电力可靠性指标诊断分析评价平台深化研发难点攻关

电力可靠性指标诊断分析评价平台深化研发难点攻关

张渺董文娟段玮頔邓凤婷

内蒙古电力科学研究院呼和浩特010020

摘要：可靠性指标诊断分析数据源庞大，若指标分析广度、深度不足，则不能起到指导生产工作作用。为了近一步深化应用，使所有县供电企业、工区（部室）和班站（站所）都能享用可靠性指标诊断分析研究成果，避免县供电企业、工区（部室）和班站（站所）的可靠性专责人工进行大量可靠性数据的收集、统计和分析整理而产生巨大的日常工作量，进行了电力可靠性指标诊断分析预测评价平台深化研发，本文对项目中存在的难点进行了攻关研究，最终通过数据自动统计、分析，从而发现各项问题，使统计分析工作更加自动化，高效化，人性化。

关键词：电力可靠性；指标诊断；可靠性统计分析

引言

随着内蒙古电网的发展以及对电力可靠性的重视，电力可靠性数据管理模式发生很大变化，以往的可靠性数据分析方式已经不能满足可靠性分析的需要，同时为了加强可靠性管理，强化可靠性指导生产服务，内蒙古电力集团有限责任公司要求电力公司及其所有下属单位按照诊断分析报告和预测分析报告要求提交月度、季度和年度分析报告，并根据指标诊断分析和历年指标情况，明确提出下年度可靠性指标预测要求。“电力可靠性指标诊断分析、预测、评价系统研发”项目已经按照公司要求完成了省电力公司、地市级电力企业二级管理分析，本项目主要是把县供电企业、工区（部室）和班站（站所）也纳入诊断分析的管理范围，通过项目建设，将减少县供电企业、工区（部室）和班站（站所）相关岗位工作人员的劳动强度，提高工作效率，保证诊断分析、指标分析预测的准确性、科学性，与现有可靠性一体化平台等结合，采用信息化手段，直接从相关系统统计和抽取数据，实现诊断分析报告和指标分析预测自动生成，提高了数据准确性和应用价值。为全网的可靠性数据分析提供了实用化模型支撑。

本项目建设适应于公司将可靠性管理方法和分析结果运用于实际生产的总体发展策略。有助于公司将可靠性与实际生产工作紧密结合。从公司的信息化建设与实际业务发展相适应的总体方针上看，可靠性指标诊断分析预测平台的建设是可靠性管理应用未来发展的必然选择，是实施经营型管控的有力措施。

1项目技术难点

1.1指标分析数据和评价模型的建立

在项目建设中，单位层次更加复杂，针对不同的单位层次对时间、设施类型、电压等级、责任原因、停电状态等内容进行横向、纵向等不同维度分析，分析内容繁多，分析模型复杂，可靠性管理评价要体现可靠性管理的要求，能反映各单位的管理状态，通过量化指标体现公正性。因此如何建立有效数据模型满足指标诊断分析要求，是主要的技术难点之一。

1.2指标分析数据的获取

在原本的系统中，只针对省市两级管理单位进行管理分析，指标分析的数据量还相对较小，本次重点分析的是县供电企业、工区（部室）和班站（站所）的数据，分析的单位层次更深，纵向分析更加细化，单位数量更多，需要获取的分析数据量更大，指标计算规则和方法更加复杂，有些分析的指标数据可直接从可靠性系统中获取，而更多是需要根据条件重新计算。因此，如何与现有可靠性管理信息系统结合，进行有效数据统计和提取，需要给出一个很好的解决方案。

1.3不同级别的单位对应不同的报告模板

本次研发，单位纵向分析延伸到县供电企业及以下所有级别的单位，使县供电企业、工区（部室）和班站（站所）都能单独制作月度、季度和年度报告。以前的报告模板中，本单位制作出来的报告中有对本单位的下一级单位进行详细的研究分析，而县公司的下一级单位班站不稳定，变动较大，而且每个县公司下班站的数量差别较大，无法制定一套统一的模板来分析管理，无法按照原来的省市共用的模板去生成报告。

1.4分析时间任意选择

报告制作时间更加灵活，不能停留在累计月的层面上，要满足累计月（1-7月）、当前月（7-7月）和任意月份（X-X月）之间的统计分析。该需求会改变原有的统计模式，原有的统计模式都是默认从1月开始，而现在却不一定，需要对统计模块进行改造，以适应当前需求。

1.5后台服务制作报告

改变目前报告制作的方式，由客户端制作方式改为后台服务器制作，用户提交制作任务，后台制作完成后，客户端只需下载制作完成的报告文档即可，解决一期项目中，客户端环境多样性，导致报告制作时间长，甚至由于客户端硬件配置较低而无法正常使用该功能的问题。

1.6系统设计

（1）能够与现有用户供电可靠性管理信息系统和输变电设施可靠性管理信息系统有效集成，钻取诊断分析报告中所需各项指标数据；

（2）采用EXCEL格式、以所见即所得方式定义指标分析图表，并能够自动生成相应图表；

（3）采用WORD格式、以所见即所得方式定义诊断分析报告，并能够自动生成报告，减少劳动强度，提高工作效率；

（4）保证诊断分析报告中数据的准确性和一致性；

（5）系统运行稳定，具备自动安装；

1.7电力可靠性报告集中存储结构及指标计算性能优化

电力可靠性诊断分析、预测、评价系统需要使用到公司百万级的历史可靠性数据，公司可靠性业务数据集中存储数据量大、复杂度高，合理的报告数据存储才能从底层保证整个系统计算负载和数据吞吐的均衡。随着公司电力可靠性报告数据及时性、规范性、准确性管理要求的提出，需要根据可靠性数据特性、各类数据访问频度，对数据进行划分，合理组织、设计和分配数据存储，建立合适的存储策略保证系统的可靠运行和对未来数据规模的自适应需求。

1.8满足电力可靠性报告数据采集及指标计算的及时性要求

电力可靠性诊断分析、预测、评价系统建设目标是提供电力可靠性报告（供电、数输变电）在线数据提取与报告自动生成，为业务快速决策提供支撑，所以对报告数据采集及指标计算的时效性是为项目的技术难点之一。

1.9适应电力可靠性诊断分析、预测、评价应用的数据采集分析策略及结构优化

电力可靠性诊断分析、预测、评价系统建设覆盖公司总部、地市、区县多级输变电设施、供电用户及供电设施可靠性数据，数据量大、时效性高，数据采集分析策略和数据存储结构的优化是系统建设过程中关键点之一。

2技术关键和创新

2.1指标分析数据模型建立

可靠性诊断分析功能中，要求按单位层次、时间、设施类型、责任原因、部位原因、停电状态等内容进行横向、纵向等不同维度分析，分析内容繁多，分析模型复杂，如何建立有效数据模型满足指标诊断分析要求，是本项目的主要技术难点之一。

2.2定义报告书签

可靠性诊断分析报告中分析图表约有500张，而这些分析图表大都不同，数据来源也不相同，所涉及的数据源约有1200条。诊断分析报告中的数据都是通过后台填充的书签替换成数据值，一个数据值对应一个书签，整个诊断分析报告中约有1.4万个书签。填充书签的工作无法由程序自动生成，都是手动填充的，工作量非常巨大，约耗工时2个月。

2.3WebService技术

采用先进的WebService技术进行数据交换，可以与其他系统进行方便快速地集成。

WebService是一个软件接口，它描述了一组可以在网络上通过标准化的XML消息传递访问的操作。它使用基于XML语言的协议来描述要执行的操作或者要与另一个Web服务交换的数据。WebService所使用的XML可以用真正与平台无关的方式来描述任何（所有）数据，以跨系统交换数据，因此转向了松耦合应用程序。而且，WebService可以在较抽象的层面上工作，较抽象层面可以按照需要动态地重新评估、修改或处理数据类型。

2.4XML数据交换技术

XML未来的目标是统一未来跨平台数据交换的格式，并取代现有的HTML成为下一代Web页的标准，采用目前世界上最广泛被使用的XML标准作为数据交换的基础是适应WEB技术发展的很好的选择。利用JAVA语言开发的XMLParser能快速的将交换数据快速解析后交应用服务器（ApplicationServer）依照商业逻辑加以应用。基于XML的特性，我们可以实现流程自动化、网上交易、信息传递自动化等应用，可以辅助电厂资料跨装置传播与整合，以适应未来企业ERP系统的建设要求。

2.5办公软件中间件

iWebOffice2003网络文档中间件，能够在IE浏览器窗口中直接编辑Word、Excel、WPS、金山表格等办公文档并保存到Web服务器上，实现文档和电子表格和数据库的统一管理。同时支持痕迹保留、模板套红、手写签名、电子印章等办公自动化系统必备的功能。控件采用标准HTTP协议，支持任意后台Web服务器（IIS、WebLogic、WebSphere、Apache、Tomcat等），任意后台操作系统（Windows2000/2003/XP、Linux、Unix等），以及任意后台编程语言（Asp、Jsp、Php、VB.NET、C#.NET、ColdFusion等）和任意Web应用服务器体系结构（J2EE、VS.NET、LOTUS等）。

iWebOffice2003网络文档中间件，可集成iSignature专业电子签名和电子盖章的技术，除继续支持文档在线编辑、手写签名、电子印章、痕迹保留外，该版本采用了我们强大的B/S通讯技术，能够自由的将服务器数据库中的数据插入当前文档的指定位置，而且还可以将文档中的指定数据随时保存到服务器上。

2.6报告自动生成

可靠性诊断分析报告中有非常多的分析图表，而这些分析图表大都不同，数据来源也不相同。如何实现与办公软件的无缝集成，完成所见即所得方式定义的图表，自动生成相关报告。

①能够与现有用户供电可靠性管理信息系统和输变电设施可靠性管理信息系统有效集成，钻取诊断分析报告中所需各项指标数据。

②采用EXCEL格式、以所见即所得方式定义指标分析图表，并能够自动生成相应图表。

③采用WORD格式、以所见即所得方式定义诊断分析报告，并能够自动生成诊断分析报告和管理评价报告，减少劳动强度，提高工作效率。

④保证诊断分析报告和评价报告中数据的准确性和一致性。

2.7省市共用模板

可靠性诊断分析在国网和南网目前都只是网公司级别使用，为满足内蒙古电力公司对诊断分析的要求，即公司、电科院和各供电单位都能使用诊断分析功能，为了避免每个使用单位都重新定义一套模板，节省人力、物力和时间，从另外一个角度去实现此项功能，在程序设计和接口替换上做了很大改动。以公司模板为准，使单位编码和单位名称参数化，根据不同的用户，去生成不同的单位编码和名称以及其下属单位编码和名称。即同一套模板，公司、电科院和各供电单位均可以根据定义的模版自动实现可靠性诊断分析、预测、评价功能。

2.8建立电力可靠性业务数据转换模型

电力可靠性诊断分析、预测、评价系统与公司供电、输变电可靠性管理系统之间的建立数据集成，首要问题是解决两个系统之间编码体系不一致、数据结构不一致、数据定义不一致的问题，需要建立两个系统之间业务模型的转换关系。

编码体系转换：电力可靠性诊断分析、预测、评价系统采用电力可靠性报告编码体系，公司供电、输变电可靠性管理系统依据可靠性评价规程建立可靠性编码体系，通过模型转换，实现两个信息化系统编码体系映射关系。

数据结构转换：两个系统之间数据建模不一致，数据结构及数据定义也不一致，通过程序进行数据结构的转换。

2.9独特的采用三层架构

电力可靠性诊断分析、预测、评价系统采用数据采集共享服务，报表制作数据服务，报告制作数据服务三层架构，实现数据的采集、校验与转换、报表与报告制作功能。三层架构的优点在于采集方式、采集频率可定制，数据传递过程可跟踪，报表报告可视化制作设计简便快捷。

2.10面向电力系统的性能指标体系

电力可靠性诊断分析、预测、评价系统采用面向电力系统的性能指标体系，这个体系在当前理论研究中是少见的，因为它涉及软件可靠性和工作流的交叉知识，在已知国内学术研究中尚未见到有相关论文，一般只是针对某个环节的，而且主要谈如何使用，没有完整的管理体系。因此本项目对性能指标体系的研究属于创新型研究。

2.11电力可靠性分析、预测及评价业务数据采集与融合

电力可靠性诊断分析、预测、评价系统，整合多业务应用系统，集成供电可靠性信息、输变电可靠性信息，构建资产全寿命周期可靠性全息模型，形成一体化的可靠性报告管理工作台，实现进行电力可靠性数据融合和展示。

2.12高级数据分析应用模型

电力可靠性诊断分析、预测、评价系统需要大量历史数据和类实时信息的支持，依据电力可靠性管理评价指标体系实现多维度、多跨度、多颗粒度的高级数据分析应用。系统利用图形化展示技术，实现了数据的多维分析、钻取分析等功能。系统报告可提供灵活多样的数据展现手段，通过饼图、柱状图、曲线图、仪表盘等方式生动展示各类可靠性数据。同时，系统提供综合查询、趋势对比、指标排名等手段进行分析评估。

3结论

对内蒙古电力可靠性指标诊断分析平台深化研发的各项难点进行针对性的攻关后，对可靠性指标诊断分析平台的建立提供了基础，进一步提高蒙西电网可靠性管理水平，提升了工作效率。在本系统带动下，势必会使电力可靠性管理的水平获得有效提高，提高供电企业的服务水平，实现社会效益和企业效益的有效衔接。

参考文献：

[1]李海涛.电力可靠性管理体系的建设[J].现代工业经济和信息化，2017，7（3）：105-106.