綜合停電與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘

要：近年來(lái)，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各單位部門(mén)生產(chǎn)任務(wù)越來(lái)越多，導(dǎo)致需要電力設(shè)備停電的工作迅速增加，出現(xiàn)了延期、停電申請(qǐng)拖沓、計(jì)劃變更頻繁、非計(jì)劃隨意性大、重復(fù)性停電等問(wèn)題，使停電計(jì)劃統(tǒng)計(jì)與分析工作變得更加煩瑣和復(fù)雜，存在人工效率低下、失誤比較多、管理不到位等弊端。鑒于此，設(shè)計(jì)了綜合停電與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，構(gòu)建停電分析、停電管控、停電發(fā)布、監(jiān)督考核等智能應(yīng)用模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)停電計(jì)劃數(shù)據(jù)的快捷上報(bào)、重復(fù)檢測(cè)、指標(biāo)統(tǒng)計(jì)和考核分析，做到閉環(huán)管控，既能夠有效提升工作效率，降低重復(fù)停電率，又可以提升停電計(jì)劃管理的精益化水平和數(shù)字化水平，是電網(wǎng)數(shù)字化管理方式的創(chuàng)新與應(yīng)用。該系統(tǒng)在來(lái)賓供電局的成功實(shí)施證實(shí)了其設(shè)計(jì)的合理性、實(shí)用性和可靠性。關(guān)鍵詞：綜合停電；停電計(jì)劃；數(shù)據(jù)分析；閉環(huán)管控；數(shù)字化電網(wǎng)；人工智能0

引言非計(jì)劃停電和臨時(shí)停電造成的影響極大，會(huì)給企業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)影響，并給人們的生活和工作帶來(lái)極大的不便。近年來(lái)，隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各單位部門(mén)生產(chǎn)任務(wù)越來(lái)越多，設(shè)備預(yù)試、保護(hù)定檢、大修技改、基建配合、消缺等相關(guān)工作的開(kāi)展，導(dǎo)致需要電力設(shè)備停電的情況迅速增加，這就造成一些電網(wǎng)設(shè)備停電工作中延期、停電申請(qǐng)拖沓、停電計(jì)劃變更頻繁、非計(jì)劃隨意性大、重復(fù)性停電的現(xiàn)象屢禁不止，使停電計(jì)劃統(tǒng)計(jì)與分析工作變得更加煩瑣和復(fù)雜，人工效率低下、失誤較多、管理不到位等弊端日益突出。目前，客戶(hù)停電計(jì)劃統(tǒng)計(jì)分析工作依靠人工統(tǒng)計(jì)和上報(bào)，有如下亟待解決的問(wèn)題：（1）原有的網(wǎng)區(qū)各單位部門(mén)的年、月、周停電計(jì)劃的梳理、執(zhí)行情況及數(shù)據(jù)的分析都是通過(guò)手動(dòng)錄入Excel表格的方式進(jìn)行，工作效率較低。隨著時(shí)間的推移，產(chǎn)生了大量的文件和數(shù)據(jù)，不便于集中保存、查找、更新和日后的查詢(xún)，容易發(fā)生出錯(cuò)、工作煩瑣、數(shù)據(jù)丟失、查找不方便等問(wèn)題，管理工作越來(lái)越繁雜，給工作人員帶來(lái)了很大的工作量。（2）生產(chǎn)安排不均衡，需要綜合考慮多種因素，在編制計(jì)劃過(guò)程中難以全面考慮各個(gè)生產(chǎn)單位（輸電、配電、變電、客戶(hù)）的工作量。停電計(jì)劃變更率和臨時(shí)率高，計(jì)劃的新增或變更增加了計(jì)劃重排、協(xié)調(diào)和統(tǒng)計(jì)的工作量，不利于計(jì)劃的剛性管理，使得生產(chǎn)難以安全有序進(jìn)行。（3）原有的停電考核機(jī)制通過(guò)人工統(tǒng)計(jì)、分析、考核、上報(bào)，存在著停電計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程考核無(wú)依據(jù)等問(wèn)題，需要浪費(fèi)大量人力、時(shí)間去做考核評(píng)價(jià)，并且考核規(guī)則沒(méi)有通過(guò)信息系統(tǒng)固化，人為主觀因素容易影響分配結(jié)果，不能滿(mǎn)足考核管理日益精細(xì)化的要求。針對(duì)以上問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了綜合停電與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，從總體設(shè)計(jì)思路、系統(tǒng)架構(gòu)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)、功能實(shí)現(xiàn)等方面進(jìn)行闡述，最后以系統(tǒng)在地市供電局的成功應(yīng)用說(shuō)明了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和實(shí)用性，可為類(lèi)似的信息管理系統(tǒng)建設(shè)提供參考和借鑒。1

總體設(shè)計(jì)思路1.1

設(shè)計(jì)目標(biāo)通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)綜合停電與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，對(duì)主配網(wǎng)停電計(jì)劃進(jìn)行管控，實(shí)現(xiàn)對(duì)停電計(jì)劃數(shù)據(jù)的重復(fù)分析檢測(cè)，自動(dòng)記錄是否按照每周、每月停電計(jì)劃實(shí)際執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃情況實(shí)時(shí)跟蹤，并將最終確定的、準(zhǔn)確無(wú)遺漏的停電計(jì)劃信息進(jìn)行發(fā)布，以提高停電計(jì)劃精益化管控水平。明確部門(mén)（單位）管理職責(zé)，對(duì)違反管理規(guī)定的進(jìn)行考核，達(dá)到綜合停電計(jì)劃、執(zhí)行、分析、考核閉環(huán)管控的目的，為電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)、生產(chǎn)、運(yùn)行提供重要的決策依據(jù)[6]。1.2

功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)思路系統(tǒng)功能架構(gòu)主要包括停電分析、停電管控、停電計(jì)劃發(fā)布、監(jiān)督考核、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)管理6個(gè)部分，如圖1所示。（1）停電分析是以年、月、周的停電計(jì)劃為主線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，建立數(shù)據(jù)分析模型，對(duì)計(jì)劃停電和實(shí)際停電情況的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，找出停電改期、取消、臨時(shí)、重復(fù)原因；（2）停電管控包括對(duì)停電數(shù)據(jù)重復(fù)分析檢測(cè)、實(shí)時(shí)跟蹤的功能，可避免重復(fù)停電、臨時(shí)停電情況的發(fā)生，并記錄停電計(jì)劃實(shí)際執(zhí)行情況，實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃實(shí)際執(zhí)行情況的實(shí)時(shí)跟蹤；（3）停電計(jì)劃發(fā)布即發(fā)布最終確定的、準(zhǔn)確無(wú)遺漏的停電計(jì)劃信息；（4）監(jiān)督考核通過(guò)選擇“紅、黃、綠”燈和扣分制對(duì)指標(biāo)執(zhí)行情況進(jìn)行任務(wù)反饋，并對(duì)每月、每周計(jì)劃執(zhí)行指標(biāo)、績(jī)效考核和任務(wù)反饋進(jìn)行抽查、監(jiān)督和全面管控；（5）查詢(xún)統(tǒng)計(jì)對(duì)每年、每月、每周的停電計(jì)劃進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，方便供電局用戶(hù)直觀地進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)、核對(duì)，實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃精準(zhǔn)化管理。2

系統(tǒng)架構(gòu)與技術(shù)實(shí)現(xiàn)2.1

設(shè)計(jì)原則與標(biāo)準(zhǔn)（1）可靠性：功能具有高度的可靠性。應(yīng)充分注意系統(tǒng)的安全性和可靠性，采用多種安全防范技術(shù)和措施，保障系統(tǒng)的信息安全，保障系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行，同時(shí)設(shè)計(jì)要充分考慮系統(tǒng)運(yùn)行性能。（2）擴(kuò)展維護(hù)性：系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)和模塊化構(gòu)造，每個(gè)模塊間保持相對(duì)的獨(dú)立性和靈活性，系統(tǒng)配置、設(shè)置參數(shù)化。（3）實(shí)用性和友好性：系統(tǒng)提供清晰、簡(jiǎn)潔、友好的人機(jī)對(duì)話界面，操控簡(jiǎn)便、靈活，便于使用和維護(hù)。2.2

系統(tǒng)架構(gòu)本項(xiàng)目采用應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器整合的方式，如圖2所示。應(yīng)用服務(wù)器中間件采用Tomcat提供Web訪問(wèn)服務(wù)；數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，提供對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及讀取服務(wù)。2.3

技術(shù)實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)如圖3所示。2.3.1

展現(xiàn)層通過(guò)ExtJS、Bootstrap等基礎(chǔ)UI組件，提供表單、提示框、表格、樹(shù)、容器等控件，統(tǒng)一系統(tǒng)的界面樣式。利用MVC模式，通過(guò)JSP或FreeMarks等界面渲染引擎將服務(wù)端輸出的數(shù)據(jù)模型綁定到UI組件中，實(shí)現(xiàn)界面與業(yè)務(wù)邏輯隔離。2.3.2

邏輯層本系統(tǒng)在J2EE體系結(jié)構(gòu)上進(jìn)行開(kāi)發(fā)，提供用于支撐業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?；A(chǔ)應(yīng)用組件主要包括：（1）角色權(quán)限管理：實(shí)現(xiàn)基于角色的權(quán)限管理功能，并提供集團(tuán)層級(jí)權(quán)限解決方案。（2）加解密組件：提供結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的加解密功能。（3）流程引擎：實(shí)現(xiàn)流程管理及調(diào)度，支持順序、條件分支、同步、聚合、循環(huán)等流程控制模型。2.3.3

持久層通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)組件提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，具有可同時(shí)支持多數(shù)據(jù)源、多方言、多緩存、多事務(wù)級(jí)別等特性。遵循CoC原則，零配置，極大地降低了代碼量。2.3.4

存儲(chǔ)層系統(tǒng)主要需求為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，因此采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，使用Sql語(yǔ)句對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘、分析處理。關(guān)系模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合、關(guān)系完整性約束三部分組成。3

功能模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3.1停電智能分析以年、月、周的停電計(jì)劃為主線進(jìn)行數(shù)據(jù)采集匯總，建立數(shù)據(jù)分析模型，對(duì)計(jì)劃停電與實(shí)際停電情況的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析，并對(duì)停電原因進(jìn)行分類(lèi)，嚴(yán)管延時(shí)用電，找出停電改期、取消、臨時(shí)、重復(fù)的原因，并生成實(shí)際的、準(zhǔn)確的停電計(jì)劃數(shù)據(jù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表，實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃工作的閉環(huán)管理。3.2

停電管控3.2.1

重復(fù)分析檢測(cè)對(duì)停電計(jì)劃信息庫(kù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，整理收集每回線路主配網(wǎng)停電的計(jì)劃需求，并結(jié)合停電前期信息數(shù)據(jù)，利用機(jī)器學(xué)習(xí)、關(guān)鍵字特征檢測(cè)等手段，實(shí)現(xiàn)停電信息的重復(fù)檢測(cè)，對(duì)重復(fù)停電范圍和設(shè)備進(jìn)行輔助提醒，最終形成基礎(chǔ)停電計(jì)劃數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)同一回線路全年工程停電最少化，避免重復(fù)停電、臨時(shí)停電等情況的發(fā)生。3.2.2

實(shí)時(shí)跟蹤根據(jù)對(duì)停電計(jì)劃數(shù)據(jù)庫(kù)事件進(jìn)行自動(dòng)匹配和比對(duì)最終確定的年停電計(jì)劃具體情況，將年停電計(jì)劃分配到具體的每月停電計(jì)劃，再將最終確定的月停電計(jì)劃分配到每周的詳細(xì)的停電計(jì)劃，并自動(dòng)記錄是否按照每周、每月停電計(jì)劃實(shí)際執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃實(shí)際執(zhí)行情況的實(shí)時(shí)跟蹤，提高每月、每周停電計(jì)劃的執(zhí)行率和準(zhǔn)確率。3.3停電計(jì)劃發(fā)布停電計(jì)劃發(fā)布是對(duì)正式停電計(jì)劃進(jìn)行發(fā)布的過(guò)程，年、月、周停電計(jì)劃正式通過(guò)審批確定后，發(fā)布給各生產(chǎn)部門(mén)、各縣域、各供電所等相關(guān)單位和部門(mén)。3.4

監(jiān)督考核3.4.1

“紅、黃、綠”燈閉環(huán)反饋對(duì)涉及部門(mén)（單位）停電計(jì)劃任務(wù)指標(biāo)執(zhí)行情況的管控，通過(guò)選擇“紅、黃、綠”燈和任務(wù)執(zhí)行進(jìn)度進(jìn)行任務(wù)反饋，對(duì)工作或目標(biāo)滯后的部門(mén)及縣級(jí)供電企業(yè)提出亮燈警示，縮短客戶(hù)停電時(shí)間，提高客戶(hù)滿(mǎn)意度。3.4.2

績(jī)效考核評(píng)價(jià)部門(mén)（單位）停電計(jì)劃考核實(shí)行扣分制，參考得分100分，根據(jù)不同部門(mén)（單位）的綜合停電指標(biāo)完成情況及計(jì)分規(guī)則，計(jì)算出部門(mén)（單位）指標(biāo)完成情況的績(jī)效考核結(jié)果，通過(guò)停電計(jì)劃考核得分的結(jié)果，對(duì)部門(mén)（單位）停電計(jì)劃執(zhí)行情況提出改進(jìn)方向和建議。3.5查詢(xún)統(tǒng)計(jì)對(duì)每年、每月、每周的停電計(jì)劃進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，輸入停電范圍能自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出停電戶(hù)數(shù)（中壓），列出停電臺(tái)區(qū)名稱(chēng)，減少人工統(tǒng)計(jì)的工作量，方便供電局用戶(hù)直觀地進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)、核對(duì)，精準(zhǔn)地對(duì)停電計(jì)劃進(jìn)行管理；能按時(shí)間、申請(qǐng)單位、變電站名稱(chēng)、設(shè)備、電壓等級(jí)、停電范圍等進(jìn)行查詢(xún)，實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃的執(zhí)行率、重復(fù)停電率和延時(shí)停送率的統(tǒng)計(jì)；統(tǒng)計(jì)信息支持以圖表的方式顯示，可為停電計(jì)劃的管控提供最有效、最直觀的數(shù)據(jù)依據(jù)。（1）周計(jì)劃統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)每周停電時(shí)間、停電范圍、計(jì)劃停電開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)間、責(zé)任部門(mén)、計(jì)劃類(lèi)型、停電影響低壓用戶(hù)數(shù)、是否列入月計(jì)劃等情況。（2）月計(jì)劃統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)每月停電時(shí)間、停電范圍、計(jì)劃停電開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)間、責(zé)任部門(mén)、計(jì)劃類(lèi)型、停電影響低壓用戶(hù)數(shù)、是否列入年計(jì)劃等情況。（3）年度計(jì)劃量匯總：統(tǒng)計(jì)年度停電計(jì)劃情況，包括配電網(wǎng)電壓等級(jí)、城區(qū)配網(wǎng)、各縣配網(wǎng)、各供電局的年度停電計(jì)劃具體情況。（4）統(tǒng)計(jì)停電戶(hù)數(shù)：輸入停電范圍自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出停電戶(hù)數(shù)（中壓），自動(dòng)列出停電臺(tái)區(qū)名稱(chēng)，減少人工統(tǒng)計(jì)的工作量，方便供電局用戶(hù)直觀地進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢(xún)、核對(duì)，精準(zhǔn)地對(duì)停電計(jì)劃進(jìn)行管理。（5）停電計(jì)劃執(zhí)行情況的統(tǒng)計(jì)：實(shí)現(xiàn)停電計(jì)劃的執(zhí)行率、重復(fù)停電率和延時(shí)停送率的統(tǒng)計(jì)。4

應(yīng)用實(shí)例本文所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)已在地調(diào)供電局得到實(shí)施應(yīng)用，系統(tǒng)界面如圖4所示。按每周使用至少4天、每天使用軟件功能至少15次計(jì)算，年使用天數(shù)超208天，年使用頻次超3120次，按每次使用可使停電計(jì)劃編排的工作時(shí)間縮短30min計(jì)算，每年不僅可節(jié)省1560h的工作量，節(jié)約大量人工成本，還避免了大量的重復(fù)統(tǒng)計(jì)工作和冗余文件、數(shù)據(jù)。利用停電智能分析、管控等模塊，每次安排停電前就可對(duì)臨時(shí)停電率、重復(fù)停電率等指標(biāo)進(jìn)行快速的分析統(tǒng)計(jì)、統(tǒng)籌規(guī)劃，縮小停電范圍，避免設(shè)備多次停電，每年能為企業(yè)提升上百萬(wàn)元的效益；借助系統(tǒng)的監(jiān)督考核功能，可統(tǒng)計(jì)分析年、月、周停電計(jì)劃執(zhí)行情況，形成考核結(jié)果，閉環(huán)應(yīng)用于部門(mén)績(jī)效評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)精益化管理，顯著提升管理質(zhì)量。本系統(tǒng)功能豐富、操作便捷、運(yùn)行穩(wěn)定，解決了綜合停電管理的痛點(diǎn)問(wèn)題，使工作變得輕松，獲得了用戶(hù)的高度認(rèn)可。5

結(jié)語(yǔ)針對(duì)綜合停電管理存在的問(wèn)題，本文提出了綜合停電與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，構(gòu)建了停