內部運行與平臺運行不會交叉影響，實數據計算實時化和能力服務化。

3 ?事件事故程序設計

依托大數據平臺提供的組件產品，根據調查規程的事件事故的等級，運用SQL數據庫，提取近三年至五年生產系統的中壓故障單、報障單、可靠性運行事件，獲取到縣區局、城鄉標注、故障發生日期、饋線名稱、停電開始時間、停電結束時間等關鍵明細數據。運用敏捷挖掘工具根據事故事件明細數據進行數據的去重、不同事件等級進行分組統計、合并、過濾取得事故事件最高等級（唯一等級）、類型轉換等進行數據清洗、數據處理、最終得到事件事故的等級明細及統計表，運行全過程截圖如圖1所示[3]。

運用機器學習的時間序列算法對三年至五年事件事故進行預測分析，獲取未來半年至一年的事件事故發展趨勢。運用云報表、自助分析工具，將事件事故的等級明細及統計表進行多維度及圖形化的展示。其中，饋線事故事件可以通過運行事件，自動計算對應等級，部分MySQL腳本為：

select

Distinct

a.NAME ? as ?表示饋線的名稱，

DECODE（ ?a.AREA_FEATURE || ''，

'1'，

'市中心'，

'2'，

'市區'，

'3'，

'城鎮'，

'4'，

'鄉村'

） as 地區特征，

case

when a.DY_USER_COUNT between 5000 and 10000 then

'6級'

when ?a.DY_USER_COUNT between 10000 and 20000 ?then

'5級'

when ?a.DY_USER_COUNT between 20000 ?and ?30000 ?then

'4級'

when ?a.DY_USER_COUNT between 30000 ?and 100000 ?then

'3級'

when a.DY_USER_COUNT between 100000 ? and 150000 ?then

'2級'

when ?a.DY_USER_COUNT >= 150000 then

'1級'

else '無'

end ?事件等級，

a.OWNER_STATION_NAME ? as ?供電所名稱，

substr（a.QUJU_NAME， ? ? ? ?3，2） as 區局名稱，

a.SHIJU_NAME ? as ?市局名稱，

a.DY_USER_COUNT ? as ?低壓總用戶數，

a.LAST_UPDATE_TIME ? as ?最后更新時間

from ?table a

where a.STATUS='1'

and a.AREA_FEATURE=4

and a.DY_USER_COUNT >5000

4 ?平臺實現

根據地理位置，地圖展示所管轄區域的事件事故數量分布，聯動展示對應等級分布，對應的年月分布情況，預測情況等，下鉆到具體的明細數據，按照區縣局、供電所、班組等多維度展示事件事故等級分布情況，滾動展示饋線事件事故等級分布情況等。頁面采用藍色基調進行深色的配色進行頁面UI設計[4，5]，圖形有地圖，柱圖、儀表盤等，明細清單采用滾動播放模式，根據等級嚴重程度從高到低對應綠色到紅色進行標注，平臺最終的功能模塊有事件分布地圖、總事件統計及清單下載。饋線事件等級分布三大功能模塊。用戶可根據事件等級、月份、地區等點擊，則聯動顯示對應的事件總數及分布情況。最終實現界面如圖2所示。

5 ?實用化情況

電力生產安全事故事件監控平臺采用敏捷式開發模式，從需求-開發-應用落地最快不到1個月的開發時長，快速支撐業務，響應個性化需求開發需求，提升數字化供給能力，助力數字化轉型走深走實。該平臺在湛江供電局已投入使用，為安全監督部門提供實時的統計及明細數據，可隨時隨地下載明細數據，如圖3所示，減少人工統計錯誤及時間成本，提高工作效率。使用人員根據預測結果開展原因分析，制定后續工作舉措及安全預防措施，從而減少或降低事件事故數量或等級。該平臺解決了跨系統、跨部門的高效協作，進一步優化資源配置。

6 ?結 ?論

插件式開發模式可讓開發人員節省部分開發成本及縮短開發周期，只需關注業務需求及業務需求的實現，無須再考慮系統搭建及網絡環境準備等。傳統的事件事故等級統計，單純關注統計結果，未能根據歷史數據進行預測分析，該應用可提前可預測事件事故發展趨勢，提供人為干預及相關安全管控措施，進一步貫徹落實“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針。支撐中國南方電網公司向數字電網運營商、能源產業價值鏈整合商、能源生態系統服務商轉型，助力碳達峰碳中和戰略目標實現。

未來隨著數字經濟的發展，以數據為生產要素去探索與安全相關問題的場景越來越多，具有更高潛在價值的預測性和指導性應用將是發展的重點。

參考文獻：

[1] 中國法制出版社.中華人民共和國安全生產法（2021年新修訂含草案說明） [M].北京：中國法制出版社，2021：9-57.

[2] Wrox國際IT認證項目組.大數據開發者權威教程——NoSQL、Hadoop組件及大數據實施 [M].北京：人民郵電出版社，2018：62-90.

[3] 簡禎富，許嘉裕.大數據分析與數據挖掘 [M].北京：清華大學出版社2016：10-36.

[4] 李世欽.游戲UI設計原則與實例指導手冊 [M].北京：人民郵電出版社，2021：37-51.

[5] 吳星辰.寫給UI設計師看的數據可視化設計 [M].北京：電子工業出版社，2021：77-95.

作者簡介：鄭芒英（1985—），女，漢族，廣東湛江人，副高級工程師，工程碩士，研究方向：信息系統開發、數據管理、數字化建設。