電費(fèi)結(jié)算智能化系統(tǒng)以及深化應(yīng)用

施磊 李丹煜 喻樂 李遠(yuǎn)爭(zhēng)

（1.國(guó)家電網(wǎng)有限公司華北分部 北京市 100053 2.北京煜邦電力技術(shù)股份有限公司 北京市 100020）

1 電費(fèi)智能化結(jié)算的發(fā)展及優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的電費(fèi)結(jié)算是以人工結(jié)算方式為主，結(jié)算過程較繁雜、紛亂，結(jié)算結(jié)果準(zhǔn)確性、精確度也需反復(fù)驗(yàn)證，消耗了大量的人工成本和時(shí)間成本。在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，數(shù)字化和智能化技術(shù)逐步在電費(fèi)結(jié)算管理工作中得到了普及與應(yīng)用，通過建立功能完善、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、安全穩(wěn)定、配置靈活、服務(wù)友好的智能化電費(fèi)結(jié)算應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了人工結(jié)算流程向自動(dòng)化結(jié)算流程的推進(jìn)，消除重復(fù)、單調(diào)的工作任務(wù)，顯著提升了電費(fèi)結(jié)算管理的效率和質(zhì)量，創(chuàng)新了電網(wǎng)公司的管理模式。

2 電費(fèi)智能化結(jié)算的深化應(yīng)用

電費(fèi)結(jié)算體系的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)建設(shè)和應(yīng)用已初見成效，但智能化技術(shù)的應(yīng)用不能僅僅停留在電費(fèi)結(jié)算階段，電力市場(chǎng)電能量調(diào)配合理、電力資源大范圍優(yōu)化配置、提升自身的總體收益等方面，是電網(wǎng)公司加強(qiáng)自身經(jīng)營(yíng)管理的主要意義。依據(jù)現(xiàn)有信息化建設(shè)和應(yīng)用，開展精益化研究和技術(shù)分析，從而預(yù)測(cè)和掌握未來趨勢(shì)并用于指導(dǎo)業(yè)務(wù)發(fā)展。

在精益化研究分析方面，結(jié)合多維精益管理體系變革在電網(wǎng)購(gòu)售輸電工作方面的具體要求，開展購(gòu)售輸電策略研究，研究統(tǒng)一的價(jià)值記錄規(guī)則和數(shù)據(jù)信息模型，構(gòu)建契合電網(wǎng)實(shí)際的多維價(jià)值信息反映體系，推動(dòng)價(jià)值信息反映從財(cái)務(wù)語言向業(yè)務(wù)語言轉(zhuǎn)變，推動(dòng)管理變革提升；在技術(shù)分析方面，基于多維價(jià)值反映體系影響范圍和作用機(jī)理，通過充分分析價(jià)值記錄的數(shù)據(jù)信息種類和特點(diǎn)，圍繞電網(wǎng)模型、調(diào)控大數(shù)據(jù)、結(jié)算系統(tǒng)等各類數(shù)據(jù)源的信息規(guī)則，采用元數(shù)據(jù)方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征提取和定義，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)建模，為價(jià)值記錄數(shù)據(jù)治理鑒定監(jiān)視基礎(chǔ)。

2.1 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)邏輯研究

2.1.1 邏輯架構(gòu)

通過ETL技術(shù)對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合或者耦合，利用計(jì)算引擎對(duì)已處理的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，并將計(jì)算結(jié)果根據(jù)要求給予返回，再利用報(bào)表、BI可視化、規(guī)則等工具合理利用數(shù)據(jù)開展業(yè)務(wù)，最后利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值。在此過程中，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立，有助于報(bào)表、可視化等各應(yīng)用工具的實(shí)現(xiàn)，以及在未來的迭代升級(jí)；而數(shù)據(jù)倉(cāng)庫是整個(gè)系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)倉(cāng)庫的建立，主要保存相關(guān)結(jié)算的各類數(shù)據(jù)，給予平臺(tái)完善的數(shù)據(jù)支持。對(duì)于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫而言，數(shù)據(jù)源頭將會(huì)是一系列諸如電量的獨(dú)立業(yè)務(wù)系統(tǒng)和各類承載數(shù)據(jù)的文件等載體。報(bào)表、可視化、規(guī)則是系統(tǒng)面向用戶的應(yīng)用平臺(tái)和操作入口，通過合理的UI設(shè)計(jì)和交互設(shè)計(jì)，面向用戶提供全部的數(shù)據(jù)應(yīng)用功能。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)邏輯架構(gòu)，如圖1所示。

圖1：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理流程

2.1.2 邏輯實(shí)現(xiàn)

電網(wǎng)公司結(jié)算業(yè)務(wù)多樣、計(jì)算公式復(fù)雜，要滿足數(shù)據(jù)可視化展示及精益化研究分析，需在業(yè)務(wù)規(guī)則建立完善的基礎(chǔ)上，分析數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)可視化展示,從而預(yù)測(cè)和分析未來業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)。

建立完善的業(yè)務(wù)規(guī)則，需結(jié)合結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)組織、公式配置、公式計(jì)算引擎、報(bào)表管理五個(gè)主要功能。具體如下：

（1）結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)：原本結(jié)算業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)提供時(shí)間、業(yè)務(wù)對(duì)象、條件、格式、內(nèi)容、長(zhǎng)度、限制條件等，根據(jù)這些條件信息進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)建模，形成可組織的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)；

（2）數(shù)據(jù)組織：由于結(jié)算業(yè)務(wù)的相關(guān)性，數(shù)據(jù)之間也存在一定的關(guān)系，建立品種類型、結(jié)算類型、數(shù)據(jù)分量管理模式，將不同結(jié)算業(yè)務(wù)按照同一品種、結(jié)算類型、數(shù)據(jù)分量建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)結(jié)算業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的對(duì)象、層級(jí)一致，有助于更好的從業(yè)務(wù)出發(fā)，理解和應(yīng)用數(shù)據(jù)；

（3）公式配置：基于結(jié)算業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)整合，提供結(jié)算公式編輯配置管理，提供常用四則運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)函數(shù)等選項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)公式快速編輯、合法性校驗(yàn)與入庫；

（4）公式計(jì)算引擎：采用多任務(wù)、多線程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)基于公式分量數(shù)據(jù)的批量加載，實(shí)現(xiàn)公式表達(dá)式的解析、預(yù)編譯和高速計(jì)算功能。對(duì)于需要定期預(yù)先計(jì)算的公式，制定實(shí)現(xiàn)合理的后臺(tái)計(jì)算作業(yè)執(zhí)行策略；

（5）報(bào)表管理：將屬性編輯、布局設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)展示、報(bào)表元素各個(gè)功能組合，實(shí)現(xiàn)報(bào)表制作以及報(bào)表查詢功能。其中，屬性編輯提供在報(bào)表創(chuàng)建時(shí)候輸入報(bào)表的基本屬性，包括報(bào)表名稱、報(bào)表用途、報(bào)表作者等；布局設(shè)計(jì)提供報(bào)表布局中的報(bào)表元素，包括頁眉、表體和頁腳等；數(shù)據(jù)展示提供報(bào)表數(shù)據(jù)源和包含在字段或公式中的數(shù)據(jù)展示；報(bào)表元素提供各類可與數(shù)據(jù)綁定、可添加至報(bào)表展示數(shù)據(jù)的報(bào)表項(xiàng)，包括文本框、圖表、列表、矩形、線條等。為報(bào)表制作提供基本報(bào)表的創(chuàng)建及創(chuàng)建過程中各種屬性參數(shù)的定制，以及為報(bào)表查詢提供數(shù)據(jù)庫的查詢生成、報(bào)表預(yù)覽等工作。

通過將已入庫的計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)用以可視化形式表現(xiàn)，或者公式與BI可視化、報(bào)表結(jié)合運(yùn)用，使BI和報(bào)表應(yīng)用更加靈活、實(shí)用，例如：將公式配置應(yīng)用到報(bào)表中某個(gè)單元項(xiàng)數(shù)據(jù)，并將該公式的計(jì)算結(jié)果直接嵌入至報(bào)表中，實(shí)現(xiàn)基于瀏覽器的海量數(shù)據(jù)圖形高速渲染，支持線圖、柱圖、餅圖、雷達(dá)圖、散點(diǎn)圖、堆疊圖、和弦圖、網(wǎng)絡(luò)圖等豐富的數(shù)據(jù)圖形，進(jìn)而進(jìn)行精益化研究分析。

2.2 建立完善信息庫

在實(shí)際結(jié)算業(yè)務(wù)中，基于現(xiàn)有結(jié)算應(yīng)用系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)的安全性，還有待進(jìn)一步進(jìn)行提升。在整體規(guī)劃和統(tǒng)籌上需更加仔細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理成為重中之重的工作，數(shù)據(jù)的合理運(yùn)用會(huì)直接影響數(shù)據(jù)分析和精益化研究分析，我們需將現(xiàn)存的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、公式、結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，定義每種業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型，使其成為支撐結(jié)算應(yīng)用系統(tǒng)中脊梁，促使業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)能夠合理、有效的管理和二次利用，使系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)擴(kuò)展性。

在整體結(jié)算中，主要的結(jié)算成分有購(gòu)電交易結(jié)算、售電交易結(jié)算、電網(wǎng)輸電交易結(jié)算。市場(chǎng)交易結(jié)算主要由廠購(gòu)/售電結(jié)算、省間直流、區(qū)域共用網(wǎng)絡(luò)和省內(nèi)共用網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的購(gòu)/售/輸電交易結(jié)算，根據(jù)其交易組織類型，再細(xì)分成計(jì)劃類交易、市場(chǎng)化類交易、考核類及其它類型的交易，我們結(jié)合大量的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和電能交易市場(chǎng)的組織交易類型，進(jìn)行了總體的提煉，如圖2所示。

圖2：總體數(shù)據(jù)拓?fù)?/p>

通過以上四個(gè)維度組成了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，下面我們進(jìn)一步對(duì)交易類型節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展細(xì)化后的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

2.3 精益化研究分析

精益化研究需在規(guī)范的結(jié)算結(jié)果數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行研究分析，伴隨電網(wǎng)企業(yè)交易建設(shè)不斷深化的進(jìn)程，電費(fèi)結(jié)算應(yīng)用在持續(xù)支撐電力交易結(jié)算的前提下，已經(jīng)沉淀了大量的電力交易結(jié)算依據(jù)數(shù)據(jù)和結(jié)算結(jié)果數(shù)據(jù)，為各類數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)支撐，通過將這些數(shù)據(jù)可視化，再結(jié)合電網(wǎng)公司實(shí)際業(yè)務(wù)需求，開展購(gòu)售輸電策略研究分析，并不斷對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),使電力市場(chǎng)電能量調(diào)配合理，從而促進(jìn)電力資源大范圍優(yōu)化配置，同時(shí)能夠在很大程度上提升自身的總體收益。如圖4所示。

圖4：精益化研究分析

3 總結(jié)

隨著智能化應(yīng)用在電網(wǎng)公司的迅速發(fā)展，智能化的深化應(yīng)用也越來越重要。本文主要對(duì)智能化電費(fèi)結(jié)算的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)邏輯、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)可視化、精益化研究分析簡(jiǎn)單展開討論，從而可分析多維度的總體價(jià)值數(shù)據(jù)信息模型。但隨著多維精益管理改革力度不斷加大，電網(wǎng)公司需要對(duì)購(gòu)售電輸策略進(jìn)行優(yōu)化，促進(jìn)電力資源大范圍優(yōu)化配置。對(duì)電網(wǎng)企業(yè)購(gòu)售輸電策略的研究，為優(yōu)化購(gòu)售輸電策略提供清晰的輔助決策信息。同時(shí)提高電網(wǎng)企業(yè)的總體收益和經(jīng)營(yíng)水平。對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的改善和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提高起到一定的作用。