计量自动化系统运行数据优化分析及应用.docx

计量自动化系统运行数据优化分析及应用曾彩英，潘学华，冯程程，黄威，代（广西电网公司南宁供电局，南宁 530031）颖摘要：优化计量自动化系统运行数据，实现相关数据的自动计算及自动关联。通过剔除无效数据，建立分析数据单向流动的数据管理流程，确定数据来源的唯一性；使用 excel 建立一整套数据计算公式，将分散、繁琐的各类数据进行整合、优化。开发 软件程序，实现数据的统一分析、报表自动生成，消除原有人工统计汇总数据的不确定性，提升南宁供电局计量自动化系统运行 维护管理水平和效率。关键词：计量自动化系统；电能计量；报表自动生成中图分类号：tm73；tm933.4 文献标志码：a文章编号：1671- 8380（2014）02- 0026- 04analysis and application of operation data optimization inmetering automation systemzeng caiying，pan xuehua，feng chengcheng，huang wei，dai ying（nanning power supply bureau，guangxi power grid corporation，nanning 530031，chin）aabstract：in order to optimize the operation data of metering automation system，and realize the automatic calculation and associationof relevant data，the invalidate data are eliminated，the data management process for the analysis of single direction data flow is built and a set of data calculation formulas based on excel is built which can consolidate and optimize scattered and tedious data. the software program is developed to realize the unified analysis of，the automatic generation of table and to eliminate the uncertainty of data statics and collection caused by manpower，which can improve the operation and maintenance management level and the efficiency of metering automation system in nanning power supply bureau.key words：measurement automation systen，electric energy metering，table automatic generation随着广西电网公司计量自动化系统 （简称：系统）的覆盖面、数据采集量不断扩大，系统在自动抄 表结算、线损管理、防窃电、电费回收、远停远送、计 量装置远程监控等各方面的应用逐渐深入1，对系统 稳定性、采集数据准确性要求不断提高，对计量工作 及终端运行维护（简称：运维）提出更高要求，需要建 立一个功能比较全面，能对各类电能量计量运维工 作、各项指标、各类分散数据进行全面汇总、分析的 平台，能自动统计和分析电能量计量各种终端运行 情况、接入情况、实用化情况，并能对终端维护情况 进行多维度智能化管理的系统2。1电量计量工作的现状为了统计电网电能量计量工作方面的运维数据，综合分析统计结果，对相关工作进行更好的综合平衡安排，南宁供电局每月需要对计量工作管辖范、围内的 2 169 项数据、22 张报表进行数据统计、分析工作，数据来源分散，数据量大，而原有的计量统计 系统无法达到计量标准化、规范化工作要求，计量统 计工作的现状如下：1）分析使用的报表数量多，各报表之间的关联 度复杂，约 1/3 的报表需要经过运算产生；2）数据来源广泛，各业务班组提交的数据重复收稿日期：2013- 12- 20；修回日期：2014- 01- 01广 西 电 力guangxi electric power2014 年 4 月vol.37 no.227且不明确；3）数据量巨大，必须通过有效建立数据之间的 关联，才能避免不同报表中的同一数据量值混乱，确 保数据信息的唯一性；4）报表多，数据量大，手工采集数据、手工统计 分析数据经常发生错漏。集成功率、计量自动化终端运行情况、计量自动化终端变化情况、运维情况、终端安装情况等报表之间的 数据存在互相套用现象，制表初期靠人工填写 excel 表进行计算时，1 个数据改动后其余涉及相 关数据的表格也需要修改，常会造成遗漏和混乱，出 错几率非常大。3）数据来源多，有人工录入数据、系统数据、统 计计算数据和各种定值数据。在复杂的 22 张报表中 填写不同来源的数据项容易混淆。3.2 采取的措施3.2.1对数据进行分类 根据业务及数据来源，对相关数据及报表进行以下定义，以便系统可以根据数据定义进行快速分类，统计、生成相关报表输出。1）人工录入数据。人工录入数据为无法从系统 自动获取，需要人工录入的相关数据，如：运维工单 数据（本月新增（户）、本月销户、本月退运、故障转运 行、停运转运行 销户、运行转故障、运行转停运 等）；低压集抄、负控、配变终端新装、改造相关数据； 冻结电量升级情况数据；终端系统迁移数据等。2）自动从系统获取的数据。通过开发接口程序， 从相关系统自动获取的数据有 2 个。a.从系统获取的数据：系统覆盖率，包括低压居 民集抄覆盖率、专变客户终端覆盖率、配变终端覆盖 率、厂站电能量终端覆盖率；系统采集成功率，包括 低压居民集抄终端采集成功率、专变客户终端采集 成功率、配变终端采集成功率、厂站电能量采集成功 率；系统抄表结算率，包括低压居民集抄抄表结算 率、专变客户抄表结算率、配变终端抄表结算率、厂 站电能量抄表结算率；接入户数、台区数，包括接入 系统的变电站座数、专变户数、低压集抄户数、配变 台区数；接入系统终端数，包括接入系统专变终端 数、配变终端数、低压集抄集中器数量、变电站电能 量终端数；应用户数（运行终端户数），包括变电站、 专变、配变、低压集抄应抄坐/ 户数 / 台区数。b.从营销 mis 系统获取的数据：远程抄表结算 应用率（分别取自南宁供电局及 5 个分局）；实抄座 / 户 / 台区数（运行数）；专变总户数、配变台区总数、 低压集抄总户数、台区数。3）系统数据。可以从相关系统通过接口程序获 取的数据，如：系统覆盖率（专客户终端覆盖率、配变 终端覆盖率、居民集抄终端覆盖率、变电站电能量终 端覆盖率）；系统采集成功率（专客户终端采集成功2系统的目标和内容2.1目标1）实现电能量计量运行数据及计量装置运维管 理数据等相关数据的自动计算及自动关联，减少人 工统计的不确定性，确保统计数据的准确。2）减少数据统计时间，将原有简单、落后的手工 统计提升为计算机智能化综合统计，节省大量的人 力，统计结果也可为下一步的运维工作提供强有力 的数据支持。2.2内容1）能优化数据，理清数据与数据之间的关联关系；2）理清各种报表之间的关联关系，建立运行分 析的报表模型；3）通过计算公式建立报表数据的关系模型，明 确数据来源定义和数据间的输入、输出关系，确定报 表数据流向，实现数据的有序管理，建立可复制的数 据管理模型；4）开发软件程序，实现数据自动流转、报表自动 生成。3优化系统运行数据3.1 问题分析1）运行数据量大且分散。完全通过计算产生的 汇总报表 9 个；需要采集基础运行数据的报表 6 个；系统需进行运行分析的数据 508 个，其中运行指标计算数据 36 个；用于运行分析的原始数据 2 169个，这些数据主要由运维班（数据报表 7 个）、检验班（数据报表 4 个）、计量自动化班（运维报表 3 个，系 统报表 5 个）、电能量数据班（数据情况报表 2 个）提 供，其中运维班、检验班报表数据部分需从各分局收 集。2）报表之间存在着数据双向套用问题，造成数 据流向混乱，极易产生错误数据。自动化抄表（范围： 专用变压器（简称专变）、公用配电变压器（简称公配 变）、集中抄表（简称集抄）覆盖率、接入系统的座 / 户 / 台区数之间的计算 （涉及 4 张不同的表格）、采广 西 电 力guangxi electric power2014 年 4 月vol.37 no.228率、配变终端采集成功率、居民集抄终端覆采集成功率、变电站电能量终端采集成功率）；远程抄表结算 应用率；应抄座 / 户 / 台区数（运行数）；总座 / 户 / 台区数；接入计量自动化系统的座 / 户 / 台区数。4）统计数据。由基础数据根据相关运算规则计 算出来的数据，如：已安装未运行的终端数；累计提 升运行终端数量；本月维护上线完成量；本月全覆盖 完成量；本月新装用户接入量；各类环比统计数据； 各类数据累积数据；各类数据总计数据；非运行状态 终端总量；在运总量。3.2.2 剔除无效数据原始报表共有 25份。经过初步梳理分析认为， 随着用户需求变化情况，专变、公配变和变电站的电 能计量需要全覆盖，也就不存在最初只覆盖 30%线 路的情况，因此，原 30%线路覆盖报表可整体删除。 修改保留各供电分局覆盖线路情况表和各供电 分局线路覆盖情况统计表（线路，条），删除计划运 维表中的每月完成率和覆盖线路情况表中的配 变台区数和专变数。并将专变、公配变、集抄、变电站 覆盖率和采集成功率、转运行等数据项进行合并。删 减无效数据 706 个，合并同类型数据 182 个。3.2.3设置数据流程 将所有用于分析的有效数据按照“输入与输出分离”的原则分成“输入型数据”和“输出型数据”，设计表单时这两种数据分置不同表单，并在数据流程 中根据数据唯一化原则，实现数据由输入到输出的 单向流动。报表数据流向图见图 1。3.2.4 杜绝引用不同来源数据为了避免不同报表同一类型数据引用源不同， 造成统计数据差异和不准确，规定对同一类型数据 必须取值同一来源，确保数据来源唯一。数据引用原 则3如下：1）人工录入数据只能通过输入表界面；2）在获取数据时，系统根据数据类别提供数据， 以确保获取数据来源唯一；3）统计引用数据必须遵循源头引用原则。3.2.5利用 excel 表格的计算功能 理清各数据、表格之间的物理联结，利用 excel表格中的计算功能，按需求设计、建立各种组合的数学运算公式，自动运算系统需要的各种输出结果，实 现数据流向唯一、数据引用唯一、数据异动同步和自 动计算等功能。经过对所有数据进行梳理、分析，确定需要人工 录入的数据项，整理出输入、输出数据分类表（见表 1）。输入数据为人工录入数据，输出数据为需要系统 输出的内容和统计结果。在 输 出 表 中 使用了 excel 表 的 计 算 和 引 用 功 能，把相关引用数 据、计算公式填入 相应栏，确保数据 流 向 和 来 源 的 一 致性和唯一性。4系统结构及功能模块设计系 统 由 主 站 软件（java，tomcat6. 0）、主站系统数据 库、主站 web 控制 台 等 组 成 。 使 用 oricale11g r2数据库设计。系统 采用 c/s 结构4，无 需安装客户端。程图 1 报表数据流向图（下转第 38 页）广 西 电 力guangxi electric power2014 年 4 月vol.37 no.229表 1 数据输入、输出分类表交互。系统主要采用了计量自动化系统、营销 mis、人工置数等原始数据，并进行自动计算、自动整合， 通过 web 系统报表数据管理、展现等信息进行展 示和分析，为用户提供参考数据，为管理者提供决策 的依据，从而为企业节约成本提供帮助。项目内容自动化指标情况表、实用化情况表、终端运行情况表由检验班、数据班、运维班组、自动化班填写输出输入序设计采用 osgi 规范作为基本的框架，所有模块 /组件的设计均采用 bundle 方式，采用插件化的设计 理念保证了代码的可复用性，避免重复开发，可提高 二次开发工作效率。系统功能模块基本构架见图 2。5应用效果表 2 为系统应用 低压集抄实用化情况表，表3 为工单完成情况一览表，表 2 中的南宁供电局青秀分局的累计提升运行终端数量可以用计算公式表述：s=a+b，式中：s 为累计提升运行户数（终端数）；a 为表 3 中 的常态运维累计完成数；b 为计划运维情况表中的 计划运维累计完成数。通过数据优化，建立一整套的数据计算公式（此 文略），将分散、繁琐的各类数据进行整合，消除了原 有人工统计汇总数据的弊端，提高了南宁供电局计 量自动化系统的运维管理水平。使用本项目平台后， 统计汇总时间由原来的 7 d 减少为 2 d （含数据收 集），大大提高了运维效率，避免了零散大数据量带 来的统计困难及无序统计的不准确性，取得了良好 的效果。图 2 系统模块框架图系统主要分为应用层和数据处理层，应用层主 要是进行数据展现、报表格式的编辑修改；数据处理 层主要是进行数据的存储，以及与其他系统的数据广 西 电 力guangx