采集運行維護資源配置決策支持研究

鞠默欣，唐偉寧，孔凡強，于　旭，張佳庚，李大鵬

(1.國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學研究院，長春　130021；

2.國網(wǎng)西藏電力有限公司電力科學研究院，拉薩　850000)

隨著用電信息采集系統(tǒng)建設逐步進入深化應用階段，各類高級應用對采集成功率提出了更高的要求，如何合理分配采集運行維護(以下簡稱運維)資源，使采集成功率達到穩(wěn)定理想水平，意義重大,對用電信息采集系統(tǒng)[1]提出了更高的要求。但各網(wǎng)省公司采集建設規(guī)模、運維模式、資源配置都不盡相同，導致運維能力有較大差異，如何科學合理地分配運維資源[2-3]，使采集成功率達到穩(wěn)定理想水平，是采集系統(tǒng)高效運維重要的一項內容。本文根據(jù)吉林省9個單位(以地名稱統(tǒng)計)采集故障產生數(shù)量、分布特點、現(xiàn)有人力資源數(shù)量，建立了采集運維難度系數(shù)模型，采集運維人員數(shù)量的配置情況，為采集系統(tǒng)高效運維的資源配置決策提供參考。

1　數(shù)據(jù)來源分析

通過用電信息采集系統(tǒng)，抽取了2016年5月29日吉林省9個地(市)投抄電表數(shù)量、采集運維數(shù)量以及日均采集成功率等指標，具體見表1。

通過表1可以計算出吉林省9個地(市)的人均分擔未成功采集電表數(shù)量、單位面積人均分擔電表數(shù)量以及未成功采集電表數(shù)量3個指標，見表2。

綜合分析表1與表2中的數(shù)據(jù)，可以看出：人均分擔未成功采集電表數(shù)量越多，其采集成功率也相對較低；單位面積人均分擔電表數(shù)量越多，出現(xiàn)故障的概率越大，給運維人員帶來的難度越大；單位面積未成功采集電表數(shù)量越多，說明運維人員的工作量越大，運維難度越大。

表1　吉林省各地市采集數(shù)據(jù)指標與采集運維人員分配情況

表2　吉林省各地市人均分擔未成功采集電表數(shù)量等指標統(tǒng)計　塊

2　采集運維難度系數(shù)模型的建立

為了更合理地配置采集運維資源，引入采集運維難度系數(shù)D，其綜合考慮人均分擔未成功采集電表數(shù)量、單位面積人均分擔電表數(shù)量以及單位面積未成功采集電表數(shù)量，通過聯(lián)系采集運維難度系數(shù)與采集成功率之間的關系，合理安排人力資源，使采集成功率達到穩(wěn)定水平。

由于人均分擔未成功采集電表數(shù)量、單位面積人均分擔電表數(shù)量以及單位面積未成功采集電表數(shù)量之間數(shù)值相差很大，無法直接參與模型建立，因此需為各因素選取基數(shù)，見表3。

將各因素統(tǒng)計數(shù)據(jù)分別除以相應的基數(shù)a，得到人均分擔未成功采集電表數(shù)量因子D1、單位面積人均分擔電表數(shù)量因子D2以及單位面積未成功采集電表數(shù)量因子D3，表4給出了吉林省各單位3種因子的計算結果。

表3　各因素的基數(shù)　塊

(1)

式中：A為未成功采集電表數(shù)量；B為投抄電表數(shù)量；S為區(qū)域面積；P為采集運維人員數(shù)量；a1、a2、a3為相應基數(shù)。

表4　3種因子計算結果

采集運維難度系數(shù)D與3種因子的關系，可以下式表示：

D=d1×D1+d2×D2+d3×D3

(2)

其中d1、d2、d3為權重。

考慮到采集運維難度系數(shù)D與采集成功率的對應關系的一致性以及各因素對采集成功率影響比重，d1取1.0，d2取0.2，d3取0.1。表5給出了采集運維難度系數(shù)D與采集成功率關系。

表5　采集運維難度系數(shù)D與采集成功率關系

圖1和圖2分別給出了采集運維難度系數(shù)與采集成功率的分布圖，可以看出，采集成功率基本隨采集運維難度系數(shù)的增加而降低。

分別采用指數(shù)函數(shù)、線性函數(shù)、二次多項式、對數(shù)函數(shù)對采集運維難度系數(shù)和采集成功率進行擬合，比較擬合效果見圖3至圖6。

圖1　各地(市)采集運維難度系數(shù)分布圖

圖2　各地(市)采集成功率分布圖

圖3　指數(shù)函數(shù)擬合

圖4　線性函數(shù)擬合

圖5　二次多項式擬合

圖6　對數(shù)函數(shù)擬合

表6給出了4種擬合方法所對應的擬合公式，綜合考慮其前后半個周期的趨勢以及采集成功率為100%時采集運維難度系數(shù)的合理情況，應選擇對數(shù)函數(shù)擬合公式表示采集成功率與采集運維難度系數(shù)之間的關系。

3　算例分析

以白山供電公司(包括縣)為例，通過應用采集運維難度模型，分析不同采集成功率下，采集運維人員分配情況。

表6　4種擬合函數(shù)對應的擬合公式

白山供電公司(包括縣)未成功采集電表數(shù)量為3 640塊，投抄電表數(shù)量為422 378塊，區(qū)域面積為17 485 km2，將這些已知數(shù)據(jù)代入模型中，可以計算出不同采集成功率所對應的采集運維難度系數(shù)，以及相應采集運維人員數(shù)量的配置情況，見表7。

表7　白山供電公司不同采集成功率下

4　結論

根據(jù)吉林省各單位采集故障產生數(shù)量、分布特點以及現(xiàn)有人力資源數(shù)量，結合采集成功率所建立的采集運維難度系數(shù)模型，模擬了不同的運維人員數(shù)量情況下，采集成功率達到穩(wěn)定理想水平時的人員配置數(shù)量，避免了采集運維人員分配過多，經(jīng)濟性差，或采集運維人員分配過少，運維能力不足的問題，采集運維難度系數(shù)模型為運維人員安排的決策提供科學依據(jù)。

參考文獻：

[1]胡江溢，祝恩國，杜新綱，等.用電信息采集系統(tǒng)應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].電力系統(tǒng)自動化，2014，38(2)：131-134.

[2]楊黃河，孫經(jīng)，徐基前.用電信息采集綜合運維保障技術應用研究[J].電力信息與通信技術，2014，12(3)：112-116.

[3]劉麗江，劉麗華，楊子娟，等.用電信息采集綜合運維技術保障研究[J].科教導刊，2015，5(36)：164-165.