基于QlikView的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)集成方法研究

屈少青，隆輝，王鵬，張超，柳明，韋朦

（國網(wǎng)湖南省電力公司長沙供電分公司，湖南長沙410015)

基于QlikView的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)集成方法研究

屈少青，隆輝，王鵬，張超，柳明，韋朦

（國網(wǎng)湖南省電力公司長沙供電分公司，湖南長沙410015)

針對當(dāng)前電網(wǎng)規(guī)劃工作對于電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速建模、多維度鉆取分析、高度直覺化的實際需求，提出了基于QlikView的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)集成方法，并結(jié)合實際工作對研究成果進(jìn)行了驗證。實例分析表明，所提出的數(shù)據(jù)集成方法具有較好的適應(yīng)性，能根據(jù)實際工作需要靈活地進(jìn)行可視化分析。

電網(wǎng)規(guī)劃；數(shù)據(jù)集成；QlikView；可視化；事件觸發(fā)機(jī)制

在電網(wǎng)數(shù)據(jù)集成〔1〕的深化研究方面，國內(nèi)外許多學(xué)者進(jìn)行了有深度的探索〔1－10〕。縱觀相關(guān)研究工作，基本已形成從整體思路、技術(shù)手段以及結(jié)果展示等一套完整的電網(wǎng)數(shù)據(jù)集成解決方案，并在工程實踐中取得了一些突破〔7－8〕。但上述研究主要基于單一平臺，只是電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)集成的一個子集，尚未涉及到生產(chǎn)PMS，用電信息采集等多個應(yīng)用系統(tǒng)的交叉部分。針對現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)在電網(wǎng)規(guī)劃工作開展中所暴露出的種種弊端，還需通過電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)集成的研究工作實現(xiàn)以下目的:

1)簡單、快速建模。不改變現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，直接從業(yè)務(wù)系統(tǒng)中抽取數(shù)據(jù)。

2)數(shù)據(jù)流向合理。以設(shè)備為基礎(chǔ)單元，避免數(shù)據(jù)在流轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)畸變，或者數(shù)據(jù)端變動導(dǎo)致數(shù)據(jù)口徑不一致的問題。

3)基于多維化的事件響應(yīng)機(jī)制。具備服務(wù)的可重用性，能滿足不同空間、時間維度數(shù)據(jù)抽取的需求。

4)數(shù)據(jù)的可視化分析。確保數(shù)據(jù)交換提供者和交換使用者之間保持松耦合的關(guān)系，能根據(jù)分析需要直觀展示數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

QlikView〔11〕作為一款集數(shù)據(jù)存儲、分析于一體的軟件，能使開發(fā)者和分析者通過高度可視化的方式互動分析重要業(yè)務(wù)信息，在BI領(lǐng)域有著廣泛而成熟的應(yīng)用，但在電網(wǎng)數(shù)據(jù)集成領(lǐng)域還尚未開展。文中總結(jié)了電網(wǎng)數(shù)據(jù)集成的理論研究和工程實踐，針對當(dāng)前電網(wǎng)規(guī)劃工作的實際需求，提出了基于QlikView的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)集成方法，并結(jié)合實際工作對研究成果進(jìn)行了驗證。

1 基于QlikView的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)集成方法

1.1 電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)集成的整體框架及工作流程

通過QlikView架構(gòu)來實現(xiàn)橫向與縱向的多種異構(gòu)數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)交換與接口管理功能，整體框架主要包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)集成和數(shù)據(jù)可視化3個部分，如圖1所示。

圖1 基于QlikView的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)集成平臺

基于QlikView的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)集成平臺主要采用實體化方法，通過QlikView自帶的數(shù)據(jù)文件集代替數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，結(jié)合ETL技術(shù)和元數(shù)據(jù)技術(shù)來完成各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成。與其他應(yīng)用軟件相比，其優(yōu)勢在于QlikView的多維分析和自動增量抽取功能是用戶點擊后再執(zhí)行實時計算，而不是在ETL過程中預(yù)先計算好，從而大大節(jié)省了數(shù)據(jù)提取的時間。具體的流程如圖2—3所示。

圖2 工作流程

圖3 QlikView增量自服務(wù)流程

平臺中的自動調(diào)度模塊，可以按照年、季、月、日、時等時間模式來對每一分析主題進(jìn)行調(diào)度配置來實現(xiàn)數(shù)據(jù)集成平臺的自服務(wù)分析；即在分析模型建立后，可以按照用戶調(diào)度需求配置相應(yīng)的調(diào)度安排；待配置調(diào)度模式后，智能分析平臺將按照該調(diào)度模式進(jìn)行自服務(wù)管理，無需人工干預(yù)。

1.2 人機(jī)交互與可視化設(shè)計

圖形化的數(shù)據(jù)管理環(huán)境要求有高度可視化的GUI，而傳統(tǒng)的X－Window/Motif開發(fā)庫由于歷史原因不能提供例如樹和表格等復(fù)雜的控件〔9〕。

以業(yè)務(wù)需求為核心、數(shù)據(jù)集成為手段，在QlikView的基礎(chǔ)上綜合開發(fā)自定義報表功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析與實際業(yè)務(wù)的有效銜接，克服了傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃決策輔助平臺側(cè)重于數(shù)學(xué)模型而忽視底層數(shù)據(jù)獲取難度的實際問題。

2 平臺功能分析及實例

2.1 電網(wǎng)規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集成

該平臺以電網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)的實際需求為導(dǎo)向，按照數(shù)據(jù)源端唯一、流向正確的原則，結(jié)合業(yè)務(wù)開展流程、數(shù)據(jù)源頭，有效利用現(xiàn)有的調(diào)度OPEN3000，生產(chǎn)PMS，營銷SG186等系統(tǒng)資源，將設(shè)備臺賬、負(fù)荷、用電量以及設(shè)備故障跳閘信息、業(yè)擴(kuò)工程(含電源)等多個系統(tǒng)信息進(jìn)行整合，確保數(shù)據(jù)產(chǎn)生、輸入、輸出流動方向的正確性。目前，該項功能在某供電公司 “營配調(diào)貫通”工作中發(fā)揮了重要作用，極大減輕了人工校核的工作量。同時，在10 kV及以上變電站、線路臺賬管理方面，實現(xiàn)了按區(qū)縣、供電分區(qū)、電壓等級進(jìn)行變電容量、線路長度、區(qū)域容載比等信息展示。

2.2 多主題應(yīng)用分析

作為電網(wǎng)規(guī)劃工作輔助工具，該平臺實現(xiàn)了各類應(yīng)用的數(shù)據(jù)定制服務(wù)(圖4)，保證了服務(wù)的可重用性。除現(xiàn)有電網(wǎng)規(guī)劃工作的各種主題應(yīng)用分析之外，該平臺還可為國家電網(wǎng)公司正在開發(fā)的“一體化電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計平臺”提供數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)的自動轉(zhuǎn)接、導(dǎo)入功能，避免重復(fù)勞動。

圖4 主題應(yīng)用分析流程

2.3 基于不同數(shù)據(jù)源的主題應(yīng)用分析

圖5為日常規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求及來源情況，該系統(tǒng)匯聚了不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的流向性、唯一性得到保障。在地區(qū)負(fù)荷特性分析、行業(yè)用電情況分析、停電統(tǒng)計分析等業(yè)務(wù)中，可以對來自不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)按照給定的業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行靈活統(tǒng)計，解決了以往工作中的數(shù)據(jù)核對耗時費(fèi)力的問題，且數(shù)據(jù)質(zhì)量得到提高，規(guī)劃工作效率明顯提升。

圖5 日常規(guī)劃業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求及來源情況

2.4 村網(wǎng)規(guī)劃相關(guān)指標(biāo)分析

為了解某縣村網(wǎng)規(guī)劃工作中所屬村組的戶均配變?nèi)萘俊艟秒娏康戎笜?biāo)情況。利用平臺對生產(chǎn)PMS，營銷SG186系統(tǒng)中該村組的配變臺區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、匹配，自動調(diào)取相關(guān)村組配變臺區(qū)設(shè)備臺賬和歷年用電量信息，如圖6所示。

圖6 某縣戶均配變?nèi)萘俊艟秒娏拷y(tǒng)計分析

2.5 報表自定義管理

圖7為地區(qū)市場統(tǒng)計分析報表。電力市場分析預(yù)測工作中，實現(xiàn)了按照年、月、日、小時、分鐘等不同時間維度以及按地區(qū)、區(qū)縣、供電分區(qū)等不同空間維度進(jìn)行區(qū)域負(fù)荷統(tǒng)計分析的功能。報表數(shù)據(jù)分析更靈活、維度更廣，并能根據(jù)需要設(shè)置負(fù)荷警戒線進(jìn)行突出顯示，展示電網(wǎng)負(fù)荷變動情況。

圖7 地區(qū)電力市場統(tǒng)計分析報表

3 結(jié)語

通過基于QlikView的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)集成平臺，實現(xiàn)了對來自不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的自動存儲、加工、分析和統(tǒng)計，實現(xiàn)了電網(wǎng)負(fù)荷、供電量、設(shè)備臺帳等關(guān)鍵指標(biāo)的展現(xiàn)和具體業(yè)務(wù)報表的定制和生產(chǎn)，確保了系統(tǒng)間數(shù)據(jù)流向的合理、參數(shù)共享，減少了系統(tǒng)參數(shù)和數(shù)據(jù)庫維護(hù)的難度。后期將以配電網(wǎng)圖形與數(shù)據(jù)集成方向為重點，進(jìn)一步探索構(gòu)建集圖形與數(shù)據(jù)為一體的 “電網(wǎng)一張圖”建設(shè)工作。

〔1〕陳躍國，王京春.數(shù)據(jù)集成綜述 〔J〕.計算機(jī)科學(xué)，2004，31 (5):48-51.

〔2〕杜旭，申剛，劉中勝，等.電網(wǎng)規(guī)劃管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的研究與實現(xiàn) 〔J〕.電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報，2013，25(2): 163-165.

〔3〕彭小圣，鄧迪元，程時杰，等.面向智能電網(wǎng)應(yīng)用的電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù) 〔J〕.中國電機(jī)工程學(xué)報，2015，35(3): 503-511.

〔4〕陳麗娟，朱曉燕，趙俊峰.國內(nèi)電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)集成應(yīng)用綜述〔J〕.電力自動化設(shè)備，2010，30(1):139-144.

〔5〕宋宇寧，尹建偉，陳剛，等.基于事件驅(qū)動的柔性數(shù)據(jù)集成研究 〔J〕.計算機(jī)應(yīng)用，2004，24(12):120-123.

〔6〕劉芳.信息可視化技術(shù)及應(yīng)用 〔D〕.杭州:浙江大學(xué)，2013.

〔7〕路廣，王永福，張伯明，等.基于Unix電網(wǎng)集成數(shù)據(jù)管理環(huán)境設(shè)計和實現(xiàn) 〔J〕.電力自動化設(shè)備，2001，34(6):37-41.

〔8〕姜臘林，金小明，龍鵬飛，等.電力系統(tǒng)規(guī)劃數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)設(shè)計 〔J〕.電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報，2012，27(1):91-96.

〔9〕吳慶雙，付仲良.基于GIS的電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺 〔J〕.國土資源遙感，2011(4):151-156.

〔10〕劉文霞，王志強(qiáng)，毛輝，等.數(shù)據(jù)集成技術(shù)在電力營銷數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中的應(yīng)用 〔J〕.電網(wǎng)技術(shù)，2004，28(18):70-74.

〔11〕QliView.The QliView.Producet Family〔EB/OL〕.http:// www.qlikview.com/us/explore/products/overiew，2012-05-01.

Study on Data Integration Methods of Power Grid Planning Based on QlikView

QU Shaoqing，LONG Hui，WANG Peng，ZHANG Chao，LIU Ming，WEI Meng
(State Grid Hunan Electric Power Corporation Changsha Power Supply Company，Changsha 410015，China)

In allusion to the actual demand for the rapid modeling，multi-dimensional drill analysis and highly visualization of power grid data in current power grid planning，this paper proposes a data integration method of power grid planning based on QlikView，and the research result is verified by combing actual work.Example analysis shows that the proposed data intergration method has good adaptability，and it can help to perform visual analysis based on actual work.

power grid planning；data integration；QlikView；visualization；event trigger mechanism

TM734

B

1008-0198(2017)04-0012-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2017.04.004

2017-01-12 改回日期:2017-04-07