陳曉川
摘要:由于原有供電局營業(yè)和配電信息系統(tǒng)眾多、又相對獨立,難以統(tǒng)一管理。針對這一問題,營配一體化系統(tǒng)應運而生。本文重點介紹了汕頭供電局營配一體化系統(tǒng)的建設和結(jié)構分析及其在生產(chǎn)中的實際應用,體現(xiàn)出系統(tǒng)的實用性和優(yōu)越性。
關鍵詞:營配一體化系統(tǒng)信息 GIS供電可靠性電子化移交 應用
隨著電力系統(tǒng)信息化的發(fā)展,系統(tǒng)設計往往缺少總體規(guī)劃,技術發(fā)展不平衡等因素。由于各系統(tǒng)相互封閉,無法進行正常的信息交流,造成了企業(yè)經(jīng)常出現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)的重復維護和更新,資源難以共享,嚴重影響信息系統(tǒng)的發(fā)揮。營配一體化信息系統(tǒng)的建立,將營銷管理信息系統(tǒng)和配網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)整合成一起,形成一個完整統(tǒng)一的信息平臺,實現(xiàn)資源共享,完善了配電網(wǎng)及低壓數(shù)據(jù)的管理,同時也實現(xiàn)跨部門,跨業(yè)務、跨系統(tǒng)的流程化綜合性應用系統(tǒng),為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提供幫助,為客戶提供優(yōu)質(zhì)服務。
一、系統(tǒng)概述
地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System簡稱GIS)用于采集、存儲、管理、分析和交換數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng),對空間數(shù)據(jù)按地理坐標或空間位置進行各種處理、通過數(shù)據(jù)庫對屬性數(shù)據(jù)有效管理、研究各種空間實體及相互關系。與實際的地理環(huán)境信息、建筑物和街道交通等地理背景圖相結(jié)合,已此構建空間資源信息平臺。
營配一體化系統(tǒng)是在GIS平臺的基礎上搭建的,在企業(yè)統(tǒng)一的電網(wǎng)設備和客戶信息模型、基礎資料和拓撲關系的基礎上,應用于面向客戶的供電可靠性管理、客戶停電管理、線損四分管理、業(yè)擴報裝輔助決策及配網(wǎng)建設規(guī)劃等領域。該平臺以配網(wǎng)GIS 系統(tǒng)為基礎和核心,重點集成營銷管理信息系統(tǒng)、配網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)、配網(wǎng)工程管理系統(tǒng)、計量自動化系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng),實現(xiàn)面向客戶的供電可靠性管理、輔助故障搶修、業(yè)擴報裝、電子化移交、線損“四分”管理、配網(wǎng)規(guī)劃決策、客戶營配綜合信息查詢、準實時數(shù)據(jù)展現(xiàn)等業(yè)務功能,為電力企業(yè)的管理者和決策者提供輔助決策依據(jù)和有效的方法和手段,從而實現(xiàn)南網(wǎng)的一體化管理。
二、系統(tǒng)的建設
汕頭供電局是一個用戶超過180萬戶的大型供電企業(yè),年供電量超100億,其中擁有110kV以上變電站72座,10kV線路875回, 10kV配電站超過2500間,配變超過22000臺,10kV電纜線路超過2200km,10V架空線路接近5400km,用戶約57萬,隨著經(jīng)濟和電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,原有的信息基礎上不能滿足客戶的要求,配網(wǎng)運行由營銷管理信息系統(tǒng)和配網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng),造成了配網(wǎng)設備臺帳和客戶資料無法相聯(lián)、同一配網(wǎng)設備在各個系統(tǒng)中不能被互認,系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)難以一致,因此,營配一體化管理信息系統(tǒng)的建立顯得尤為重要。
汕頭供電局營配一體化系統(tǒng)于2009年7月開始建設, 2009年12月上線運行。原汕頭配網(wǎng)GIS系統(tǒng)是從1999年開始建設,是由黑龍江傲立公司開發(fā)的ArcInfo產(chǎn)品更換為科騰公司開發(fā)GeoMedia 產(chǎn)品(桌面地理系統(tǒng)),GeoMedia 產(chǎn)品具有多源數(shù)據(jù)的無縫集成、先進的數(shù)據(jù)庫管理、強大的二次開發(fā)、強大的信息發(fā)布功能等特點。面對兩個不同的平臺,其數(shù)據(jù)量的轉(zhuǎn)換可想而知,又要涉及到全市低壓用戶,由于低壓數(shù)據(jù)原資料缺失、陳舊,低壓線路復雜,這是整個營配項目實施工作量和難度最大部分,我們?nèi)绾螌⒃信渚W(wǎng)GIS平臺中的中壓數(shù)據(jù)最大限度的轉(zhuǎn)換到了營配一體化GIS平臺,經(jīng)討論我們采用一種約定的數(shù)據(jù)存儲格式——轉(zhuǎn)換表格,將地理圖中的數(shù)據(jù)從源系統(tǒng)導出至轉(zhuǎn)換表格,再導入目標系統(tǒng)以完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,并且通過嚴格審核和數(shù)據(jù)內(nèi)外普查,確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性。通過以變電站、饋線、配變、線變、客戶為基礎對象,在數(shù)據(jù)質(zhì)量平臺中比對營銷系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),反映數(shù)據(jù)工程實施的質(zhì)量以及可能存在的問題,同時展示了對比系統(tǒng)之間存在的差異,分析各自系統(tǒng)本身存在的數(shù)據(jù)問題,不斷進行數(shù)據(jù)整改,確保數(shù)據(jù)的唯一性來搭建準確的配網(wǎng)設備臺賬信息,而這些設備臺賬信息是保證整個營配一體化信息平臺正常運作的基礎,同時也是日常的配網(wǎng)生產(chǎn)管理必要的支持。按實施的內(nèi)容主要分兩個部分:1.數(shù)據(jù)工程外業(yè)普查及內(nèi)業(yè)錄入;2.配網(wǎng)GIS和營銷、計量3個系統(tǒng)設備臺賬對比一致性檢查工作。整個數(shù)據(jù)工程的工作模式見下圖:
營配一體化工作模式圖
三、系統(tǒng)的功能設計
營配一體化應用體系結(jié)構以GIS平臺、信息集成平臺(一體化建模、公共信息模型CIM與數(shù)據(jù)交換模型)、準實時數(shù)據(jù)平臺作為信息基礎,整合配網(wǎng)自動化、供電可靠性管理、營銷、配網(wǎng)生產(chǎn)、配網(wǎng)工程、配網(wǎng)規(guī)劃等多個系統(tǒng)的業(yè)務,包含了我局調(diào)度中心、工程建設部、計劃發(fā)展部、生技部、市場部等多個部門,為配網(wǎng)運行采用現(xiàn)代化的管理手段提供信息技術支撐,從而提高配網(wǎng)運行可靠性和用戶服務水平。如下圖:
3.1 GIS平臺是營配一體化系統(tǒng)中起到至關重要的作用,它是設備管理的工具,也是人機交互的接口,數(shù)據(jù)發(fā)布的平臺。主要包括供電范圍分析,尋找電源點,停電范圍分析,沿布圖自動生成接線圖,連接關系檢查,工單管理,空間查詢,低壓用戶查詢,支持導出CAD等多種格式轉(zhuǎn)換,圖形輸入和輸出編輯和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等功能。
3.2工程資料電子化移交是將配網(wǎng)、營銷基礎數(shù)據(jù)在信息系統(tǒng)的維護工作固化到配網(wǎng)工程竣工驗收環(huán)節(jié)中,實現(xiàn)圖形、基礎數(shù)據(jù)的實時、動態(tài)管理。實現(xiàn)了營配一體化系統(tǒng)各業(yè)務流程和基礎數(shù)據(jù)的關聯(lián),實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)的動態(tài)標準管理,保證營銷、配網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)的實時性、準確性和一致性,滿足生產(chǎn)業(yè)務、經(jīng)營管理應用需要,從業(yè)務種類看電子化移交的流程在平臺中大致分為4類,具體見下圖:
3.3 準實時數(shù)據(jù)平臺是在統(tǒng)一電網(wǎng)模型的基礎上,對來自營配一體化各系統(tǒng)的業(yè)務數(shù)據(jù)、圖形信息以及實時數(shù)據(jù)進行整合處理,滿足營配一體化應用系統(tǒng)準實時數(shù)據(jù)交換、共享的平臺。該平臺實現(xiàn)模型、數(shù)據(jù)、圖形管理以及展現(xiàn)、分析功能,實現(xiàn)各種新的基于準實時數(shù)據(jù)平臺的綜合分析應用功能。并通過與計量自動化系統(tǒng)交互表計負荷信息、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)交互配網(wǎng)運行實時負荷信息、EMS系統(tǒng)傳遞站內(nèi)饋線負荷信息,實現(xiàn)配網(wǎng)運行業(yè)務與營銷、自動化業(yè)務數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通,解決大量的專業(yè)應用數(shù)據(jù)跨系統(tǒng)進行交互的問題,提升配網(wǎng)運行管理水平。如下圖:
3.4信息集成平臺采用統(tǒng)一的業(yè)務模型和數(shù)據(jù)模型來表述營配一體化模型,實現(xiàn)對配網(wǎng)模型的定義與管理,為營配一體化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互提供信息交互的基礎。如下圖:
四、系統(tǒng)的應用
4.1通過營配一體化中停電功能,施工班組在錄入了計劃停電時間和停電線路或線段之后,系統(tǒng)將自動生成一份可靠性數(shù)據(jù)預測表,可供停電計劃安排時參考使用,實現(xiàn)計劃停電“先算后?!碧峁┝藴蚀_的分析依據(jù),“設備停電”真正轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱蛻敉k姟?;并實時傳送到營銷系統(tǒng)停電管理子系統(tǒng),向受影響用戶送出“月度停電溫馨預提醒”和計劃停電告知短信,大大提高優(yōu)質(zhì)服務水平。同時還關聯(lián)了系統(tǒng)中的工作票和操作票、操作記錄等模塊,并直接影響到可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計,實現(xiàn)了可靠性自動統(tǒng)計。
4.2通過營配一體化數(shù)據(jù)模型的建立,建立了營銷用戶與電網(wǎng)拓撲關系,結(jié)合計量自動化的實時數(shù)據(jù),實現(xiàn)了線損分區(qū)、分壓、分線和分臺區(qū)的實時統(tǒng)計和分析。并通過GIS直觀真實地展示分區(qū)的沿布圖。分線、分臺管理上就是運用營配一體化系統(tǒng)后,對于其因生產(chǎn)需要導致線變關系和戶變關系改變(如轉(zhuǎn)供電、線路改造等)等供電網(wǎng)絡拓撲關系改變的情況,都會通過配網(wǎng)工程電子化移交和低壓戶表電子化移交的方式在配電GIS系統(tǒng)和營銷系GIS統(tǒng)同步更新,以達到配電GIS系統(tǒng)的電網(wǎng)拓撲模型和營銷系統(tǒng)的用戶臺賬一體化,提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
4.3營配一體化中通過GIS的優(yōu)點為我局制定配網(wǎng)“十二五”規(guī)劃,可實現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置,按城市建設規(guī)劃、地理位置、負荷預測來確定最優(yōu)化布線及線徑大小,既保證配電線路的傳輸通道暢通,又使資源得到高效合理的利用。GIS也用于經(jīng)濟社會規(guī)劃決策領域,可將電力指標、地理圖形與經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃有機地結(jié)合起來,實現(xiàn)規(guī)劃的可視化、自動化及地理圖形化;可把管理中大量的地理數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行綜合管理,使規(guī)劃的交互性更強;不僅能得出規(guī)劃的網(wǎng)絡方案及地理接線圖,而且由于地理信息引入規(guī)劃中,加之GIS的網(wǎng)絡分析拓撲功能,使得規(guī)劃更科學有效、結(jié)果更準確。
4.4 通過電子化移交實現(xiàn)了系統(tǒng)各業(yè)務流程和基礎數(shù)據(jù)的關聯(lián)和基礎數(shù)據(jù)的動態(tài)標準管理,保證營銷、配網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)的實時性、準確性和一致性,并通過數(shù)據(jù)質(zhì)量平臺篩選出在GIS 平臺或營銷系統(tǒng)中變電站、饋線、公變、專變、戶表、線-變關系、戶-變關系、戶-線關系來確保數(shù)據(jù)唯一性,實現(xiàn)對配網(wǎng)客戶資料的生命周期管理。并通過GIS發(fā)布,系統(tǒng)自動發(fā)送客戶拓撲更動信息至營銷系統(tǒng),更新營銷系統(tǒng)相應的客戶拓撲信息。實現(xiàn)了基建、大修技改、業(yè)擴工程流程業(yè)務的整合,支持各級規(guī)劃建設部門的業(yè)務,大大優(yōu)化了業(yè)務流程,提高了工作效率。大大節(jié)省了紙質(zhì)化配網(wǎng)工程資料在不同部門、區(qū)局之間移交所花費的時間,也進一步杜絕了傳統(tǒng)紙質(zhì)化移交中可能產(chǎn)生的人為過失。
4.5營配一體化中供電可靠性系統(tǒng)提供了自動統(tǒng)計的各種可靠性相關指標,按時間、運行單位、地區(qū)特征、指標類型、用戶類型等各種條件進行統(tǒng)計分析,還可以根據(jù)已經(jīng)發(fā)生的各種停電時間和停電計劃,對即將發(fā)生的停電時間對供電可靠性指標的影響進行預測,便于調(diào)度和停電專責進行綜合停電分析和處理??梢源蟠鬁p少可靠性統(tǒng)計的工作量,實現(xiàn)可靠性的自動統(tǒng)計分析,提高統(tǒng)計工作的準確性和有效性,實現(xiàn)與國際先進水平的接軌,如汕頭龍湖供電局城市2010年用戶平均停電時間1.6789比2009年下降80.7%,用戶平均停電次數(shù)1.085比2009年下降66.19%,農(nóng)村2010年用戶平均停電時間4.4942比2009年下降50.57%,用戶平均停電次數(shù)1.212比2009年下降51.94%。
4.6營配一體化系統(tǒng)投入運行后,成為基層班組工作強有力的工具,極大提高了班組的工作效率。系統(tǒng)建設之前,我局配網(wǎng)設備巡視管理采用智能巡檢系統(tǒng),缺陷管理采用MIS系統(tǒng),可靠性管理采用人工錄入數(shù)據(jù)專用軟件,故障搶修、“兩票”、停電管理采用計算機輔助管理,班組管理在企業(yè)信息門戶系統(tǒng)實現(xiàn),各系統(tǒng)相互間又沒有關聯(lián),各自獨立,重復錄入工作量大,效率低下。營配一體化系統(tǒng)投入運行后,徹底改變了以往業(yè)務分散的狀況,目前,班組均圍繞著該系統(tǒng)開展工作,運、檢、試等業(yè)務協(xié)調(diào)高效運作,系統(tǒng)得到了班組的普遍歡迎, 有效激發(fā)員工積極性。
五、結(jié)束語
營配一體化系統(tǒng)是一項涉及多個部門,多個專業(yè),多個系統(tǒng),多重項目管理的大型復雜項目。通過建設基于GIS的營配一體化管理信息系統(tǒng),進一步規(guī)范和統(tǒng)一我局規(guī)劃、建設、配電、營業(yè)等各專業(yè)的業(yè)務管理模式,提高各專業(yè)間的協(xié)同作戰(zhàn)能力,建立起電網(wǎng)設備和電力用戶基礎資料的拓撲關系,形成由變電站-饋線-配變-用戶的一體化數(shù)據(jù)模型,為綜合停電管理、線損“四分”管理以及客戶服務等工作提供強有力的信息化支持,真正建立能夠支撐供電企業(yè)“一站妥”客戶服務能力的客戶界面,并利用集成的配網(wǎng)實時運行信息服務于最終客戶。實現(xiàn)供電企業(yè)的管理提升、業(yè)務優(yōu)化和技術升級,全面提高汕頭供電可靠性,不斷提升客戶服務水平。
注:文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。