配电网营配信息融合平台的实现

张波，刘肖瑾，薛东升，袁晓慧，林伟圻，梁启滨

(1.国网山西省电力公司信息通信分公司，山西 太原 030001;2.国网阳泉供电公司，山西 阳泉 045000;3.国网信通亿力科技有限责任公司，福建 福州 350003)

0 引言

为了实现提升配电网综合管理水平的最终目标，本文提出了构建配电网营配信息融合平台的想法，以提升供电稳定性和服务水平为目的，构建更加完善的信息交互体系，通过加强配用电相关系统之间的信息融合强度，实现营配信息一体化。于配电网中构建营配信息融合平台，可以实现各业务系统的信息交互，信息种类包括实时数据、动态数据和图像数据等，从根本上消除信息孤岛现象，实现系统应用智能化。

1 规划目标

1.1 营配信息融合

现阶段配电网中的生产、营销系统独立运行，各自维护系统内的数据，这也是造成两系统间数据存在差异的原因，无法达到“全网一张图”的发展理念。因此，营配信息融合主要从以下2个方向入手[1]。

(1)全网数据构建。生产、营销系统以自身业务特点为判断依据，将配电网中的数据进行科学切分，生产系统的工作重点在电网结构上，构建的是配电网中的低配电模型，而营销系统的工作重点则是在用户管理上，主要负责用户信息的创建和管理，二者各自管理的数据会于低压用户接户点处出现耦合现象，工作人员可以对处于耦合点的数据采取统一编码管理，就可形成完成的配电网模型。

(2)实现互动化应用。首先需要数据具备突破安全区隔离的能力，借助SOA技术，将分属于不同安全区的数据进行耦合，从而获得运维平台、信息查询等功能。

1.2 配电生产抢修指挥平台

在营配信息融合平台的基础上，构建配电生产抢修指挥平台，从根源上提升系统故障处理速度，为电力用户提供更好的供电服务。该平台以生产、指挥、抢修为主要功能，以IE 1968/61970等标准为运行标准，将配电网中的现有资源充分利用起来，融入调度自动化、PMS、GIS、95598、故障抢修和危险预警等多项应用，对配电生产抢修指挥平台加以完善[2]，使其拥有统筹指挥、调配信息的能力，提升配电网故障抢修水平、增强供电可靠性，为用户提供更加优质的服务。

2 营配信息融合平台设计方案

2.1 总体设计

配电网营配信息融合平台是将智能电网中的营、配业务流程管理和分析过程融合起来，构建出一体化数据模型，该数据模型包含变电站、10 kV馈线、配电变压器、低压电路和用电用户，为线损管理、用电用户服务等管理事项提供信息支持，实现各配电网信息、管理和维护的统一性，完善配电网运行状态和工作环境，提升供电稳定性和客户服务水平。现阶段，电力公司大多使用生产MIS数据库和营销MIS数据库来分别完成管理电网内部信息和管理电力用户信息的存储工作，使用配电网GIS系统完成电网设备地理位置信息和用电用户基本信息拓扑关系的存储工作，只有对上述系统进行集成管理，将营配信息进行融合，才能实现电力公司内部数据资源协调统一。该配电网营配信息融合平台以GIS平台为构建基础，将生产、营销MIS融合进来当做辅助软件，营配信息可以在这一平台上进行交互，促进营配管理流程的融合进度，实现管理一体化[3]。

2.2 支撑平台及业务系统改造

2.2.1 支撑平台改造

①GIS(地理信息服务平台)，完成营销GIS系统和PMS2.0的集成改造工作，优化后，GIS新增了空间地理信息维护功能和动态维护功能。同时优化了GIS的0.4 kV应用功能，根据业务数据增长情况对硬件进行升级和扩容，并对地图数据进行更新。②非结构化数据中心：完成运检、调控等业务模块中图片、视频等非结构化数据的共享集成。③完成调控业务模块海量历史数据和准历史数据的共享集成。④ESB(企业服务总线)，为运检、调控等业务模块提供接口服务，使其可以被其他配电网调用，优化ESB性能。⑤信息模块基础运行设施：结合上述的升级和优化内容，对配电网中使用到的机房、网络等基础设计进行性能优化，确保营配贯通信息化可以平稳的建设和发展。

2.2.2 业务系统改造

①营销业务系统改造：完善信息维护功能，对用电用户名称、具体联系方式。家庭地址等基础信息进行更好的管理和维护；增设虚拟电表和低压用户接入点相关关系的维护功能。②营销GIS推广建设：鉴于PMS2.0末端挂接设备在进行图形数据建模时基础参数发生变化，此时营销GIS需要将低压接入点、电表箱和电力用户之间的联系传送到生产系统，并于营销GIS中增设用户接入点模型。③完成设备PMS2.0的推广建设，完成推广后，系统会具备停电通知、发生故障时对配电网进行抢修管控和设备台账管理等功能，还可将PMS1.0的数据信息迁移到PMS2.0中，实现信息交互。需要注意的是，在PMS2.0未投运时，只能进行营配数据贯通，在PMS2.0投运后，才可以进行数据迁移。

2.2.3 营配设备异动功能完善

①为了企鹅包营配增量数据具备同步性，需要对营销系统和PMS采取营销异动改造，主要内容包括营销系统高、低压设备异动和低压台账维护系统。②当电网GIS平台中的变电站、线路等功能模块出现异动时，完善后的营配设备会实现异动信息和营销系统的相互贯通。

3 基于营配信息平台的抢修指挥系统设计

3.1 系统架构

配电网抢修指挥平台是基于营配信息融合为基础创建而成的，目的是实现配电网生产指挥、故障预警和提前规划风险等综合高级应用。该平台可以对配电网故障、抢修过程进行严格监控，并于事后对数据进行系统的统计和分析，将抢修、指挥功能进行进一步优化，完善技术提升指标。系统功能具体框架图如图1所示。

图1 系统功能架构图

3.2 功能模块

3.2.1 计划停电分析

配电网抢修指挥平台可与PMS接口后，可以对停电计划记录进行管理，以用电用户实际需求和配电网运行需求为依据，规划出预停电安排，根据以往的停电次数、月度供电指标和保电信息规划处月度停电计划。再具体实施过程中，电力公司可以参照近期停电计划作出相应的配电网维护和预警提示等行为，并及时的向95598发布停电通知，方便电力用户及时地掌握停电时间。于停电当日对系统采取实时监测，掌握开关变位信息，准确掌握计划停电的实际执行状况。与PMS工作票模块进行相互关联，及时抽调工作票信息，使配电网抢修指挥中心可以准确地获取计划停电推行进度。还可以通过PMS提供的停电范围、停电用户和具体时间分析计算出此次停电造成的影响，为今后制定停电计划提供辅助依据，方便管理者做出决策。

3.2.2 实时停电研判

以配电网实时运行方式为主要判断依据，通过分析电网拓扑，可以在规定的时间向电力用户用电信息采集系统发出召测命令，对营配信息进行融合，得出故障诊断依据，并推算出可能引发停电的原因和范围，并将停电用户按照低压、中压进行划分，及时地向可能发生停电区域的电力用户进行风险提示，并在故障停电信息得到确认后将其推送至95598。除了及时发布停电信息，实时停电研判系统还能实时接收95598的保修信息，并自动形成抢修单，安排专门的抢修人员对故障进行处理。实现故障点自动登记，可以在GIS地图上实时地标注出停电范围，还可以借助低压表箱和GIS的地物关联性对停电范围进行渲染，可以提升停电范围标注的准确性。

3.2.3 抢修指挥

该功能模块是在配电网发生故障后，可以对抢修资源的调配进行实时把控，不仅可以提升抢修风险管控水平，还能将抢修资源进行更加合理的分配，提升抢修效率和服务能力，具体包含以下几个方面。(1)抢修信息可视化。可以通过图形化的方式来表现抢修资源，表现的内容包括地理背景图、配电网网络、系统故障和警示、故障点申报、实际抢修进度和停电影响范围等多个方面。(2)抢修调度管理。对抢修资源进行可视化、优化调配，通过分析现有的抢修资源，规划出更具实际应用力的资源调度方案，在PDA移动终端上为抢修队分配抢修工单，并将抢修工单关联在对应的抢修车上，方便抢修人员调取使用。(3)现场抢修作业终端应用，移动到抢修现场的工作人员可以利用PDA或平板电脑，将指挥中心和抢修现场连接起来，工作人员可以将抢修过程中涉及的各项表单填写在电子设备上，逐项执行，并将其传送回指挥中心，共享抢修信息，使抢修流程更加顺畅贯通。(4)现场视频反馈。借助摄像头等多媒体设备，采集抢修现场的图文信息，使用后将其保存至系统数据库，可以帮助抢修人员开展故障勘察，还可为抢修方案提供辅助信息。

3.2.4 管理抢修资源

管理抢修资源主要包含以下4个方面：(1)管理抢修车。对其进行管理的目的在于可以准确掌握其所在位置和自身性能，以便于在配电网发生故障时可以就近分配，提升抢修速度，确保服务质量。(2)管理抢修班组。包括人员、班组信息管理两方面。需要准确地掌握班组内部人员的基本信息，例如姓名、联系方式等，以及抢修人员的具体排班情况。(3)管理抢修备品，在进行故障抢修时需要对使用的抢修备品进行现场登记，并向单位进行报备，方便查询。(4)管理抢修工器具。与抢修备品一样，使用后需要进行及时登记。并与车辆和班组管理相结合，可以通过查询车辆或班组信息来掌握抢修工器具的使用情况。

4 营配信息融合平台构建的实现方法

4.1 搭建系统接口

以现有的数据源规则为构建依据，实现营销业务和生产管理两系统间的接口，确保配电网业务数据具备准确性。可以运用统一的设备编码对营配系统进行管理，若生产管理系统中的电网设备信息不够完善，需要进行及时的修改，并借助中间库等技术，实现营配系统间信息的实时交互。也可以通过抽取的方式在数据中心中获取信息，将提取到的生产系统基础数据用到营销业务系统当中，实现二者间的信息共享和资源融合。

4.2 营配数据治理

若想推动营配信息融合平台的建立，需要对系统进行全范围的治理，确保业务准确性，具体实现方法如下。创建数据治理信息系统，在进行现场数据普查时应用移动作业终端等应用手段，借助工作流完成任务分配和数据收集，并对该工作进行全时段监控，确保采集到的档案信息能够实时同步至营销、生产业务系统。

4.2.1 数据治理范围

配电网资源数据和营销信息数据是数据治理的主要对象，按照属性治理范围可划分为两大类，分别为设备信息和辅助信息，具体划分如图2所示。

图2 数据治理范围

4.2.2 数据治理流程

以数据比对规则为治理依据，对系统内部的数据进行自动比对，通过比对筛选出一致数据和关系差异清单，调入数据后，系统会自动生成设备对照表，将存在差异的数据归入普查计划管理。在进行现场普查时，可以提前在移动终端设备上存入所需普查工单，在现场的实际操作中，移动终端设备能和系统完成实时互动，并将校验后的数据传送到数据治理系统。数据治理系统会对数据普查进行回填确认，并通过接口的方式为生产系统提供Web Service查询服务，生产管理系统接受到查询结果后，会直接进行整改，整改完毕后再借助接口方式回传至数据整理系统，并记录其修改整改标记。其具体流程如图3所示。

图3 数据治理流程

(1)营配数据对比。以现有的营配数据分析比对规则为判断依据，数据治理系统会自动整理出属性存在差异的数据清单，通过导出Excel的形式将数据清单展示出来，以供用户核实校对，核实校对后再重新导入到系统之中。如果出现人工无法确认的清单，可将其收录到设备普查计划管理之中，针对已经完成合适的清单系统会自动创建设备对照清单表与之相匹配。(2)普查计划管理，依据普查计划类别，设定普查计划的内容。比对配电网营销数据数值和来源，得出差异明细，并进行专项数据普查工作。在普查内容选择完毕后，应进一步确定普查工作开展时间、负责普查工作的部门和预计完成时间等内容，通过充足的准备确保普查工作可以顺利开展和进行。在普查过程中，若出现工作量不合理的状况时，应该及时地做出调整。将已经得到确认的普查计划向下分发，由责任部门和工作人员完成普查工作，并对其进行全程监督，时刻掌握任务饱满程度。(3)普查过程管理。普查

任务下载，工作人员在获取相应的普查任务后，可将任务清单下载到移动终端设备上，方便使用。现场普查，工作人员携带移动设备终端到工作现场开展普查工作，需要注意的是，在进行拓扑关系调整时，必须严格按照数据治理信息系统创建的拓扑关系为参照进行互动校验，工作人员可以在移动设备终端上掌握自身工作进度，有助于更有规划性地完成普查工作。结果回传，工作人员将普查得到的结果数据导入数据治理系统，系统将内容和导入时间进行保存。结果分析，根据普查结果判断是否需要整改，对不存在争议的普查结果，可以直接生成信息汇总报告，对存在争议的普查结果，则重新列入下一阶段的普查计划当中。

5 总结

构建配电网营配信息融合平台，可以帮助各业务系统之间的数据信息进行实时交互，最终达到营配信息一体化的目的。消除现有的信息孤岛现象，使系统应用完成智能化集成，创建更具统筹能力的配电网管理平台。与此同时，加强了配电网抢修指挥机构的实际作用，提升专业化管理水平，从根本上加强供电可靠性，提升服务质量，全面提升配电网综合管理水平，为推动智能电网的建设贡献力量。