基于調(diào)控云的生產(chǎn)早報(bào)數(shù)據(jù)對象化及分析

張定軍 盧浩哲 謝敬東 陸池鑫

摘? 要：國網(wǎng)公司明確提出十三五期間建設(shè)包括“企業(yè)管理云”、“公共服務(wù)云”和“生產(chǎn)控制云”的“國網(wǎng)云”系統(tǒng)。在此背景下，本文提出一種基于調(diào)控云的生產(chǎn)早報(bào)數(shù)據(jù)對象化分析方法，包括事故異常數(shù)據(jù)對象化步驟和檢修工作單數(shù)據(jù)對象化步驟，提取原始的事故異常源數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)對象化、標(biāo)準(zhǔn)化和結(jié)構(gòu)化，使得生產(chǎn)早報(bào)與調(diào)控云電力系統(tǒng)分析高級應(yīng)用相融合。

關(guān)鍵詞：調(diào)控云? 生產(chǎn)早報(bào)? 數(shù)據(jù)對象化? 架構(gòu)設(shè)計(jì)? 應(yīng)用服務(wù)化

中圖分類號：TM93 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）03（a）-0130-04

Data Objectification and Analysis of Production Morning Post Based on Regulatory Cloud

ZHANG Dingjun1? LU Haozhe2? XIE Jingdong1*? LU Chixin1

（1. Energy Science and Technology Center， Shanghai University of Electric Power， Shanghai， 200082 China;2.Institute of Electrical and Information Engineering， Changsha University of Science and Technology， Changsha， Hunan Province， 410114 China）

Abstract： The SGCC clearly proposed to build a “State Grid Cloud” system including “Enterprise Management Cloud”， “Public Service Cloud” and “Production Control Cloud” during the 13th Five-Year Plan. In this context， the article proposes a method of objecting analysis of production morning report data based on the control cloud， which includes the steps of objecting accident abnormal data and repairing work order data， extracting the original accident abnormal source data， and objecting the data. Standardization and structuring enable the integration of production morning reports and advanced applications of cloud power system analysis.

Key Words： Control cloud; Morning production report; Data objectification; Architecture design; Application service

隨著國家電網(wǎng)公司“調(diào)控云”建設(shè)的不斷推進(jìn)，全國各地已經(jīng)具備開展基于調(diào)控云的生產(chǎn)早報(bào)對象化及分析技術(shù)研究的條件，以充分發(fā)揮調(diào)控云大數(shù)據(jù)平臺(tái)數(shù)據(jù)智能匯聚優(yōu)勢，進(jìn)一步提升生產(chǎn)早報(bào)的編制效率和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析能力，為電網(wǎng)安全生產(chǎn)提供有力支撐[1-3]。

在實(shí)現(xiàn)技術(shù)上，“調(diào)控云”具備元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)字典的統(tǒng)一維護(hù)和分發(fā)功能，應(yīng)用端和源數(shù)據(jù)端都具備以元數(shù)據(jù)和字典數(shù)據(jù)的訂閱接收的功能[4-6]。本文提出一種基于調(diào)控云的生產(chǎn)早報(bào)數(shù)據(jù)對象化分析方法，將數(shù)據(jù)的描述對象化、標(biāo)準(zhǔn)化和結(jié)構(gòu)化，將生產(chǎn)早報(bào)與調(diào)控云電力系統(tǒng)分析高級應(yīng)用相融合，展示電網(wǎng)運(yùn)行深度模擬分析有關(guān)結(jié)論。

1? 云調(diào)度日報(bào)瀏覽及功能模塊

調(diào)度日報(bào)模塊分為兩個(gè)大部分。一部分云調(diào)度日報(bào)瀏覽模塊，具備報(bào)表生成，報(bào)表日志瀏覽，報(bào)表下載以及在線查看的功能。

另一個(gè)部分為云調(diào)度日報(bào)功能模塊，主要由全網(wǎng)電力電量日報(bào)，地區(qū)電網(wǎng)電力、電量日報(bào)，主力機(jī)組啟停，電網(wǎng)事故異常情況，當(dāng)前電網(wǎng)停復(fù)役設(shè)備，一周氣象預(yù)報(bào)，全網(wǎng)電力平衡情況，惡劣天氣線路故障統(tǒng)計(jì)等模塊組成。這些模塊為報(bào)表的每個(gè)部分提供一個(gè)快速瀏覽，校核數(shù)據(jù)的界面，還提供了更改模塊在報(bào)表中顯示順序的功能以及全局的數(shù)據(jù)切換的功能，使用戶能夠快速的切換數(shù)據(jù)的日期。

1.1 日報(bào)瀏覽功能

該模塊功能是為用戶提供一個(gè)瀏覽報(bào)表生成日志、手動(dòng)生成報(bào)表、報(bào)表在線瀏覽、以及報(bào)表下載的功能。該部分分為2個(gè)部分的界面，一個(gè)是日報(bào)瀏覽的主界面;另一個(gè)是在線查看日報(bào)的主界面。

自動(dòng)生成報(bào)表在每天生產(chǎn)早會(huì)之前會(huì)定時(shí)抽取數(shù)據(jù)，并生成在線版報(bào)表和離線版報(bào)表文件。自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)會(huì)先校核數(shù)據(jù)，當(dāng)滿足依照系統(tǒng)內(nèi)的模板，和預(yù)設(shè)的偏好要求自動(dòng)生成指定樣式的報(bào)表。系統(tǒng)還能根據(jù)之前報(bào)表的生成情況，自動(dòng)識別需要生成報(bào)表的日期，加入雙休、節(jié)假日以及取消報(bào)表生成的日期的數(shù)據(jù);同時(shí)，報(bào)表也能夠自動(dòng)加入惡劣天氣線路故障的統(tǒng)計(jì)值。

當(dāng)自動(dòng)生成報(bào)表的某些偏好值（如：為過去的某段時(shí)間設(shè)置惡劣天氣，系統(tǒng)自動(dòng)生成的報(bào)表卻因生成無惡劣天氣做不到添加惡劣天氣線路故障統(tǒng)計(jì)，因此，無法使用）不滿足用戶需求時(shí)，手動(dòng)生成報(bào)表。當(dāng)用戶手動(dòng)生成報(bào)表的時(shí)候，需要指定數(shù)據(jù)的起始日期、是否包含節(jié)假日500/220kV電壓情況，是否包含節(jié)假日氣溫情況，以及是否包含惡劣天氣線路故障統(tǒng)計(jì)。當(dāng)用戶選擇的數(shù)據(jù)起始日期間不完整的包含節(jié)假日、惡劣天氣時(shí)間區(qū)間時(shí)，系統(tǒng)只會(huì)計(jì)算區(qū)間內(nèi)的節(jié)假日數(shù)據(jù)。另外，報(bào)表的業(yè)務(wù)日期/和報(bào)表文件名會(huì)隨著數(shù)據(jù)結(jié)束日期自動(dòng)填充，但是用戶也可以手動(dòng)更改。

新增的報(bào)表會(huì)以日志的形式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。在該模塊的主界面中，日志會(huì)以報(bào)表業(yè)務(wù)時(shí)間、報(bào)表生成時(shí)間倒序的方式顯示并自動(dòng)分頁。每個(gè)報(bào)表都有一個(gè)狀態(tài)標(biāo)識碼，分別為手動(dòng)生成中、自動(dòng)生成中、生成成功、生成失敗;生成成功的報(bào)表可以在線查看下載文件。生成失敗的報(bào)表在用戶更改源數(shù)據(jù)后可以再次生成。自動(dòng)生成中的報(bào)表當(dāng)數(shù)據(jù)滿足校核規(guī)則后，用戶則可以在線查看，待報(bào)表文件生成好，狀態(tài)變?yōu)樯沙晒?，此時(shí)用戶就可以下載了。當(dāng)報(bào)表還未生成，處于計(jì)劃中，那用戶可以取消生成計(jì)劃，下次自動(dòng)生成時(shí)，就會(huì)把取消自動(dòng)生成那天報(bào)表的數(shù)據(jù)加入進(jìn)來新報(bào)表中。每次自動(dòng)生成好后，在列表中都會(huì)加入一個(gè)計(jì)劃生成中的報(bào)表記錄。

1.2 云調(diào)度日報(bào)功能模塊

1.2.1 全網(wǎng)電力電量日報(bào)

該模塊以表格的形式顯示三個(gè)部分的內(nèi)容，第一個(gè)部分顯示的屬性有：氣溫的昨日最高最低值以及歷史上最高值;用電峰谷差的昨日最高值，當(dāng)月最最高同比，歷史最高值。用電負(fù)荷，售電電力，發(fā)電出力的昨日最高值，昨日最低值，當(dāng)月最高同比值以及歷史最高值;這個(gè)部分置于界面的頂端。第二個(gè)部分顯示用電量，發(fā)電量，受電量的昨日電量，歷史最高，月累積，月增長，年累積，年增長。第三個(gè)部分顯示的內(nèi)容有用電負(fù)荷率，發(fā)電負(fù)荷率，發(fā)電負(fù)荷率新。這個(gè)三個(gè)部分每個(gè)屬性的后面都跟隨一個(gè)校驗(yàn)值和差值。所求數(shù)據(jù)要滿足校驗(yàn)規(guī)則，不滿足規(guī)則的需要標(biāo)紅。

校驗(yàn)值差值取數(shù)方法以及校驗(yàn)標(biāo)紅規(guī)則如下所示：

（1）正常情況下參考值為前一天的數(shù)據(jù)。

（2）昨日最高、昨日最低、歷史最高校驗(yàn)值為昨日數(shù)據(jù)，當(dāng)差值相差10%標(biāo)紅。

（3）當(dāng)月最高同比顯示昨日數(shù)據(jù)和去年當(dāng)月最高值，當(dāng)昨日數(shù)據(jù)有變化則標(biāo)紅。

（4）昨日電量和歷史最高校驗(yàn)值為昨日數(shù)據(jù)。

（5） 月累計(jì)=昨日月累計(jì)+昨日電量/10000，誤差如許在0.2之內(nèi)，否則標(biāo)紅。

（6）月增長和年增長的校驗(yàn)值為昨日數(shù)據(jù)，當(dāng)差值偏差0.4以上標(biāo)紅;用電負(fù)荷率和發(fā)電符合率校驗(yàn)值為昨日數(shù)據(jù)。當(dāng)差值大于10以上標(biāo)紅。

（7）用電負(fù)荷校驗(yàn)的時(shí)候，校驗(yàn)值取近期的用電負(fù)荷的平均值。倘若出現(xiàn)突變，則對比氣溫，如氣溫沒突變，則標(biāo)紅;否則對比近期氣溫相同或近似日期的值，檢查負(fù)荷是否突變，如果突變即標(biāo)紅，沒有突變則校驗(yàn)通過。注意，工作日只能和工作日的對比，雙休日只能和雙休對比。

在數(shù)據(jù)顯示格式方面，除月增長、年增長取一位小數(shù)外，所有的百分比均保留兩位小數(shù)。月累積值和年累積值保留2位小數(shù)。氣溫保留一位小數(shù)，剩下的屬性值均取整數(shù)。

1.2.2 地區(qū)電網(wǎng)電力、電量情況

該模塊以表格方式顯示各地區(qū)的昨日最高負(fù)荷，歷史最高負(fù)荷，當(dāng)月最高同比，日電量，月累積，月增長，年累積，年增長等數(shù)據(jù)。除當(dāng)月最高同比只需取校驗(yàn)值外，其余的值均要顯示對應(yīng)的校驗(yàn)值并取差值。昨日最高負(fù)荷是用戶所選數(shù)據(jù)日期前一天的最高負(fù)荷值。該模塊的校驗(yàn)標(biāo)紅規(guī)則如下所示：

（1）昨日最高負(fù)荷和歷史最高負(fù)荷的校驗(yàn)值為昨日數(shù)據(jù)，相差10%標(biāo)紅。

（2）當(dāng)月最高同比需要顯示昨日數(shù)據(jù)，如昨日數(shù)據(jù)有變化，則標(biāo)紅。

（3）月累計(jì)=昨日累計(jì)加上日電量，相差超過3標(biāo)紅。

（4）年累計(jì)=昨日累計(jì)+日電量/10000，誤差如許在0.2之內(nèi)，否則標(biāo)紅。

（5）月增長和年增長顯示昨日數(shù)據(jù)和差值，相差0.4標(biāo)紅。

該模塊表格顯示效果與報(bào)表顯示不同，用戶可以通過點(diǎn)擊按鈕以報(bào)表形式預(yù)覽數(shù)據(jù)，則會(huì)用彈窗的方式將將預(yù)覽效果顯示出來。數(shù)據(jù)從OMS系統(tǒng)中獲取，在OMS系統(tǒng)界面上對應(yīng)的系統(tǒng)模塊為： 系統(tǒng)菜單-調(diào)度每日匯報(bào)-地區(qū)電網(wǎng)電力電量平衡情況。除當(dāng)月最高同比保留兩位小數(shù)，月增長、年增長保留一位小數(shù)，年累積保留三位小數(shù)外，其余的值均保留整數(shù)

1.2.3 主力機(jī)組啟停

該模塊顯示機(jī)組檢修工作單中未完工的機(jī)組數(shù)據(jù)。機(jī)組單機(jī)容量要求300MW以上;工作單的工作內(nèi)容為調(diào)停或檢修，主設(shè)備類別及設(shè)備類型均為機(jī)爐;機(jī)組要求為燃煤機(jī)組或調(diào)峰機(jī)組。

由于OMS數(shù)據(jù)庫中源數(shù)據(jù)一直在變動(dòng)，因此系統(tǒng)會(huì)每天定時(shí)抽取數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并將源數(shù)據(jù)和分析后的數(shù)據(jù)一并保存到數(shù)據(jù)庫。因此，切換數(shù)據(jù)只能根據(jù)數(shù)據(jù)抽取日期切換顯示的數(shù)據(jù)。另外，通過編輯數(shù)據(jù)的功能，方便用戶更改分析錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

1.2.4 電網(wǎng)事故異常情況

當(dāng)顯示數(shù)據(jù)的時(shí)候應(yīng)先判斷判斷事故異常所屬的單位，顯示順序按直流，主網(wǎng)，電廠，地調(diào)（停電），地調(diào)（不停電）的順序排序。同地調(diào)故障按電壓等級從高到低排，同電壓等級按故障時(shí)間正序排序。如果有用戶失電，則應(yīng)將單位名標(biāo)紅。事故（調(diào)度）和事故（監(jiān)控）部分存在重復(fù)的內(nèi)容時(shí)，優(yōu)先使用事故（調(diào)度）的數(shù)據(jù)。異常（監(jiān)控）中會(huì)有部分異常在現(xiàn)場檢查無問題，或者不影響電網(wǎng)安全的時(shí)候，不需要顯示在報(bào)表中。

在交互方面，該模塊是按數(shù)據(jù)分析和抽取的日期顯示數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)抽取分析方式請見日志事故異常報(bào)表模塊。顯示樣式和報(bào)表樣式一致，對于許多個(gè)條記錄，系統(tǒng)可以自動(dòng)分頁。用戶也可以手動(dòng)選擇分頁方式。以獲取最佳顯示效果。但是此處的分頁和報(bào)表生成時(shí)顯示的分頁方式?jīng)]有任何關(guān)系。

1.2.5 當(dāng)前電網(wǎng)停復(fù)役設(shè)備

該模塊分為兩個(gè)部分，第一個(gè)部分是當(dāng)前電網(wǎng)停役設(shè)備;第二個(gè)部分是當(dāng)前今日計(jì)劃復(fù)役設(shè)備。每個(gè)部分均要顯示的設(shè)備有，直流設(shè)備，1000/500kV聯(lián)變，母線，線路設(shè)備，母線設(shè)備，每個(gè)部分的數(shù)據(jù)均從機(jī)組檢修工作單中查詢。其中當(dāng)前電網(wǎng)停役設(shè)備，應(yīng)查詢工作單中待完工的設(shè)備;今日計(jì)劃停役設(shè)備應(yīng)查詢機(jī)組檢修計(jì)劃工作單中，開工時(shí)間（調(diào)度臺(tái)下令時(shí)間）在報(bào)表業(yè)務(wù)日期當(dāng)日的設(shè)備。

每日的停役設(shè)備數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行對比，倘若存在減少的停役設(shè)備，一方面確認(rèn)工作單已經(jīng)結(jié)束，一方面要校核系統(tǒng)中該設(shè)備是否已投運(yùn)帶電（校核方式主要為對應(yīng)開關(guān)位置、電壓或電流情況）。

1.2.6 一周氣象預(yù)報(bào)

未來一周的氣象數(shù)據(jù)指的是報(bào)表的業(yè)務(wù)日期起到7d后的數(shù)據(jù)，該模塊數(shù)據(jù)定時(shí)從數(shù)據(jù)庫中抽取，所以切換數(shù)據(jù)的時(shí)候需要按數(shù)據(jù)抽取日期切換。該模塊能日期格式按“月份日期（周數(shù)）”的格式顯示。顯示的數(shù)據(jù)有每天的早間天氣，晚間天氣，最高和最低氣溫等四條數(shù)據(jù)。其中早間天氣和晚間天氣為文字描述，最高最低氣溫單位為℃，且數(shù)值保留一位小數(shù)。

1.2.7 全網(wǎng)電力平衡情況

該模塊顯示的數(shù)據(jù)包含：報(bào)表業(yè)務(wù)日期當(dāng)日預(yù)計(jì)最高/最低氣溫，今日預(yù)計(jì)最高用電負(fù)荷，今日高峰受電電力，今日最高發(fā)電出力，今日可用負(fù)荷，今日高峰旋轉(zhuǎn)備用，今日低谷負(fù)荷，今日有序用電需求。昨日閘燃油庫存，昨日閘燃油庫存可用天數(shù)，昨日電廠煤庫存，昨日電廠煤庫存平均可用天數(shù)。其中，今日最高發(fā)電出力，應(yīng)取實(shí)際開機(jī)-燃機(jī)開機(jī)計(jì)劃或17：00前讀取編制的次日發(fā)用電計(jì)劃相應(yīng)數(shù)，今日可用負(fù)荷等于今日高峰最高受電力+今日最高發(fā)電出力;今日高峰旋轉(zhuǎn)備用=早高峰出力-計(jì)劃最高出力，今日高峰旋轉(zhuǎn)備用括號里數(shù)據(jù)=全天最高出力-全天預(yù)計(jì)。其余的數(shù)據(jù)均從D5000平臺(tái)上直接讀取。

1.2.8 惡劣天氣線路故障統(tǒng)計(jì)

該模塊的數(shù)據(jù)來源于事故異常事故分析模塊。事故異常分析模塊每天定時(shí)自動(dòng)抽取數(shù)據(jù)后，定時(shí)分析，并對地調(diào)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。當(dāng)用戶在惡劣天氣管理模塊中定義好惡劣天氣的日期區(qū)間，系統(tǒng)便可以自動(dòng)將各個(gè)地調(diào)單位的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)出來，展示給用戶。

在顯示的時(shí)候，該模塊的界面樣式和報(bào)表對應(yīng)的模塊顯示。在實(shí)際生成該模塊的報(bào)表時(shí)，如果報(bào)表的數(shù)據(jù)日期包含，已經(jīng)定義的惡劣天氣，改模塊會(huì)顯在報(bào)表中，否則不會(huì)顯示在報(bào)表中。如果報(bào)表的數(shù)據(jù)日期只包含了部分惡劣天氣情況，則報(bào)表該模塊也只會(huì)顯示部分統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

2? 結(jié)語

本文基于調(diào)控云平臺(tái)，采用人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。能夠處理多種不同數(shù)據(jù)源結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的信息，并進(jìn)行個(gè)性化分析。具備可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)度日報(bào)內(nèi)容的自動(dòng)生成。后續(xù)可深入研究生產(chǎn)早報(bào)數(shù)據(jù)分析及可視化展示技術(shù)，提升分析深度，提升用戶體驗(yàn)。探索包括人工智能等先進(jìn)數(shù)據(jù)分析手段，與調(diào)控云應(yīng)用平臺(tái)功能銜接，進(jìn)一步提升生產(chǎn)早報(bào)分析深度。

參考文獻(xiàn)

[1] 房娟，張宏杰，施佳鋒，等.基于調(diào)度云的智能電網(wǎng)海量運(yùn)行數(shù)據(jù)深層次檢測技術(shù)[J].自動(dòng)化與儀器儀表， 2018（12）：162-165.

[2] 許洪強(qiáng).調(diào)控云架構(gòu)及應(yīng)用展望[J].電網(wǎng)技術(shù)， 2017， 41（10）：3104-3111.

[3] 闕凌燕，蔣正威，肖艷煒，等.調(diào)控云關(guān)鍵技術(shù)研究及展望[J].浙江電力，2019，38（8）：1-7.

[4] 許洪強(qiáng).面向調(diào)控云的電力調(diào)度通用數(shù)據(jù)對象結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù)，2018，42（7）：2248-2254.

[5] 徐浩，武毅，董向明，等.基于調(diào)控云的電網(wǎng)調(diào)控?cái)?shù)據(jù)信息共享的研究[J].湖北電力，2018，42（5）：17-24.

[6] 張勇，郭駿，劉金波，等.調(diào)控云平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)層技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)[J/OL].電力系統(tǒng)自動(dòng)化：1-9[2020-12-22]. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200828.0746.008.html.