電力用戶用電信息采集系統(tǒng)統(tǒng)一接口建設探討

康麗雁，趙宇東，馬婉忠，劉馨然

(1.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006; 2.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006)

電力用戶用電信息采集系統(tǒng)統(tǒng)一接口建設探討

康麗雁1，趙宇東2，馬婉忠1，劉馨然1

(1.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006; 2.國網遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽 110006)

分析了電力用戶用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據接口存在的問題，提出通過統(tǒng)一接口平臺的方式規(guī)范數(shù)據接口，論述了電力用戶用電信息采集系統(tǒng)統(tǒng)一接口平臺的建設內容及技術方案，以期為開展電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的接口建設提供建設思路和實踐經驗。

采集系統(tǒng)；海量數(shù)據分類；數(shù)據發(fā)布；統(tǒng)一接口

Abstract: This paper analyzes the interface power users’ existing problem of the electricity information collection system .Through the unified interface platform way standard data interface, it discusses the contents of construction of electric information acquisition system of unified interface platform and technical scheme for power users.It provides the construction method and practical experience for the construction of the interface specification acquisition system.

Keywords：data acquire system; mass data classification;mass release;unified interface

電力用戶用電信息采集系統(tǒng)(以下簡稱采集系統(tǒng))是國家電網公司統(tǒng)一堅強智能電網建設的重要組成部分。采集系統(tǒng)是對電力用戶的用電信息進行采集、處理和實時監(jiān)控的系統(tǒng)。經過多年建設，采集系統(tǒng)存儲的用電數(shù)據達到了海量級別，這些用電數(shù)據對于電網規(guī)劃、安全生產、經營管理、優(yōu)質服務等專業(yè)是極其寶貴的數(shù)據資源。

1 采集系統(tǒng)接口建設情況分析

1.1采集系統(tǒng)的數(shù)據

遼寧公司從2010年開始采集系統(tǒng)建設，經過6年建設，建成了符合國家電網公司標準化設計的采集系統(tǒng)主站，基本實現(xiàn)了“全覆蓋”、“全采集”、“全費控”[1]的建設目標。截至目前，全省實現(xiàn)采集電力用戶2 216萬戶，采集成功率達到99.12%。

系統(tǒng)采集的主要數(shù)據項[2]如下。

a. 電能量數(shù)據。包括總正反向電能示值、各費率正反向電能示值、組合有功電能示值、分相電能示值、總電能量、各費率電能量、最大需量等。

b. 交流模擬量。包括電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等。

c. 工況數(shù)據。包括采集終端及計量設備的工況信息。

d. 電能質量越限統(tǒng)計數(shù)據。包括電壓、電流、功率、功率因數(shù)、諧波等越限統(tǒng)計數(shù)據。

e. 事件記錄數(shù)據。包括終端和電能表記錄的時間記錄數(shù)據。

f. 其他數(shù)據。包括費控信息等。

1.2接口現(xiàn)狀

隨著用戶采集覆蓋規(guī)模的擴大，采集系統(tǒng)數(shù)據資源越來越多，而隨著采集系統(tǒng)建設的深入，系統(tǒng)數(shù)據接口需求眾多。采集系統(tǒng)現(xiàn)與營銷業(yè)務應用系統(tǒng)、營銷遠程實時費控系統(tǒng)、電能質量在線監(jiān)測系統(tǒng)、供電電壓自動采集系統(tǒng)、設備(資產)運維精益管理系統(tǒng)等眾多系統(tǒng)存在數(shù)據接口。采集系統(tǒng)累計已為營銷、安質、運檢、運監(jiān)、發(fā)策、信息等專業(yè)眾多業(yè)務應用系統(tǒng)提供業(yè)務及數(shù)據支撐。

1.3存在問題

綜合當前各接口應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，目前采集系統(tǒng)對外數(shù)據服務接口應用主要面臨以下問題。

a. 接口眾多，難以有效管理。眾多接口采用的實現(xiàn)方式不盡相同，缺乏統(tǒng)一管理，缺乏對接口服務效率、質量的跟蹤監(jiān)測。

b. 負載壓力大，難以滿足時效性要求。眾多接口的存在已經對采集系統(tǒng)本身造成很大的負載壓力，無法頻繁開展大量數(shù)據的發(fā)布，難以支撐時效性要求高的業(yè)務應用需求。

c. 接口靈活性、擴展性不夠。各業(yè)務系統(tǒng)間數(shù)據需求存在交叉，一對一方式的接口應用導致接口開發(fā)重復無度，缺乏靈活性和擴展性，給采集系統(tǒng)運維工作帶來較大壓力。

d. 敏感性數(shù)據[3]提供未考慮脫敏。由于采集系統(tǒng)部分數(shù)據存在敏感性，對外提供時未考慮數(shù)據脫敏，存在數(shù)據安全性隱患。

同時，加快構建全球能源互聯(lián)網和全面建成“一強三優(yōu)”現(xiàn)代公司的目標， 對全業(yè)務協(xié)同、全流程貫通提出了更高要求，深入挖掘數(shù)據價值、用數(shù)據管理企業(yè)、用信息驅動業(yè)務的需求更為迫切。

2 統(tǒng)一接口平臺設計與實現(xiàn)

建設采集系統(tǒng)統(tǒng)一接口服務平臺是解決上述問題的可行技術方案。通過統(tǒng)一接口平臺，實現(xiàn)多維度信息交互模型[4]，按照數(shù)據類型的不同、數(shù)據流向的不同、交互方式的不同，分別構建數(shù)據交互的模型，在統(tǒng)一接口平臺管理下，實現(xiàn)多維度數(shù)據交互的靈活性、擴展性。通過采集系統(tǒng)統(tǒng)一接口平臺實現(xiàn)采集系統(tǒng)與外部系統(tǒng)數(shù)據交互接口統(tǒng)一，數(shù)據交互規(guī)范管理。

2.1建設內容

圖1 統(tǒng)一接口服務平臺

如圖1所示，通過建設統(tǒng)一接口服務平臺，為采集系統(tǒng)主站與其他系統(tǒng)之間建立統(tǒng)一的交互通道，實現(xiàn)靜態(tài)數(shù)據發(fā)布、實時數(shù)據發(fā)布、外部數(shù)據獲取、特定交互接口等四類接口應用。

靜態(tài)數(shù)據發(fā)布：將采集系統(tǒng)的凍結數(shù)據、統(tǒng)計數(shù)據、指標數(shù)據等按對象化整理到統(tǒng)一接口服務平臺，根據發(fā)布需求靈活配置，實現(xiàn)定時發(fā)布。

實時數(shù)據發(fā)布：實時獲取采集系統(tǒng)的終端事件等實時數(shù)據，根據對側系統(tǒng)的服務要求，在業(yè)務需求時間內向其主動推送數(shù)據。

外部數(shù)據獲?。焊鶕杉到y(tǒng)不同功能的需求，從調度電能量系統(tǒng)、PMS系統(tǒng)等外部系統(tǒng)獲取相關數(shù)據，并保存到采集系統(tǒng)主站。

特定交互接口：對于營銷系統(tǒng)等與采集系統(tǒng)存在復雜業(yè)務交互需求的，根據其交互特點一一制定接口，納入統(tǒng)一接口服務平臺進行統(tǒng)一管理。

2.2技術架構

如圖2所示，統(tǒng)一接口服務平臺分為數(shù)據層、服務層、應用層[5]。

數(shù)據層構建接口數(shù)據庫，從采集系統(tǒng)生產數(shù)據庫通過ETL工具或其他技術進行數(shù)據抽取，提供給靜態(tài)數(shù)據發(fā)布服務使用。接口庫的數(shù)據根據外部系統(tǒng)的需要保留有限的時間，過期數(shù)據定期清理。

服務層分為計算集群和服務集群。服務集群又分為接口服務集群和文件服務集群。接口服務集群以分布式負載均衡的方式負責對外提供統(tǒng)一的接口服務。對于大數(shù)據的對外提供，則以文件服務的形式提供下載。計算集群根據不同的接口應用需求，分為靜態(tài)數(shù)據發(fā)布計算集群、實時數(shù)據發(fā)布計算集群、外部數(shù)據獲取計算集群、特定交互接口等四類應用，其實現(xiàn)方式分別如下：

圖2 統(tǒng)一接口服務平臺總體架構

靜態(tài)數(shù)據的發(fā)布基于面向對象的模型與WebService相結合的技術。外部系統(tǒng)(客戶端)將根據數(shù)據模型定義的組合對象傳遞給接口服務，接口服務調用發(fā)布計算解析該對象并從接口數(shù)據庫中提取其所需數(shù)據，最終返回數(shù)據對象集合。

實時數(shù)據的發(fā)布采用Webservice+JMS、Socket等技術實現(xiàn)。由采集系統(tǒng)的采集前置機集群在保存生產數(shù)據庫的同時，同步發(fā)送實時數(shù)據給統(tǒng)一接口服務平臺，平臺通過緩存機制對數(shù)據進行暫存，并通過客戶端向外部系統(tǒng)(服務端)實時推送其訂閱的數(shù)據。

外部數(shù)據的獲取需根據外部系統(tǒng)的接口服務要求，開發(fā)相應的客戶端，通過客戶端定期獲取數(shù)據并寫入采集系統(tǒng)生產數(shù)據庫以供使用。

特定交互接口是指統(tǒng)一接口服務平臺開通專有通道集成具有復雜業(yè)務的交互接口，如與營銷系統(tǒng)的接口、與費控管理系統(tǒng)的接口等。

應用層包括需求管理、配置管理、服務監(jiān)測等支撐功能。可以作為采集系統(tǒng)的一個功能模塊，在現(xiàn)有系統(tǒng)的技術框架上實現(xiàn)。

3 結束語

數(shù)據是信息化的核心， 建設采集系統(tǒng)統(tǒng)一數(shù)據接口是源端數(shù)據融合、 后端數(shù)據分析的必然選擇。在采集系統(tǒng)統(tǒng)一接口平臺管理下，提高了多維度數(shù)據交互的靈活性、擴展性。同時可實現(xiàn)信息交互在線監(jiān)測管理，對所有數(shù)據交互接口服務的運行狀態(tài)、調用情況、交互流量等進行實時監(jiān)測管理。在后續(xù)工作中，還可以通過統(tǒng)一接口平臺，拓展開展采集大數(shù)據、云計算等服務[6]，充分發(fā)揮采集系統(tǒng)基礎數(shù)據的支撐作用。

[1] 關于加快用電信息采集系統(tǒng)建設的意見：國家電網營銷[2010]119號[S].

[2] 電力用戶用電信息采集系統(tǒng)功能規(guī)范：Q/GDW 1373—2013[S].

[3] 王志斌. 淺談用電信息采集系統(tǒng)不良數(shù)據分析及處理[J]. 東北電力技術，2012，33(11)：46-48.

[4] 電力用戶用電信息采集系統(tǒng)設計導則：技術方案設計導則：Q/GDW 1378.3—2013[S].

[5] 電力用戶用電信息采集系統(tǒng)設計導則：主站軟件設計導則：Q/GDW 1378.1—2013[S].

[6] 張 冶. 電力用戶用電信息采集系統(tǒng)在智能電網中的應用[J]. 東北電力技術，2013，34(7)：50-52.

Power User Electric Information Acquisition System Discussion on the Construction of Unified Interface

KANG Liyan1，ZHAO Yudong2，MA Wanzhong1，LIU Xinran1

(1. Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China；2. State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China)

TM76

A

1004-7913(2017)07-0052-03

2017-05-20)

康麗雁(1975)，女，碩士，高級工程師，主要從事負荷控制系統(tǒng)、電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的建設與研究工作。