鄧振杰 白亮亮 劉勝利 宇文孝娣 殷悅

摘要：國網(wǎng)GIS作為電網(wǎng)建設的核心和基礎，通過分析智能電網(wǎng)現(xiàn)狀，提出智能化、多樣化的數(shù)據(jù)采集和融合方式，并介紹了數(shù)據(jù)融合原理和解決了數(shù)據(jù)融合過程中存在的問題，最后制定了具體數(shù)據(jù)融合流程實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。文章對營配貫通的低壓數(shù)據(jù)融合應用進行了研究。

關鍵詞：智能電網(wǎng)；地理信息系統(tǒng)；數(shù)據(jù)融合；電網(wǎng)建設；GIS建設；低壓數(shù)據(jù) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP29 文章編號：1009-2374（2016）20-0038-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.017

隨著全球智能化的推進，用電現(xiàn)狀也變得日益繁雜，給電網(wǎng)公司管理帶來很大挑戰(zhàn)。中國作為世界智能電網(wǎng)理論與實踐的引導者，保證了電力跨區(qū)域、遠距離、高效率的輸送以及快速電網(wǎng)巡檢和搶修迫在眉睫。建設信息化、自動化為特征的智能電網(wǎng)，充分發(fā)揮現(xiàn)有資源的能力，將電網(wǎng)現(xiàn)場設備監(jiān)控與生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)檢修應用有效地結合在一起，從而保證供電的可靠性、穩(wěn)定性。營配貫通的低壓部分數(shù)據(jù)融合是一種結合日益發(fā)達的計算機信息技術和GPS、GIS技術、無線通信技術，實現(xiàn)現(xiàn)代化、信息化、自動化、智能化的巡檢及搶修現(xiàn)場作業(yè)的移動端應用。

1 現(xiàn)狀

1.1 國網(wǎng)GIS建設現(xiàn)狀

在智能電網(wǎng)的建設中，以GIS為核心的電網(wǎng)管理，實現(xiàn)了可視化的配網(wǎng)管理和配電網(wǎng)規(guī)劃，同時引入自動化以及地理信息實現(xiàn)交互性管理。進行GIS網(wǎng)絡的分析，保證了分析結果的準確性，保證國網(wǎng)公司在全球范圍內的競爭力。在整個GIS平臺建設的過程中，最關鍵的是地理信息的錄入，一種高效的信息錄入方式是完善GIS建設的關鍵因素。營配貫通主要是更新和完善GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在整個GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護的過程中，最大的難度是低壓數(shù)據(jù)的錄入。低壓數(shù)據(jù)的采集目標使營銷數(shù)據(jù)和配網(wǎng)數(shù)據(jù)能完美地銜接在一起。

1.2 低壓數(shù)據(jù)采集現(xiàn)狀

由于國內地勢結構復雜多變，因此導致低壓采集方式多樣化，例如一些先進的低壓采集設施利用智能電表實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳送功能、遠程遙控開關功能、監(jiān)控電壓并反饋信息功能、斷電定位功能等。一些偏僻的地方可能需要手工繪圖和手工錄入信息。總體而言，國內采集方式主要集中在以下三種方式：

1.2.1 基于CORS基站的網(wǎng)絡RTK。RTK（Real Time Kinematic）稱為實時動態(tài)控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡RTK技術就是利用地面上布設的一個或多個基準基站組成GPS連續(xù)運行參考站系統(tǒng)（CORS），綜合利用各個基站的觀測信息，電力空間數(shù)據(jù)采集可以利用GPS實時差分定位測量方式進行采集。

1.2.2 GPS手持機亞米級測量。利用一臺基準站和幾臺數(shù)據(jù)接收機，通過接收全球定位衛(wèi)星或北斗衛(wèi)星的差分實時信號，消除對流層效應以及電離層帶來的干擾，進行實時處理數(shù)據(jù)，將移動站數(shù)據(jù)采錄完成后，利用同步的基站數(shù)據(jù)及精密星歷，獲取較高精度的坐標成果。

1.2.3 利用高精度影像圖數(shù)據(jù)。對滿足精度的影像圖的區(qū)域，充分利用影像圖數(shù)據(jù)。依比例輸出影像圖數(shù)據(jù)，現(xiàn)場標繪電力數(shù)據(jù)，圖解空間坐標。對影像變化區(qū)域或影像判讀不清的地方采用測距儀測距或常規(guī)測量方法配合處理。

2 營配貫通數(shù)據(jù)錄入

2.1 營銷客戶信息采集簡介

低壓數(shù)據(jù)的采集主要是完成應用客戶信息的錄入，即營銷客戶信息的錄入。

在電力營銷的過程中，用戶作為電力營銷的最末端，低壓信息的錄入主要是完成用戶信息由底層到頂層屬性的歸檔。因此，在整個GIS平臺的搭建過程中，GIS需要電力營銷客戶的信息主要包括空間信息、屬性信息以及設備信息等，空間信息是指經(jīng)緯度坐標。各類配網(wǎng)設備及營銷資源對應的坐標信息。屬性信息是指各類配網(wǎng)設備及營銷資源的名稱、ID、電壓等級、所輸配網(wǎng)設備與營銷資源之間的連接、從屬、對應等關系信息。整個采錄結構如圖1所示，運用PDA或平板電腦將營銷客戶信息錄入，然后通過USB或網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送到移動作業(yè)服務器，供移動作業(yè)服務器進行處理。

2.2 營配數(shù)據(jù)運維邊界

隨著國家電網(wǎng)公司信息化建設的進一步發(fā)展，公司統(tǒng)一建設的GIS、PMS、營銷業(yè)務信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心等基礎信息已經(jīng)逐步實現(xiàn)全面上線運行，各系統(tǒng)專業(yè)應用方向不同，因此缺乏對所有系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)一致性的有效管控，導致各系統(tǒng)長期多軌維護。在低壓數(shù)據(jù)采集的過程中，常會涉及到低壓數(shù)據(jù)采集范圍，建立明確的數(shù)據(jù)采集邊界是完成數(shù)據(jù)融合的保障，營配數(shù)據(jù)管理主要是以用戶接入點作為分界線，運檢部門維護接戶線、低壓用戶接入點及以上低壓電網(wǎng)設備，營銷部門維護表箱數(shù)據(jù)及集成關聯(lián)信息（用戶/表箱/虛擬表箱和接入點的關聯(lián)關系）。因此，在營配數(shù)據(jù)融合的過程中，主要負責完成用戶信息、表箱信息以及接入點等信息的采集。

2.3 低壓數(shù)據(jù)采集原則

在營銷業(yè)務應用系統(tǒng)中新增數(shù)據(jù)采錄工具菜單，采錄工具模塊主要實現(xiàn)營銷數(shù)據(jù)采錄模板導出、采錄數(shù)據(jù)錄入并在營銷業(yè)務應用系統(tǒng)界面實現(xiàn)專變用戶與電網(wǎng)設備掛接和用戶站內一次接線圖繪制、數(shù)據(jù)采錄質量核查、數(shù)據(jù)采錄進度統(tǒng)計。為了便于數(shù)據(jù)便捷、高效的處理，在滿足性能指標的前提下，盡可能地滿足如下原則：（1）基于模型驅動，方便設備屬性的配置；（2）在“變電站-10kV饋線-配變-低壓線路-客戶”的一體化模型基礎上，在農村以及偏遠地帶，引入臺區(qū)化概念，設計分布式數(shù)據(jù)采錄模式；（3）引入自動化采錄方式，利用RFID掃描計量箱一維碼信息，實現(xiàn)快速準確的記錄計量箱信息；（4）數(shù)據(jù)庫的設計。該系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，每一個數(shù)據(jù)集都保存為一個表存放在數(shù)據(jù)庫中，屬性數(shù)據(jù)主要有用戶數(shù)據(jù)、設施內容數(shù)據(jù)等。空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)是兩種分離的數(shù)據(jù)，這兩種數(shù)據(jù)最終通過屬性數(shù)據(jù)中的鍵數(shù)據(jù)進行匹配和對接，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)關聯(lián)；（5）信息的錄入格式同GIS所要求格式一致，例如經(jīng)緯度信息錄入遵循WGS-84坐標系，同GIS一致，方便數(shù)據(jù)快速導入。

3 低壓數(shù)據(jù)融合原理

營配貫通的數(shù)據(jù)融合保證了營銷業(yè)務水平的提升以及營配數(shù)據(jù)的質量，同時支撐GIS數(shù)據(jù)更新，保障生產(chǎn)指揮搶修平臺建設，完善生產(chǎn)指揮搶修平臺故障研判和指揮功能。為了保障營配數(shù)據(jù)一體化，即實現(xiàn)“一方維護，多方使用”的原則，基礎數(shù)據(jù)的每項屬性都確定唯一的來源系統(tǒng)，建立低壓營配數(shù)據(jù)關聯(lián)場景，當數(shù)據(jù)發(fā)生變動時，方便數(shù)據(jù)維護。

3.1 低壓營配數(shù)據(jù)關聯(lián)場景

當用戶銷戶或搬遷時，低壓計量箱中的數(shù)據(jù)會發(fā)生變動，低壓計量箱異動在營銷業(yè)務應用系統(tǒng)中發(fā)起，并將異動數(shù)據(jù)維護至營銷數(shù)據(jù)庫，生成計量箱的唯一標識（營銷_ID）；通過營銷GIS將圖形數(shù)據(jù)維護至電網(wǎng)GIS平臺數(shù)據(jù)庫，生成電網(wǎng)圖形唯一標識（GIS_ID），并在電網(wǎng)GIS平臺數(shù)據(jù)庫中建立GIS_ID與業(yè)務ID（營銷_ID）的對應關系。

3.2 低壓數(shù)據(jù)融合結構原理

低壓數(shù)據(jù)融合包括站線變數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)采錄治理、數(shù)據(jù)質量檢查和綜合查詢統(tǒng)計四個部分，營配站線變數(shù)據(jù)是營配集成信息落地的重要階段，是營配信息集成利用信息技術，建成“站-線-變-戶”的一體化數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)采錄治理利用數(shù)據(jù)采錄原則，保證電網(wǎng)數(shù)據(jù)核查的依據(jù)。數(shù)據(jù)質量檢查主要完善數(shù)據(jù)屬性和完整性的排查，綜合查詢統(tǒng)計是管理各個部門業(yè)務進程的支撐。

4 營配低壓數(shù)據(jù)融合流程

低壓用戶營配數(shù)據(jù)采錄工作包括外業(yè)數(shù)據(jù)采集及內業(yè)系統(tǒng)導入兩大部分工作，包括“采集資料準備”“現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集”“成果整理及核查”“數(shù)據(jù)導入及歸檔”“GIS建模及掛接”五個流程。

4.1 數(shù)據(jù)系統(tǒng)導出

導出采集模板和采集臺區(qū)示意圖，在現(xiàn)場采集前，將按線路導出的用戶及變壓器臺賬進行室內核實，將能確認銷戶的用戶進行標注，以提高工作效率，避免現(xiàn)場工作時間的浪費。

4.2 數(shù)據(jù)現(xiàn)場采錄

采集計量箱坐標、屬性信息及箱表關系信息，并確認低壓用戶接入點。

4.3 內業(yè)數(shù)據(jù)整理及成果核查

將外業(yè)采集結果按模板填寫規(guī)范整理成可導入采錄工具的格式。將整理完成的數(shù)據(jù)模板反饋營銷班組進行缺失（銷戶）數(shù)據(jù)確認及新增（業(yè)擴）數(shù)據(jù)確認；營銷班組完成確認后將數(shù)據(jù)交由運檢班組對掛接點信息進行確認。

4.4 數(shù)據(jù)錄入及歸檔提交

實現(xiàn)數(shù)據(jù)導入營銷業(yè)務系統(tǒng)和提交至GIS。

4.5 圖形建模及營配數(shù)據(jù)貫通

通過電網(wǎng)GIS平臺客戶端或營銷GIS應用圖形控件，將采錄數(shù)據(jù)導入電網(wǎng)GIS平臺。低壓用戶采錄數(shù)據(jù)導入GIS后，電網(wǎng)GIS平臺將低壓用戶設備的上級電源信息反饋至營銷系統(tǒng)，營銷系統(tǒng)同步更新用戶電源信息，進而確保營銷電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)與運檢電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)的一致性。

5 低壓數(shù)據(jù)融合效果

將采錄的數(shù)據(jù)進行核查之后，將數(shù)據(jù)提交給營銷業(yè)務系統(tǒng)。營銷業(yè)務系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)更新后，數(shù)據(jù)提交至GIS，通過采錄工具將已歸檔的數(shù)據(jù)，按照電網(wǎng)GIS平臺的數(shù)據(jù)要求導出Excel表格。通過電網(wǎng)GIS平臺客戶端或營銷GIS應用圖形控件，將采錄數(shù)據(jù)導入電網(wǎng)GIS平臺。對批量導入的數(shù)據(jù)進行維護，取得GIS數(shù)據(jù)建模。

6 結語

在城市密集化、業(yè)務海量化的電力發(fā)展形勢下，用電用戶覆蓋范圍廣、構成復雜、種類繁多及服務質量要求多。高效的低壓數(shù)據(jù)采錄可保證配網(wǎng)及時建立站、線、變相關信息，保證表箱資產(chǎn)管理以及箱、表對應關系管理部署。完成低壓用戶采錄模塊及異動流程的部署。

參考文獻

[1] 徐丙垠.配電自動化若干問題的探討[J].電力系統(tǒng)自動化，2010，（9）.

[2] 王揚，何金，等.智能配電網(wǎng)中營配信息融合技術研究[J].電力信息與通信技術，2013，（6）.

[3] 雷文書.DCS系統(tǒng)日常維護與常見故障處理[J].化工自動化及儀表，2011，（4）.

[4] 王浩豐.DCS典型故障原因分析與防范對策[J].科技資訊，2010，（24）.

[5] 劉磊.低壓客戶用電信息采集系統(tǒng)應用研究[D].山東大學，2012.