基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)的電力生產(chǎn)安全事故事件監(jiān)控平臺(tái)研發(fā)

摘 ?要：在生活中，隨處可見(jiàn)“安全第一”的標(biāo)語(yǔ)。在電力行業(yè)，電力安全至關(guān)重要。在發(fā)生電力安全事故事件后，傳統(tǒng)的做法是人工計(jì)算事故事件等級(jí)?，F(xiàn)通過(guò)研發(fā)電力生產(chǎn)安全事故事件監(jiān)控平臺(tái)，可自動(dòng)判定事故事件等級(jí)，迅速采取有效措施減少負(fù)荷損失，做好客戶(hù)服務(wù)工作，及時(shí)恢復(fù)電網(wǎng)和設(shè)備運(yùn)行，有效防止事故事件等級(jí)升級(jí)，避免不必要的損失。

關(guān)鍵詞：安全;事件;組件;大數(shù)據(jù)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TP277 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2021）12-0145-04

Abstract： In life， the slogan "Safety First" can be seen everywhere. In the electric power industry， electric power safety is very important. After the occurrence of electric power safety accident event， the traditional practice is manual calculating the grade of accident even. Through the research and development of electric power production safety accident event monitoring platform， it can automatically determine the grade of accident event， quickly take effective measures to reduce the load loss， do a good job in customer service， restore the operation of power grid and equipment timely， effectively prevent the upgrading of accident event level and avoid unnecessary losses.

Keywords： safety; event; component; big data analysis

0 ?引 ?言

根據(jù)中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司頒布的《中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力事故事件調(diào)查規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)查規(guī)程），電力安全事故事件等級(jí)需區(qū)分農(nóng)村和城區(qū)，結(jié)合減供負(fù)荷、用戶(hù)數(shù)量、停電時(shí)長(zhǎng)和饋線(xiàn)30天內(nèi)故障性停電次數(shù)四個(gè)方面的條件，來(lái)計(jì)算事件最高等級(jí)。安全監(jiān)管部門(mén)需要對(duì)所管轄區(qū)域的發(fā)生的故障性停電事件事故進(jìn)行調(diào)查，且須知悉對(duì)應(yīng)的事件事故的等級(jí)，通過(guò)事件事故的等級(jí)預(yù)判、自動(dòng)判斷等，使得安全監(jiān)管部門(mén)根據(jù)不同的等級(jí)采取不同的措施或提前干預(yù)工作，降低和減少事件事故的等級(jí)和數(shù)量，確保線(xiàn)路的穩(wěn)定安全運(yùn)行，提高用電客戶(hù)的滿(mǎn)意度，踐行人民電業(yè)為人民的服務(wù)宗旨。

1 ?電力安全事故事件

電力安全事故事件是指在電力生產(chǎn)、電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的電網(wǎng)減供負(fù)荷或用戶(hù)停電、電能質(zhì)量降低、影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行或者影響電力（或熱力）正常供應(yīng)的事故（包括熱電廠發(fā)生的影響熱力正常供應(yīng)的事故）和發(fā)輸變配電設(shè)備非計(jì)劃停運(yùn)、電網(wǎng)安全水平降低、二次系統(tǒng)不正確動(dòng)作、調(diào)度業(yè)務(wù)或生產(chǎn)實(shí)時(shí)通信功能中斷等后果的事件[1]。依據(jù)事件后果嚴(yán)重程度從高到低排序，事件等級(jí)依次分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)、五級(jí)、六級(jí)、七級(jí)和八級(jí)共八個(gè)等級(jí)級(jí)。地市供電局需對(duì)電力生產(chǎn)安全事故事件進(jìn)行嚴(yán)格管控，對(duì)四至八級(jí)電力生產(chǎn)安全事件加強(qiáng)內(nèi)部管控和監(jiān)督，嚴(yán)禁出現(xiàn)一至三級(jí)電力生產(chǎn)安全事故。

目前存在無(wú)法實(shí)時(shí)自動(dòng)獲知電力安全事故事件情況，需要通過(guò)人為表格計(jì)算的方式獲取各類(lèi)等級(jí)的事件，需要導(dǎo)出對(duì)應(yīng)饋線(xiàn)事件根據(jù)計(jì)算公式得出饋線(xiàn)事件等級(jí)對(duì)應(yīng)的事件等級(jí)，統(tǒng)計(jì)工作量大，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)多源頭，環(huán)比同比及事件預(yù)測(cè)工作停滯不前，無(wú)法進(jìn)行事件事故趨勢(shì)預(yù)測(cè)分析。管理專(zhuān)業(yè)人員及業(yè)務(wù)人員均希望有一個(gè)監(jiān)控看板，自動(dòng)顯示各地區(qū)的事件等級(jí)分布情況，各饋線(xiàn)事件等級(jí)分布情況。

2 ?大數(shù)據(jù)平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)運(yùn)用數(shù)字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開(kāi)展安全事故事件分析個(gè)性化應(yīng)用，將事故事件的預(yù)判往前移。大數(shù)據(jù)平臺(tái)匯聚營(yíng)銷(xiāo)、資產(chǎn)、財(cái)務(wù)、人資等信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，積累了類(lèi)型多樣體量龐大的電力數(shù)據(jù)資源，可自動(dòng)獲取生產(chǎn)系統(tǒng)的中壓故障單、報(bào)障單、可靠性運(yùn)行事件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，提供敏捷挖掘、ETL組件產(chǎn)品，可開(kāi)展大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)工作;提供自助分析、云報(bào)表等組件產(chǎn)品，可開(kāi)展圖文并茂的應(yīng)用界面開(kāi)發(fā);提供MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)、PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)、Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)等組件產(chǎn)品，可靈活開(kāi)展各類(lèi)表進(jìn)行源庫(kù)表到應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)自由拼接、統(tǒng)計(jì)分析等[2]。大數(shù)據(jù)平臺(tái)相對(duì)傳統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)難度小，僅需程序員熟練掌握及應(yīng)用平臺(tái)提供的組件產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)即可。開(kāi)發(fā)效率高，平均開(kāi)發(fā)周期縮短近70%。平臺(tái)穩(wěn)定性高，組件式開(kāi)發(fā)具有高內(nèi)聚、低耦合的優(yōu)勢(shì)，組件內(nèi)部運(yùn)行與平臺(tái)運(yùn)行不會(huì)交叉影響，實(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算實(shí)時(shí)化和能力服務(wù)化。

3 ?事件事故程序設(shè)計(jì)

依托大數(shù)據(jù)平臺(tái)提供的組件產(chǎn)品，根據(jù)調(diào)查規(guī)程的事件事故的等級(jí)，運(yùn)用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)，提取近三年至五年生產(chǎn)系統(tǒng)的中壓故障單、報(bào)障單、可靠性運(yùn)行事件，獲取到縣區(qū)局、城鄉(xiāng)標(biāo)注、故障發(fā)生日期、饋線(xiàn)名稱(chēng)、停電開(kāi)始時(shí)間、停電結(jié)束時(shí)間等關(guān)鍵明細(xì)數(shù)據(jù)。運(yùn)用敏捷挖掘工具根據(jù)事故事件明細(xì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的去重、不同事件等級(jí)進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)、合并、過(guò)濾取得事故事件最高等級(jí)（唯一等級(jí)）、類(lèi)型轉(zhuǎn)換等進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)處理、最終得到事件事故的等級(jí)明細(xì)及統(tǒng)計(jì)表，運(yùn)行全過(guò)程截圖如圖1所示[3]。

運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)的時(shí)間序列算法對(duì)三年至五年事件事故進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，獲取未來(lái)半年至一年的事件事故發(fā)展趨勢(shì)。運(yùn)用云報(bào)表、自助分析工具，將事件事故的等級(jí)明細(xì)及統(tǒng)計(jì)表進(jìn)行多維度及圖形化的展示。其中，饋線(xiàn)事故事件可以通過(guò)運(yùn)行事件，自動(dòng)計(jì)算對(duì)應(yīng)等級(jí)，部分MySQL腳本為：

select

Distinct

a.NAME ? as ?表示饋線(xiàn)的名稱(chēng)，

DECODE（ ?a.AREA_FEATURE || ''，

'1'，

'市中心'，

'2'，

'市區(qū)'，

'3'，

'城鎮(zhèn)'，

'4'，

'鄉(xiāng)村'

） as 地區(qū)特征，

case

when a.DY_USER_COUNT between 5000 and 10000 then

'6級(jí)'

when ?a.DY_USER_COUNT between 10000 and 20000 ?then

'5級(jí)'

when ?a.DY_USER_COUNT between 20000 ?and ?30000 ?then

'4級(jí)'

when ?a.DY_USER_COUNT between 30000 ?and 100000 ?then

'3級(jí)'

when a.DY_USER_COUNT between 100000 ? and 150000 ?then

'2級(jí)'

when ?a.DY_USER_COUNT >= 150000 then

'1級(jí)'

else '無(wú)'

end ?事件等級(jí)，

a.OWNER_STATION_NAME ? as ?供電所名稱(chēng)，

substr（a.QUJU_NAME， ? ? ? ?3，2） as 區(qū)局名稱(chēng)，

a.SHIJU_NAME ? as ?市局名稱(chēng)，

a.DY_USER_COUNT ? as ?低壓總用戶(hù)數(shù)，

a.LAST_UPDATE_TIME ? as ?最后更新時(shí)間

from ?table a

where a.STATUS='1'

and a.AREA_FEATURE=4

and a.DY_USER_COUNT >5000

4 ?平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)地理位置，地圖展示所管轄區(qū)域的事件事故數(shù)量分布，聯(lián)動(dòng)展示對(duì)應(yīng)等級(jí)分布，對(duì)應(yīng)的年月分布情況，預(yù)測(cè)情況等，下鉆到具體的明細(xì)數(shù)據(jù)，按照區(qū)縣局、供電所、班組等多維度展示事件事故等級(jí)分布情況，滾動(dòng)展示饋線(xiàn)事件事故等級(jí)分布情況等。頁(yè)面采用藍(lán)色基調(diào)進(jìn)行深色的配色進(jìn)行頁(yè)面UI設(shè)計(jì)[4，5]，圖形有地圖，柱圖、儀表盤(pán)等，明細(xì)清單采用滾動(dòng)播放模式，根據(jù)等級(jí)嚴(yán)重程度從高到低對(duì)應(yīng)綠色到紅色進(jìn)行標(biāo)注，平臺(tái)最終的功能模塊有事件分布地圖、總事件統(tǒng)計(jì)及清單下載。饋線(xiàn)事件等級(jí)分布三大功能模塊。用戶(hù)可根據(jù)事件等級(jí)、月份、地區(qū)等點(diǎn)擊，則聯(lián)動(dòng)顯示對(duì)應(yīng)的事件總數(shù)及分布情況。最終實(shí)現(xiàn)界面如圖2所示。

5 ?實(shí)用化情況

電力生產(chǎn)安全事故事件監(jiān)控平臺(tái)采用敏捷式開(kāi)發(fā)模式，從需求-開(kāi)發(fā)-應(yīng)用落地最快不到1個(gè)月的開(kāi)發(fā)時(shí)長(zhǎng)，快速支撐業(yè)務(wù)，響應(yīng)個(gè)性化需求開(kāi)發(fā)需求，提升數(shù)字化供給能力，助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型走深走實(shí)。該平臺(tái)在湛江供電局已投入使用，為安全監(jiān)督部門(mén)提供實(shí)時(shí)的統(tǒng)計(jì)及明細(xì)數(shù)據(jù)，可隨時(shí)隨地下載明細(xì)數(shù)據(jù)，如圖3所示，減少人工統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤及時(shí)間成本，提高工作效率。使用人員根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果開(kāi)展原因分析，制定后續(xù)工作舉措及安全預(yù)防措施，從而減少或降低事件事故數(shù)量或等級(jí)。該平臺(tái)解決了跨系統(tǒng)、跨部門(mén)的高效協(xié)作，進(jìn)一步優(yōu)化資源配置。

6 ?結(jié) ?論

插件式開(kāi)發(fā)模式可讓開(kāi)發(fā)人員節(jié)省部分開(kāi)發(fā)成本及縮短開(kāi)發(fā)周期，只需關(guān)注業(yè)務(wù)需求及業(yè)務(wù)需求的實(shí)現(xiàn)，無(wú)須再考慮系統(tǒng)搭建及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境準(zhǔn)備等。傳統(tǒng)的事件事故等級(jí)統(tǒng)計(jì)，單純關(guān)注統(tǒng)計(jì)結(jié)果，未能根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，該應(yīng)用可提前可預(yù)測(cè)事件事故發(fā)展趨勢(shì)，提供人為干預(yù)及相關(guān)安全管控措施，進(jìn)一步貫徹落實(shí)“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針。支撐中國(guó)南方電網(wǎng)公司向數(shù)字電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商、能源產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈整合商、能源生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)商轉(zhuǎn)型，助力碳達(dá)峰碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

未來(lái)隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以數(shù)據(jù)為生產(chǎn)要素去探索與安全相關(guān)問(wèn)題的場(chǎng)景越來(lái)越多，具有更高潛在價(jià)值的預(yù)測(cè)性和指導(dǎo)性應(yīng)用將是發(fā)展的重點(diǎn)。

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作者簡(jiǎn)介：鄭芒英（1985—），女，漢族，廣東湛江人，副高級(jí)工程師，工程碩士，研究方向：信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)字化建設(shè)。