云南電網(wǎng)管理數(shù)據(jù)及信息集成

李連結(jié)，王文璽，周懋文，馮磊

(1.云南省電力設(shè)計院，昆明 650051；2.云南電網(wǎng)規(guī)劃研究中心，昆明 650011)

云南電網(wǎng)管理數(shù)據(jù)及信息集成

李連結(jié)1，王文璽2，周懋文1，馮磊2

(1.云南省電力設(shè)計院，昆明 650051；2.云南電網(wǎng)規(guī)劃研究中心，昆明 650011)

電網(wǎng)規(guī)劃研究工作需從外部及內(nèi)部信息系統(tǒng)獲取大量數(shù)據(jù)。由于各專業(yè)領(lǐng)域軟件之間存在接口標準不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)錯漏等問題，造成了電網(wǎng)規(guī)劃信息化系統(tǒng)建設(shè)的困難。通過分析電網(wǎng)規(guī)劃信息管理業(yè)務(wù)職能的數(shù)據(jù)需求，對需求數(shù)據(jù)建立了數(shù)據(jù)分類模型，并通過數(shù)據(jù)分類模型對使需求數(shù)據(jù)與云南電網(wǎng)在用 (或在建)信息系統(tǒng)中原始數(shù)據(jù)產(chǎn)生關(guān)聯(lián)；通過分析相關(guān)信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能、數(shù)據(jù)內(nèi)容及格式、信息模塊、傳輸協(xié)議等，擬定了相應云南電網(wǎng)規(guī)劃研究工作所需數(shù)據(jù)的信息采集渠道。

電網(wǎng)規(guī)劃；數(shù)據(jù)需求分析；信息集成

0 前言

電網(wǎng)規(guī)劃所需要的支撐數(shù)據(jù)分為兩類：外部數(shù)據(jù)和內(nèi)部數(shù)據(jù)。隨著電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復雜，電力規(guī)劃工作中遇到的數(shù)據(jù)管理問題也逐漸暴露：外部數(shù)據(jù)涉及面廣、數(shù)據(jù)信息錯漏重復。從內(nèi)部數(shù)據(jù)來說，存在電網(wǎng)信息系統(tǒng)建設(shè)缺乏系統(tǒng)性、電網(wǎng)信息系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)難以共享、電網(wǎng)信息系統(tǒng)缺乏對規(guī)劃管控決策的支持作用等問題。[1-3]本文基于電網(wǎng)規(guī)劃工作職能劃分對電網(wǎng)規(guī)劃信息管理應用的數(shù)據(jù)需求進行分析，建立了電網(wǎng)規(guī)劃工作所需數(shù)據(jù)分類模型，并通過數(shù)據(jù)分類模型，對各專業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)與目標數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)交互分析，最終提出了電網(wǎng)規(guī)劃信息管理集成應用設(shè)想，為電網(wǎng)規(guī)劃信息平臺的建設(shè)打下了基礎(chǔ)。

1 數(shù)據(jù)需求分析

1.1 數(shù)據(jù)分類

電網(wǎng)規(guī)劃研究工作主要包括兩大業(yè)務(wù)職能——規(guī)劃信息管理及規(guī)劃輔助決策。其中，規(guī)劃信息管理為規(guī)劃輔助決策提供具體的數(shù)據(jù)支撐，是本文分析的重點所在。

分析規(guī)劃業(yè)務(wù)流程各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)需求，可將規(guī)劃信息管理劃分為規(guī)劃基礎(chǔ)信息管理、規(guī)劃任務(wù)管理、電廠及大用戶接入管理、規(guī)劃項目流程管理、規(guī)劃成果檔案管理、規(guī)劃指標管理六大業(yè)務(wù)職能。

首先，針對數(shù)據(jù)在規(guī)劃業(yè)務(wù)過程各環(huán)節(jié)中的所起的實質(zhì)作用并參考數(shù)據(jù)來源的可能性，對電網(wǎng)規(guī)劃信息管理過程中產(chǎn)生數(shù)據(jù)需求進行歸類，可將這些數(shù)據(jù)需求劃分為社會經(jīng)濟類、自然環(huán)境類、電網(wǎng)基本參數(shù)類、電網(wǎng)運行參數(shù)類、接入系統(tǒng)項目類，電網(wǎng)規(guī)劃項目類、項目建設(shè)類、項目流程類、規(guī)劃考核指標類、規(guī)劃考核管理類十個數(shù)據(jù)小類。其次，從規(guī)劃信息的傳遞機制和電力規(guī)劃研究工作在電力工程建設(shè)中所處的位置出發(fā)，對以上的十個數(shù)據(jù)小類進行歸并，提出數(shù)據(jù)大類架構(gòu)。具體數(shù)據(jù)大類架構(gòu)分析如下：

社會經(jīng)濟類、自然環(huán)境類、電網(wǎng)基本參數(shù)類、電網(wǎng)運行參數(shù)類可以認為最終的目的是為了制定規(guī)劃項目所需的邊界條件提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持，保證規(guī)劃研究中邊界條件能夠及時準確全面地反映電網(wǎng)現(xiàn)狀情況，因此將這四類數(shù)據(jù)統(tǒng)一劃歸為同一個大類，即規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)大類。

接入系統(tǒng)項目類主要涉及到規(guī)劃工作中不可能完全考慮到的來自大用戶及電源的接入需求，可視為規(guī)劃任務(wù)中的不可控部分；電網(wǎng)規(guī)劃項目類主要涉及到根據(jù)設(shè)計年度內(nèi)規(guī)劃成果所提出的網(wǎng)架建設(shè)方案，可視為規(guī)劃任務(wù)中的可控部分。這兩類數(shù)據(jù)都會對規(guī)劃電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)模及架構(gòu)造成影響，因此這兩類數(shù)據(jù)可以劃歸為同一個大類，即規(guī)劃任務(wù)信息大類。

項目建設(shè)類和項目流程類都涉及到工程建設(shè)進度控制、資源配置、投資計劃等工程實施問題。是規(guī)劃任務(wù)信息類數(shù)據(jù)的延續(xù)和落實，因此獨立劃歸為工程建設(shè)信息大類。

規(guī)劃考核指標類、規(guī)劃考核管理類數(shù)據(jù)都是圍繞規(guī)劃任務(wù)的最終效果進行評價和反饋，是對規(guī)劃成果的存儲和后續(xù)應用效果的追蹤，為提高未來的規(guī)劃研究工作水平服務(wù)，因此可以劃歸為規(guī)劃管理評價大類。

1.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析

結(jié)合以上的數(shù)據(jù)分類，以數(shù)據(jù)流向為線索，確定實現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃工作業(yè)務(wù)功能的具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

從數(shù)據(jù)流向來看，電網(wǎng)規(guī)劃工作六大業(yè)務(wù)功能可分為四大模塊：規(guī)劃基礎(chǔ)信息管理、規(guī)劃任務(wù)管理和電廠及大用戶接入管理、規(guī)劃項目流程管理和規(guī)劃成果檔案管理和規(guī)劃標管理。每大模塊均按不同的工作任務(wù)形成不同的表結(jié)構(gòu)，表結(jié)構(gòu)所涉及到的數(shù)據(jù)項即分屬于各數(shù)據(jù)大類和各數(shù)據(jù)小類。

1)規(guī)劃基礎(chǔ)信息管理：規(guī)劃工作中該項業(yè)務(wù)主要實現(xiàn)對規(guī)劃設(shè)計邊界條件數(shù)據(jù)的整合管理。需要以規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)大類表示的社會經(jīng)濟類、自然環(huán)境類、電網(wǎng)基本參數(shù)類、電網(wǎng)運行參數(shù)類數(shù)據(jù)和其它與之存在關(guān)聯(lián)關(guān)系的其它數(shù)據(jù)類。根據(jù)規(guī)劃研究工作所關(guān)心的系統(tǒng)層面不同，分別將國民經(jīng)濟相關(guān)數(shù)據(jù)、全社會用電相關(guān)數(shù)據(jù)、描述電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的靜態(tài)數(shù)據(jù)、描述電網(wǎng)運行的動態(tài)數(shù)據(jù)等進行整合后以表結(jié)構(gòu)存儲，并根據(jù)不同的評價目的獲取電網(wǎng)運行發(fā)展的相關(guān)特性指標，如年負荷曲線、日負荷曲線線等。

2)規(guī)劃任務(wù)管理和電廠及大用戶接入管理，規(guī)劃工作中這兩個業(yè)務(wù)主要都涉及到對規(guī)劃研究工作中相關(guān)項目任務(wù)信息的整合管理。主要數(shù)據(jù)需求來自以規(guī)劃任務(wù)信息大類表示的接入系統(tǒng)項目類、電網(wǎng)規(guī)劃項目類和與之存在關(guān)聯(lián)關(guān)系的其它數(shù)據(jù)類。根據(jù)兩個業(yè)務(wù)所涉及的電網(wǎng)規(guī)劃對象不同，分別將大用戶接入系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)、電源接入系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)、不同規(guī)劃年份下的規(guī)劃項目數(shù)據(jù)、專項規(guī)劃和專題研究數(shù)據(jù)以及項目涉及到的規(guī)范、批復等以表結(jié)構(gòu)存儲。

3)、規(guī)劃項目流程管理，規(guī)劃工作中該項業(yè)務(wù)主要涉及對規(guī)劃研究工作中已開工建設(shè)項目建設(shè)進度及相關(guān)流程信息進行整合管理。主要數(shù)據(jù)需求來自以工程建設(shè)信息大類表示的項目建設(shè)類、項目流程類和與之存在關(guān)聯(lián)關(guān)系的其它數(shù)據(jù)類。根據(jù)數(shù)據(jù)流動性的不同，分別將規(guī)劃工程項目基礎(chǔ)靜態(tài)數(shù)據(jù)和項目建設(shè)過程中涉及到的技術(shù)經(jīng)濟動態(tài)數(shù)據(jù)等以表結(jié)構(gòu)存儲。

4)規(guī)劃工作中這兩個業(yè)務(wù)功能主要涉及對規(guī)劃研究所獲成果的評價、整理及反饋，為未來規(guī)劃研究工作的工作方向提供指導，為規(guī)劃輔助決策提供初步數(shù)據(jù)支撐。主要數(shù)據(jù)需求來自以規(guī)劃管理評價大類表示的規(guī)劃考核指標類、規(guī)劃考核管理類數(shù)據(jù)和與之存在關(guān)聯(lián)關(guān)系的其它數(shù)據(jù)類。由于涉及到對規(guī)劃成果的整體評價，還需從規(guī)劃任務(wù)信息類和工程建設(shè)信息類中提取相關(guān)數(shù)據(jù)進行指標分析。

2 數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)與交互

為實現(xiàn)對規(guī)劃信息管理中所涉及各類數(shù)據(jù)的高效獲取、存儲及管理應用，還需明確各類數(shù)據(jù)信息的來源與相關(guān)源系統(tǒng)的接口標準，數(shù)據(jù)模型格式等。

從具體信息系統(tǒng)來看，內(nèi)部數(shù)據(jù)大部分需要從與規(guī)劃相關(guān)的信息系統(tǒng)中獲取，如調(diào)度自動化系統(tǒng) (EMS)、生產(chǎn)管理系統(tǒng) (SCMIS)、營銷管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng) (GIS)、電能量采集系統(tǒng)(TMR)等。從時間尺度上來看，所需數(shù)據(jù)包括歷史的、現(xiàn)狀的及未來的電力需求和資源信息。從單個時間斷面上來看 (通常為某年最大負荷時刻)，規(guī)劃數(shù)據(jù)又包括電網(wǎng)生產(chǎn)臺帳數(shù)據(jù)、拓撲數(shù)據(jù)、地理數(shù)據(jù)、調(diào)度運行數(shù)據(jù)，社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)以及市政、規(guī)劃和氣象類數(shù)據(jù)等多方面。

本文按云南電網(wǎng)公司各職能部門相關(guān)信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)來源進行分類，對各部門相關(guān)系統(tǒng)可提供數(shù)據(jù)按前述數(shù)據(jù)分類模型進行分析，從而與規(guī)劃信息管理應用所需數(shù)據(jù)產(chǎn)生較為明確的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系，為數(shù)據(jù)交互指明了數(shù)據(jù)流方向。具體分析方法如圖1所示。

圖1 現(xiàn)有信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析流程圖

3 電網(wǎng)規(guī)劃信息管理集成應用

電網(wǎng)規(guī)劃研究工作涉及到多個專業(yè)領(lǐng)域信息系統(tǒng)以及外部系統(tǒng)之間的信息集成和數(shù)據(jù)整合，覆蓋面廣、信息量大，數(shù)據(jù)流動關(guān)系較為復雜。電網(wǎng)規(guī)劃信息管理應用的數(shù)據(jù)關(guān)系架構(gòu)不僅需根據(jù)已有各系統(tǒng)可提供的重點數(shù)據(jù)進行有效提取和有機整合，還需對各系統(tǒng)中相關(guān)信息按照不同時間范圍、不同統(tǒng)計口徑、不同統(tǒng)計方法進行多方面校驗，以達到剔除冗余數(shù)據(jù)、錯誤數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)準確性的目的。本文提出的各系統(tǒng)與電網(wǎng)規(guī)劃信息管理應用之間的數(shù)據(jù)關(guān)系圖如圖2所示。

圖2 各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互關(guān)系 (綜合技術(shù)平臺建成前)

由圖5可知，電網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)及外部數(shù)據(jù)分別從電網(wǎng)各專業(yè)領(lǐng)域現(xiàn)有信息系統(tǒng)和外部數(shù)據(jù)人工錄入獲取。其中，以文本框表示的數(shù)據(jù)代表通過電網(wǎng)規(guī)劃信息管理應用從各現(xiàn)有系統(tǒng)提取整合的主要數(shù)據(jù)內(nèi)容；以 “?”表示的數(shù)據(jù)代表電網(wǎng)規(guī)劃信息管理應用和各系統(tǒng)之間可進行共享檢驗的數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)不同系統(tǒng)間關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)檢驗及更新。由于在各個信息系統(tǒng)之間存在大量需要交換的信息，通過電網(wǎng)規(guī)劃信息管理應用建設(shè)可實現(xiàn)跨系統(tǒng)之間的信息共享，業(yè)務(wù)流程協(xié)同。保證各系統(tǒng)之間的設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一致性、準確性、完整性、規(guī)范性，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和規(guī)劃業(yè)務(wù)功能應用水平。

在信息部綜合技術(shù)平臺建成后，電網(wǎng)規(guī)劃信息管理應用可以采用兩種方案與綜合技術(shù)平臺進行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)交互：

方案一：電網(wǎng)規(guī)劃信息管理在采用符合南網(wǎng)綜合技術(shù)平臺架構(gòu)標準進行獨立架構(gòu)的前提下，原來需要通過營銷管理、生產(chǎn)管理等系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)信息即可由綜合技術(shù)平臺獲取。綜合技術(shù)平臺遠期更將整合除調(diào)度自動化系統(tǒng)外的所有系統(tǒng)。由圖6可知，此時電網(wǎng)規(guī)劃信息管理應用所需的大部分營銷、生產(chǎn)、物資、財務(wù)、基建數(shù)據(jù)信息即可由綜合技術(shù)平臺獲取。

方案二：電網(wǎng)規(guī)劃信息管理作為綜合技術(shù)平臺應用系統(tǒng)的專業(yè)系統(tǒng)之一，納入綜合技術(shù)平臺建設(shè)進行架構(gòu)。在綜合技術(shù)平臺內(nèi)完成與資產(chǎn)管理系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、電網(wǎng)運行管理系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)以及相關(guān)外部單位系統(tǒng)的集成，以實現(xiàn)本報告所提出的電網(wǎng)規(guī)劃信息管理的各項功能。

圖3 各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)聯(lián)絡(luò)關(guān)系 (綜合技術(shù)平臺建成后)

由于歷史原因與電網(wǎng)規(guī)劃信息管理應用相關(guān)的系統(tǒng)運行部、生技部、營銷部和工程部各系統(tǒng)相關(guān)軟件接口標準不統(tǒng)一，互相之間不能信息共享，形成了許多信息孤島；對于相同的功能，不同的系統(tǒng)之間由于相互獨立，不能相互利用，導致應用孤島問題。因此在本次為信息化支撐規(guī)劃研究工作為目的的電網(wǎng)規(guī)劃信息管理應用架構(gòu)研究中，建議采用基于面向服務(wù)架構(gòu) (SOA)的企業(yè)應用集成 (EAI)技術(shù)來解決現(xiàn)存的信息孤島問題，從而在保證現(xiàn)有信息系統(tǒng)之間松耦合關(guān)系的同時，有效地對業(yè)務(wù)流程進行重組和優(yōu)化，以達到集中電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)資源和功能資源，減少重復投入，降低數(shù)據(jù)和功能冗余帶來的數(shù)據(jù)沖突及功能沖突。[4-6]

4 結(jié)束語

本文從電網(wǎng)規(guī)劃信息管理工作的業(yè)務(wù)職能出發(fā)，首先，針對云南電網(wǎng)規(guī)劃工作的主要業(yè)務(wù)所涉及的相關(guān)職能進行數(shù)據(jù)需求分析，建立了基于規(guī)劃業(yè)務(wù)流程的數(shù)據(jù)分類模型；其次，針對云南電網(wǎng)各專業(yè)領(lǐng)域在用 (或在建)信息系統(tǒng)開展調(diào)研、分析和研究，以數(shù)據(jù)分類模型為紐帶，明確規(guī)劃研究工作中各類數(shù)據(jù)與現(xiàn)有信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和交互關(guān)系，確定了云南電網(wǎng)規(guī)劃研究工作所需數(shù)據(jù)的采集渠道，初步擬定數(shù)據(jù)應用管理思路；最后，提出一種為電網(wǎng)規(guī)劃工作提供信息化支撐的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)信息管理平臺的建設(shè)思路及信息集成設(shè)想。

[1] 王繼業(yè)，張崇見，電力信息資源整合方法綜述，電網(wǎng)技術(shù)，2006，30(9)：83-87.

[2] 余虎，姚建剛，羅滇生等.數(shù)字電力系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)平臺的設(shè)計與實現(xiàn).電力系統(tǒng)自動化，2006，30(18)：94-98.

[3] 林全根.從數(shù)據(jù)整合反思企業(yè)總體數(shù)據(jù)規(guī)劃的重要性.電力信息化，2006，4(6)：79-80.

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Study on Data Analysis and Information Integration of Yunnan Power Grid Planning Management

LI Lianjie1，WANG Wenxi2，ZHOU Maowen1，F(xiàn)ENG Lei2
(1.Yunnan Electric Power Design Institute，Kunming 650051，China；2.Grid Planning and Research Center，Yunnan Power Grid，Kunming 650011，China)

A large amount of data is needed to acquire from external and internal information system for power grid planning and research work.Due to unified interface standard，data errors and other issues among softwares in the relevant field of expertise，it is difficult to build a power grid planning information system.The paper has built the data classified models by analyzing the data requirements of power grid planning information management，and associated the original data with the demanding data in built(or building)information systems of Yunnan power grid by data classified models.Finaly，the paper developed a data acquisition method for Yunnan power grid planning and research work by analyzing business function，data content and format，information module，transmission protocol of the relevant information system

power grid planning；data analysis；information integration

TM76

B

1006-7345(2015)03-0071-04

2015-1-9

李連結(jié) (1980)，男，工程師，云南省電力設(shè)計院，主要從事電力系統(tǒng)規(guī)劃工作 (e-mail)lilianjieyn＠126.com。

王文璽 (1977)男，云南電網(wǎng)有限責任公司，高級工程師，主要從事新能源、智能電網(wǎng)規(guī)劃及新技術(shù)方面的研究 (e-mail) wwxhhy＠163.com。

周懋文 (1987)，女，云南省電力設(shè)計院，主要從事電力系統(tǒng)規(guī)劃工作。