PMS变电设备台帐数据智能核查方法的研究

国网湖南省电力有限公司检修公司 颜碧炎 李海燕 伍艺佳

PMS 设备精益管理系统是目前国网公司生产管理的重要信息管理系统。设备台账是现场各项PMS 生产应用的基础，设备投运、设备退运、缺陷登记、状态评价及大数据分析等工作，都需要人工录入和查询PMS 台账关联数据，PMS 台账的正确与否关系到相关数据的统计分析和工作能否正常开展[1]。然而由于PMS 台账参数数据量巨大、原始档案不全、员工录入容易出错、人工核查整改工作量大等原因，导致当前PMS 台账准确率总是难以达标。

1 PMS 变电设备台账现状分析

当前PMS 台账清查采用的是系统普查和人工筛查的方式。系统普查只能筛查出一些比较简单的错误。而人工复查需要组织大量人力进行数据清查整改，工作量大、整改难、规范不统一，人为的错误数据层出不穷。通过对PMS 系统台账清查情况进入了深入调查，以某500kV 变电站的各类型台账的清查工作为例，对当前的人工核查方式从平均耗时、漏查率、清查人员状态等几个方面进行了统计，发现人工核查台账的方式存在以下弊端：清查速度慢，耗时较长；由于台账数据量大，以主变为例，其字段数有一百余项，而设备种类又近三十类，数据的漏查实在难以避免，且漏查率很高；由于漏查率高，导致台账需要反复清查、反复整改，消耗大量人力；清查过程繁琐，人员状态易疲惫；不同人员筛查标准不统一、技术水平不一，分析质量难以保证。

计算机智能分析可行性分析：设备台帐数据的人工核查分析是根据设备台帐参数的一定的取值规范，以及各参数之间的关联关系来确定的。而计算机软件分析模式只要对设备参数取值原则和关联关系进行整理归纳，转化成计算机程序能识别的逻辑规则，即可通过软件进行智能筛查分析。人工核查分析需要对各条数据按照相同的规则进行逐条筛查分析，完全是重复性劳动，费时费力。而利用计算机软件分析模式可根据设定好的逻辑反复执行分析，数据分析速度快，能大大降低人员工作量，并根据逻辑规则分析不会有遗漏。所以使用计算机智能核查分析的关键是根据人工分析原则建立软件分析逻辑规则及相应的数据字典，同时建立相应的软件分析模型，则计算机软件智能分析PMS 台帐参数完全可以实现。

2 解决方案

2.1 智能核查方案设计

2.1.1 建立核查分析模型

首先需分析人工核查的模式，为方便程序的编写需对人工核查模式进行流程和逻辑的优化，最后根据优化后的人工核查流程和逻辑，建立软件分析逻辑。首先是提取待核查PMS 台帐数据，再根据设备类型导入相应的逻辑规则库和数据字典，然后根据逻辑规则项目逐项进行分析，最后形成问题清单。逻辑规则的执行主要是三个步骤，首先是检测筛选条件是否符合，然后是根据相应的检测类型进行循环检测，根据相应逻辑规则核查出问题数据，最后再通过白名单检测过滤掉例外数据，最终确定为是否为问题数据。因为个别设备存在非标准参数，通过软件核查后提出的问题数据可能存在误查情况，这时通过人工核对及数据反馈确定为误查时，可以将此设备列入相应规则下的白名单，在后期的核查中就可以进行过滤。

2.1.2 编写逻辑规则

程序编写与调试：首先根据建好的分析模型，编写主程序代码。子程序代码则根据逻辑规则需求相应逻辑符编写。程序编写完后对程序进行认真的调试和修改。经过反复的检验，验证程序的正确性。

逻辑规则编写的步骤主要如下：分析各设备类型和字段的逻辑规则。根据逻辑规则编写逻辑规则库。根据现有数据及相关规范确定对应逻辑的数据序列或数据范围写入数据字典。对逻辑规则进行校验确认。逻辑规则主要包括筛选条件、逻辑规则和相应的数据字典。通过分析发现逻辑规则主要有4种分析检测方式：空值检测、取值检测、关联检测和纵联检测。空值检测即检测字段是否为空，为空则判断为错。取值检测即检测字段是否为相应的取值范围或取值序列。关联检测主要是检测该字段与其它字段的关联关系或比较值是否符合逻辑。包括对应关联、包含关联、比较关联等检测方式，如投运日期应大于出厂日期、额定电压需与型号对应等。纵联检测就是对同型号、同类型设备之间的相关参数进行对比分析，筛查出差异性较大的数据。

通过对各类型设备的各字段进行分析，编写相应逻辑，就可以形成逻辑规则库和相应的序列字典库，在分析时就可以调取对数据进行分析。

2.2 软件平台方案分析

方案一：在PMS 系统内部增加功能接口，新增PMS 数据分析模块。通过将PMS 数据分析的功能需求收集汇总，编制数据分析逻辑库，提交PMS系统开发商，由PMS 系统开发商进行模块集成。优点：可以直接调用数据库进行数据分析，查出的问题可以直接走系统流程修改，并且在台账数据录入时也可以直接调用分析功能进行判别。缺点：数据分析功能对系统服务器占用率较高，可能干扰PMS系统日常工作模块的正常使用。

方案二：采用专业大数据平台开发PMS 设备台帐智能分析工具。通过将PMS 数据导出，编制数据分析逻辑库，采用独立软件平台开发分析工具。优点：分析工具可独立运行，并可实时采集数据进行核查监控。缺点：对程序开发要求较高，需专业软件人员配合实施，工具软件的升级、维护较麻烦。

方案三：采用导出数据用EXCEL 自带VBA 开发环境进行程序开发。通过将PMS 数据导出编制数据分析逻辑库，采用EXCEL 自带VBA 开发环境进行程序开发。优点：VBA 对EXCEL 表格操作效率高。VBA 语言数据计算分析能力强。程序开发简单，易维护，程序方便升级和修改。缺点：对于不同的excel 版本，在应用兼容性方面有一定限制。

考虑到实施成本并结合现场实际，前期版本优先选择方案三，便于对核查逻辑规则模型的校验和升级；后期待逻辑规则模型稳定完善后，可采用方案二实现数据实时核查监控。

2.3 软件实施效果分析

根据对软件分析模型开发了相应核查分析软件，并通过对逻辑规则库和数据字典的不断完善，软件分析效果在全省进行试用，效果非常好。根据逻辑规则需求设计了26个比较符，编制了26类设备类型的1257个分析逻辑。该方法目前在湖南省电力公司得到实际检验与推广，实际运行经验证明该方法运行稳定且有效。从分析效率来看，分析1000条数据、50个逻辑项目大约只需10多秒钟即可完成。而人工来分析至少需几个小时。且分析软件进行复查也非常方便，不像人工复查必须重复进行，非常辛苦。

从数据分析质量来看，人工核查容易遗漏，不同人筛查标准不统一技术水平不一，每次可能查出相同的数据错误，分析质量难以保证。而智能核查分析严格按规范标准和规则库执行，逻辑规则严谨，筛查准确，只要是符合逻辑规则的错误决不遗漏。而且也便于再次复查。从分析结果情况来看，会存在一定的漏查或误查的情况，但这主要取决于逻辑规则的完整情况。在某些设备参数不规范的情况下需要编制的逻辑规则相对会复杂。所以在实际应用中需要对逻辑规则不断完善升级。同时对于新设备新型号的应用，也需完善相应的逻辑规则。

从经济效益分析来看，通过一次性研发，节省后期数据分析大量人力物力。前期的项目研发费用主要是软件开发设计，逻辑库的编制研究的人工费用。那么在后期的使用中只需要适当地对逻辑库进行完善，其它审查数据的人力成本就非常低。

可见智能核查分析的核查效率、核查质量、经济效益都大大超过人工核查分析模式。