基于數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的供電服務(wù)質(zhì)量提升研究

1、基于數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的供電服務(wù)質(zhì)量提 升研究崔靜安周通 趙紅慶 盧慧鐘金柱周初南國(guó)網(wǎng)西安供電公司北京許繼電器有限公司摘要：為了提升供電服務(wù)質(zhì)量，文屮基于可視化技術(shù)和c/s架構(gòu)，結(jié)合地理信息系統(tǒng) (gis),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了集數(shù)據(jù)導(dǎo)入、整理、分析預(yù)測(cè)和可視化等功能于一體的電 力運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)可視化及分析平臺(tái)。該平臺(tái)經(jīng)過(guò)測(cè)試，實(shí)際運(yùn)行效果良好，能實(shí)現(xiàn)基 礎(chǔ)的電網(wǎng)運(yùn)行狀況監(jiān)控工作，并能對(duì)報(bào)修情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和預(yù)測(cè)，力求從根 本上對(duì)供電服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行改善并提高，能為相關(guān)電力運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)可視化及分析平 臺(tái)的設(shè)計(jì)提供技術(shù)支持。關(guān)鍵詞：電力運(yùn)營(yíng);供電服務(wù)質(zhì)量;可視化技術(shù);c/s架構(gòu);土也理信息系統(tǒng);作者簡(jiǎn)介：崔靜安(196

2、8-)，男，碩士，高級(jí)工程師。研究方向：電力營(yíng)銷。收稿日期：2017-10-20research on power service quality improvement based on datavisualization technologycui jingan zhou tong zhao hongqing lu hui zhongjinzhu zhou chunanstate grid xi'an power supply company; beijingxj elec trie co. ltd.;abstract：in order to improve the quality

3、 of power supply service and combined with the geographic information system (gis) , a visualization and analysis platform of power operation data based on visualization technology and c/s arch itecture is designed and impl emen ted. this pla tf orm includes dotei import, data collation, data emalys

4、is and forecasting as well as visualization. being tested, the platform operates well and can not only monitor the operation of the power, but also summarize, analyze and predict the repair data, aiming to fundamentally adjust and improve the qual i ty of power supply services and providing technica

5、l support for the dcsign of the relevant visualization and emalysis platform of power operation data.keyword：power operation; the quality of power supply service; visualization technology; c/s architecture; geographic infonnation system;received： 2017-10-20電網(wǎng)是我國(guó)最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，是國(guó)家和人民生產(chǎn)和生活質(zhì)量的重要保障， 因此對(duì)其進(jìn)行及

6、時(shí)、有效的監(jiān)控以提供較高的供電質(zhì)量尤為重要止辺。加上近 年來(lái)國(guó)家建設(shè)和人民用電需求的不斷增加，相應(yīng)的監(jiān)控設(shè)備和數(shù)據(jù)釆集量需求 也大幅提升，對(duì)電網(wǎng)維護(hù)人員的設(shè)備維護(hù)以及報(bào)修信息處理能力也提出了不小 的挑戰(zhàn)3-4 o為了保障國(guó)家和人們的正常作業(yè)供電，提升供電服務(wù)質(zhì)量，本文基于數(shù)據(jù)可視 化技術(shù)和c/s架構(gòu)，結(jié)合gis地理信息系統(tǒng)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了集數(shù)據(jù)導(dǎo)入、整理、 分析、預(yù)測(cè)和可視化等功能的電力運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)可視化及分析平臺(tái)。經(jīng)過(guò)測(cè)試，該平 臺(tái)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行有效監(jiān)控，并能對(duì)報(bào)修情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和預(yù)測(cè)， 從而有效提高供電質(zhì)量，具有一定的參考價(jià)值。1系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，為木文設(shè)計(jì)的電力運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)可視化及分

7、析平臺(tái)。該平臺(tái)基于數(shù)據(jù)可 視化技術(shù)和c/s架構(gòu)，包含了數(shù)據(jù)導(dǎo)入、整理、分析、預(yù)測(cè)和可視化共5個(gè)功能 模塊5-7。其屮，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)采用的是sqlserver2014, gis平臺(tái)為gmap （開 源平臺(tái)，相關(guān)離線地圖數(shù)據(jù)直接采用高德地圖數(shù)據(jù)），開發(fā)和實(shí)現(xiàn)平臺(tái)為 windows server 2008 8t2。值得注意的是，本文使用的電力運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)源來(lái)自 營(yíng)銷基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)、pms系統(tǒng)、一次線路線下數(shù)據(jù)和停電計(jì)劃線下數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)范 圍涵蓋了營(yíng)銷95598工單數(shù)據(jù)、線路地理位置數(shù)據(jù)、臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)和停電或有序用電 計(jì)劃數(shù)據(jù)13-15 o圖1本文設(shè)計(jì)的電力運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)可視化及分析平臺(tái)架構(gòu)示意圖下載原圖2功能模塊2.1

8、數(shù)據(jù)導(dǎo)入在人為導(dǎo)入系統(tǒng)結(jié)構(gòu)化及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)后，系統(tǒng)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、抓取并存儲(chǔ) 到數(shù)據(jù)庫(kù)。本文并不根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)（9559& pms等）做接口，所有數(shù)據(jù)均采用 導(dǎo)入的方式進(jìn)入系統(tǒng)。此外，采用的開放數(shù)據(jù)庫(kù)，可以提供數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)及表定義, 便于用戶通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)直接批量導(dǎo)入數(shù)據(jù)。以計(jì)量點(diǎn)數(shù)據(jù)為例，部分見(jiàn)表1。將臺(tái) 區(qū)的基本數(shù)據(jù)（td,序號(hào)，名稱，地址等）導(dǎo)入平臺(tái)系統(tǒng)后，系統(tǒng)自動(dòng)將數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)化并存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)表內(nèi)。若臺(tái)區(qū)數(shù)據(jù)的經(jīng)緯度缺失，系統(tǒng)可對(duì)數(shù)據(jù)初始化位置， 也可借助人工手動(dòng)方式在地圖上選點(diǎn)標(biāo)注位置。表1計(jì)量點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)定義下載原表此模塊主要通過(guò)可視化的方式，將導(dǎo)入的數(shù)據(jù)在c/s客戶端顯示并進(jìn)行整理、修

9、改甚至刪除無(wú)效數(shù)據(jù)等操作，并將處理后的數(shù)據(jù)作為gis的數(shù)據(jù)源。2. 3數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)分析采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，從眾多數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)并總結(jié)規(guī)律，過(guò)程依次為數(shù)據(jù) 準(zhǔn)備、規(guī)律尋找和可視化表示，為后續(xù)預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)根據(jù)已存在的報(bào)修及位置信息，按照預(yù)先設(shè)定的密度值（低于該值則 正常運(yùn)行）計(jì)算熱力圖（形成熱力圖即存在因各種原因?qū)е碌牟煌潭鹊漠?常），通過(guò)在熱力圖內(nèi)的變壓器倒推分析在該報(bào)修的熱力圖形成前，該熱力圖 內(nèi)所有的的變壓器的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)大量的數(shù)據(jù)模擬學(xué)習(xí)，找出變壓器負(fù)載在 達(dá)到一定時(shí)，某一區(qū)域會(huì)存在不同密度的熱力圖。z后通過(guò)分析變壓器負(fù)載、計(jì) 劃停電、實(shí)際停電與投訴數(shù)量和區(qū)域的趨勢(shì)關(guān)系對(duì)

10、未來(lái)情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。圖2熱力圖不意圖2. 4數(shù)據(jù)可視化卜載原圖利用數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，開發(fā)供電服務(wù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可視化工具，將處理過(guò)的數(shù) 據(jù)通過(guò)系統(tǒng)集成方式，展現(xiàn)在電子地圖上，并對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行標(biāo)注和解析，對(duì)展示的信息及數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和匯總，使數(shù)據(jù)能直觀的顯示出95598工單信息的 分布、分類、所屬片區(qū)等信息。3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行結(jié)果3.1報(bào)修數(shù)據(jù)地圖顯示和分析如圖3所示，即為本平臺(tái)在四安市運(yùn)行的報(bào)修數(shù)據(jù)電子地圖顯示圖，從圖中可 以清楚看到兩個(gè)地址顯示了兩條報(bào)修中請(qǐng)。此外，本平臺(tái)還可以選定區(qū)域進(jìn)行報(bào) 修顯示，如圖4所示。圖3本文平臺(tái)的報(bào)修數(shù)據(jù)電子地圖 下載原圖圖4本文平臺(tái)選定地區(qū)范圍報(bào)修數(shù)據(jù)電子地圖下載原圖3

11、. 2計(jì)量點(diǎn)數(shù)據(jù)分析和顯示本文平臺(tái)可對(duì)集中報(bào)修的選定區(qū)域內(nèi)的計(jì)量點(diǎn)進(jìn)行電壓，電流，負(fù)載等數(shù)據(jù)情 況分析，并可結(jié)合負(fù)載情況，查看某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)行情況，如圖5所示。首先, 自由組合篩選條件進(jìn)行分析;其次，對(duì)選定的計(jì)量點(diǎn)加載其負(fù)載情況，借助時(shí)間 軸，可以查看某天內(nèi)的96個(gè)吋間段內(nèi)的運(yùn)行情況以進(jìn)行輔助分析。其中，不同 的顏色代表不同的采集值范圍區(qū)間。圖5木文平臺(tái)選定區(qū)域計(jì)量點(diǎn)數(shù)據(jù)分析結(jié)果下載原圖3. 3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和顯示本平臺(tái)可對(duì)報(bào)修的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，形成特定的報(bào)表，統(tǒng)計(jì)周期分為:年、季 度、月、周以及日五個(gè)級(jí)別，通過(guò)篩選條件對(duì)分析數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，形成特定的統(tǒng) 計(jì)圖表。圖表支持點(diǎn)擊事件，層層查看，并可將

12、篩選到的報(bào)修數(shù)據(jù)加載到地圖上 進(jìn)行分析。其中，以周報(bào)表為例，如圖6所示。3. 4數(shù)據(jù)分析木平臺(tái)可對(duì)變壓器負(fù)荷百分比、停電情況等因素與用戶報(bào)修數(shù)量關(guān)系進(jìn)行分析, 并總結(jié)統(tǒng)計(jì)出各類異常在投訴中的權(quán)重占比。以變壓器負(fù)荷百分比為例，如下圖 7所示。經(jīng)過(guò)對(duì)比分析后發(fā)現(xiàn)，變壓器80%負(fù)荷與投訴數(shù)量的關(guān)系倍數(shù)趨近于 14.5 倍。圖7達(dá)到80%負(fù)荷的變壓器數(shù)量和投訴量對(duì)比關(guān)系下載原圖3. 5數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)本平臺(tái)可根據(jù)某地變壓器負(fù)荷、天氣、用戶量等因素的歷史數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)際報(bào)修、投 訴量的占比，按權(quán)重進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)第二天或下一周、下一月的報(bào)修 和投訴量的預(yù)測(cè)工作，見(jiàn)圖曠圖10,即為報(bào)修量趨勢(shì)預(yù)測(cè)、區(qū)縣預(yù)測(cè)對(duì)比和

13、報(bào) 修大類占比預(yù)測(cè)圖?？梢?jiàn)木平臺(tái)很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)的監(jiān)控以及對(duì)供電服務(wù)質(zhì)量 的分析、統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)工作，為實(shí)際電網(wǎng)的運(yùn)行控制提供參考。圖8報(bào)修量趨勢(shì)預(yù)測(cè)下載原圖圖9區(qū)縣預(yù)測(cè)對(duì)比（日內(nèi)） 下載原圖圖1 0天氣趨勢(shì)和報(bào)修大類占比預(yù)測(cè)下載原圖4結(jié)束語(yǔ)為提升供電服務(wù)質(zhì)量，本文基于數(shù)據(jù)可視化技術(shù)和c/s架構(gòu)，結(jié)合gis地理信息 系統(tǒng)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了集數(shù)據(jù)導(dǎo)入、整理、分析、預(yù)測(cè)和可視化等功能的電力運(yùn)營(yíng) 數(shù)據(jù)可視化及分析平臺(tái)。經(jīng)過(guò)測(cè)試，該平臺(tái)除了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀況的有效 監(jiān)控外，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)修情況的統(tǒng)計(jì)、分析和預(yù)測(cè)工作，從根本上控制并改善供 電服務(wù)質(zhì)量，為相關(guān)電力運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)可視化及分析平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)

14、 參考。參考文獻(xiàn)1 方文道配電網(wǎng)電力運(yùn)行數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)d.杭州:杭州電子科 技大學(xué)，2011.2 賀斯琪，邵玉鵬，王越越配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可視化設(shè)計(jì)c西 安:2014電力行業(yè)信息化年會(huì)論文集，2014.3 劉各國(guó)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)可視化管理提升j.低碳世界，2017 (23) :282-2834 李翔，楊淑霞，張紅斌供電服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究j.電網(wǎng)技術(shù)，2004, 28 (12) :34-3&5 盧娟，李沛川淺析電力gis系統(tǒng)的發(fā)展及其主要功能j測(cè)繪通報(bào)，2005 (2) : 55-57.6 趙巧花.c/s和b/s混合架構(gòu)在電力管理系統(tǒng)中的應(yīng)用研究j軟件導(dǎo)刊， 2012, 11 (5) : 86-87.7 彭宇新，傅家祥基于c/s體系結(jié)構(gòu)的貴州電力地理信息系統(tǒng)的開發(fā)j 貴 州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009 (1) :1-4.8 胡之武基于g1s電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)可視化的方法與研究d杭州：浙江大學(xué)， 2005.9 王新輝，王志和，包宋德.基于c/s和b/s模式架構(gòu)的圖書管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)j. 湖南人文科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2005 (5) : 53-56.10 郎瑾，王保保.關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘結(jié)果的可視化技術(shù)研究j.電子科技，200410 : 22-25.11 王導(dǎo)利.基于c/s架構(gòu)的健身運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館預(yù)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)j自動(dòng)化與儀器儀表, 2017 (3) :12