綜合停電與數據分析系統的設計與應用

羅 帥 陳恭宇 甘林寧

（廣西電網來賓供電局，廣西 來賓 546100）

0 引言

非計劃停電和臨時停電造成的影響極大，會給企業帶來較大的經濟影響，并給人們的生活和工作帶來極大的不便。近年來，隨著電網規模的不斷擴大，各單位部門生產任務越來越多，設備預試、保護定檢、大修技改、基建配合、消缺等相關工作的開展，導致需要電力設備停電的情況迅速增加[1-2]，這就造成一些電網設備停電工作中延期、停電申請拖沓、停電計劃變更頻繁、非計劃隨意性大、重復性停電的現象屢禁不止，使停電計劃統計與分析工作變得更加煩瑣和復雜，人工效率低下、失誤較多、管理不到位等弊端日益突出[3]。

目前，客戶停電計劃統計分析工作依靠人工統計和上報，有如下亟待解決的問題：

（1）原有的網區各單位部門的年、月、周停電計劃的梳理、執行情況及數據的分析都是通過手動錄入Excel表格的方式進行，工作效率較低。隨著時間的推移，產生了大量的文件和數據，不便于集中保存、查找、更新和日后的查詢，容易發生出錯、工作煩瑣、數據丟失、查找不方便等問題，管理工作越來越繁雜，給工作人員帶來了很大的工作量[4]。

（2）生產安排不均衡，需要綜合考慮多種因素，在編制計劃過程中難以全面考慮各個生產單位（輸電、配電、變電、客戶）的工作量。停電計劃變更率和臨時率高，計劃的新增或變更增加了計劃重排、協調和統計的工作量，不利于計劃的剛性管理，使得生產難以安全有序進行。

（3）原有的停電考核機制通過人工統計、分析、考核、上報，存在著停電計劃執行過程考核無依據等問題，需要浪費大量人力、時間去做考核評價，并且考核規則沒有通過信息系統固化，人為主觀因素容易影響分配結果，不能滿足考核管理日益精細化的要求[5]。

針對以上問題，本文設計并實現了綜合停電與數據分析系統，從總體設計思路、系統架構、技術實現、功能實現等方面進行闡述，最后以系統在地市供電局的成功應用說明了系統設計的合理性和實用性，可為類似的信息管理系統建設提供參考和借鑒。

1 總體設計思路

1.1 設計目標

通過設計開發綜合停電與數據分析系統，對主配網停電計劃進行管控，實現對停電計劃數據的重復分析檢測，自動記錄是否按照每周、每月停電計劃實際執行，實現停電計劃情況實時跟蹤，并將最終確定的、準確無遺漏的停電計劃信息進行發布，以提高停電計劃精益化管控水平。明確部門（單位）管理職責，對違反管理規定的進行考核，達到綜合停電計劃、執行、分析、考核閉環管控的目的，為電網的規劃、建設、生產、運行提供重要的決策依據[6]。

1.2 功能設計與實現思路

系統功能架構主要包括停電分析、停電管控、停電計劃發布、監督考核、查詢統計、系統管理6個部分，如圖1所示。（1）停電分析是以年、月、周的停電計劃為主線進行數據采集，建立數據分析模型，對計劃停電和實際停電情況的數據進行智能分析，找出停電改期、取消、臨時、重復原因；（2）停電管控包括對停電數據重復分析檢測、實時跟蹤的功能，可避免重復停電、臨時停電情況的發生，并記錄停電計劃實際執行情況，實現停電計劃實際執行情況的實時跟蹤；（3）停電計劃發布即發布最終確定的、準確無遺漏的停電計劃信息；（4）監督考核通過選擇“紅、黃、綠”燈和扣分制對指標執行情況進行任務反饋，并對每月、每周計劃執行指標、績效考核和任務反饋進行抽查、監督和全面管控；（5）查詢統計對每年、每月、每周的停電計劃進行統計，方便供電局用戶直觀地進行數據查詢、核對，實現停電計劃精準化管理[7-8]。

圖1 功能架構

2 系統架構與技術實現

2.1 設計原則與標準

（1）可靠性：功能具有高度的可靠性。應充分注意系統的安全性和可靠性，采用多種安全防范技術和措施，保障系統的信息安全，保障系統長期穩定可靠運行，同時設計要充分考慮系統運行性能。

（2）擴展維護性：系統采用結構和模塊化構造，每個模塊間保持相對的獨立性和靈活性，系統配置、設置參數化。

（3）實用性和友好性：系統提供清晰、簡潔、友好的人機對話界面，操控簡便、靈活，便于使用和維護[9]。

2.2 系統架構

本項目采用應用服務器與數據庫服務器整合的方式，如圖2所示。

圖2 系統架構圖

應用服務器中間件采用Tomcat提供Web訪問服務；數據庫服務器采用關系型數據庫，提供對數據的存儲及讀取服務[10]。

2.3 技術實現

本系統技術架構如圖3所示。

圖3 技術架構圖

2.3.1 展現層

通過Ext JS、Bootstrap等基礎UI組件，提供表單、提示框、表格、樹、容器等控件，統一系統的界面樣式。利用MVC模式，通過JSP或Free Marks等界面渲染引擎將服務端輸出的數據模型綁定到UI組件中，實現界面與業務邏輯隔離。

2.3.2 邏輯層

本系統在J2EE體系結構上進行開發，提供用于支撐業務的基礎數據?；A應用組件主要包括：

（1）角色權限管理：實現基于角色的權限管理功能，并提供集團層級權限解決方案。

（2）加解密組件：提供結構化數據的加解密功能。

（3）流程引擎：實現流程管理及調度，支持順序、條件分支、同步、聚合、循環等流程控制模型。

2.3.3 持久層

通過數據訪問組件提供統一的數據訪問接口，具有可同時支持多數據源、多方言、多緩存、多事務級別等特性。遵循CoC原則，零配置，極大地降低了代碼量。

2.3.4 存儲層

系統主要需求為結構化數據存儲，因此采用關系數據庫，使用Sql語句對結構化數據進行挖掘、分析處理。關系模型由關系數據結構、關系操作集合、關系完整性約束三部分組成[11]。

要研究一個制度應當以該制度的目的著手，因而，在研究刑事立法政策時，應當以其目的的基本構成為邏輯起點。筆者認為，刑事立法政策目的與刑事政策目的既有相同之處，又有獨特性。關于刑事政策的目的，理論界的通說為四個層次，分別為犯罪防控、社會發展、人權保障與相對公正。［2］由于刑事立法政策與刑法學這門學科聯系緊密，因而筆者認為其目的應當有三個層次:首先，指導刑事立法，彌補法律空白，這也應當是刑事立法政策的基本價值取向;其次，強調國家責任，維護社會穩定;最后，其終極目的則是注重人文關懷，追求社會和諧。

3 功能模塊設計與實現

3.1 停電智能分析

以年、月、周的停電計劃為主線進行數據采集匯總，建立數據分析模型，對計劃停電與實際停電情況的數據進行智能分析，并對停電原因進行分類，嚴管延時用電，找出停電改期、取消、臨時、重復的原因，并生成實際的、準確的停電計劃數據指標統計表，實現停電計劃工作的閉環管理。

3.2 停電管控

3.2.1 重復分析檢測

對停電計劃信息庫中數據進行分析，整理收集每回線路主配網停電的計劃需求，并結合停電前期信息數據，利用機器學習、關鍵字特征檢測等手段，實現停電信息的重復檢測，對重復停電范圍和設備進行輔助提醒，最終形成基礎停電計劃數據庫，實現同一回線路全年工程停電最少化，避免重復停電、臨時停電等情況的發生。

3.2.2 實時跟蹤

根據對停電計劃數據庫事件進行自動匹配和比對最終確定的年停電計劃具體情況，將年停電計劃分配到具體的每月停電計劃，再將最終確定的月停電計劃分配到每周的詳細的停電計劃，并自動記錄是否按照每周、每月停電計劃實際執行，實現停電計劃實際執行情況的實時跟蹤，提高每月、每周停電計劃的執行率和準確率。

3.3 停電計劃發布

停電計劃發布是對正式停電計劃進行發布的過程，年、月、周停電計劃正式通過審批確定后，發布給各生產部門、各縣域、各供電所等相關單位和部門。

3.4 監督考核

3.4.1 “紅、黃、綠”燈閉環反饋

對涉及部門（單位）停電計劃任務指標執行情況的管控，通過選擇“紅、黃、綠”燈和任務執行進度進行任務反饋，對工作或目標滯后的部門及縣級供電企業提出亮燈警示，縮短客戶停電時間，提高客戶滿意度。

3.4.2 績效考核評價

部門（單位）停電計劃考核實行扣分制，參考得分100分，根據不同部門（單位）的綜合停電指標完成情況及計分規則，計算出部門（單位）指標完成情況的績效考核結果，通過停電計劃考核得分的結果，對部門（單位）停電計劃執行情況提出改進方向和建議。

3.5 查詢統計

對每年、每月、每周的停電計劃進行統計，輸入停電范圍能自動統計出停電戶數（中壓），列出停電臺區名稱，減少人工統計的工作量，方便供電局用戶直觀地進行數據查詢、核對，精準地對停電計劃進行管理；能按時間、申請單位、變電站名稱、設備、電壓等級、停電范圍等進行查詢，實現停電計劃的執行率、重復停電率和延時停送率的統計；統計信息支持以圖表的方式顯示，可為停電計劃的管控提供最有效、最直觀的數據依據。

（1）周計劃統計：統計每周停電時間、停電范圍、計劃停電開始和結束的時間、責任部門、計劃類型、停電影響低壓用戶數、是否列入月計劃等情況。

（2）月計劃統計：統計每月停電時間、停電范圍、計劃停電開始和結束的時間、責任部門、計劃類型、停電影響低壓用戶數、是否列入年計劃等情況。

（3）年度計劃量匯總：統計年度停電計劃情況，包括配電網電壓等級、城區配網、各縣配網、各供電局的年度停電計劃具體情況。

（4）統計停電戶數：輸入停電范圍自動統計出停電戶數（中壓），自動列出停電臺區名稱，減少人工統計的工作量，方便供電局用戶直觀地進行數據查詢、核對，精準地對停電計劃進行管理。

（5）停電計劃執行情況的統計：實現停電計劃的執行率、重復停電率和延時停送率的統計。

4 應用實例

本文所開發的系統已在地調供電局得到實施應用，系統界面如圖4所示。行穩定，解決了綜合停電管理的痛點問題，使工作變得輕松，獲得了用戶的高度認可。

圖4 系統界面圖

5 結語

針對綜合停電管理存在的問題，本文提出了綜合停電與數據分析系統的設計，構建了停電分析、停電管控、停電發布、監督考核等智能應用模塊，并就系統架構設計與各功能模塊實現進行了闡述。

本系統實現了對停電計劃數據的上報統計、重復分析檢測、高效編排與發布、自動執行和實時跟蹤等功能，極大地減少了人力成本，提升了工作效率；還實現

按每周使用至少4天、每天使用軟件功能至少15次計算，年使用天數超208天，年使用頻次超3120次，按每次使用可使停電計劃編排的工作時間縮短30min計算，每年不僅可節省1560h的工作量，節約大量人工成本，還避免了大量的重復統計工作和冗余文件、數據。

利用停電智能分析、管控等模塊，每次安排停電前就可對臨時停電率、重復停電率等指標進行快速的分析統計、統籌規劃，縮小停電范圍，避免設備多次停電，每年能為企業提升上百萬元的效益；借助系統的監督考核功能，可統計分析年、月、周停電計劃執行情況，形成考核結果，閉環應用于部門績效評價，實現精益化管理，顯著提升管理質量。本系統功能豐富、操作便捷、運了停電計劃的制定、執行、分析、考核等環節的閉環管控，降低了重復停電率，提高了供電可靠性，提升了停電計劃管理的精益化和數字化水平，有助于企業提質增效，不失為電網數字化轉型的大膽嘗試和應用，可為同行提供借鑒和參考。