数据协同

国网江苏电力以资产全寿命周期管理提升三年行动计划为主线，基于PMS3.0架构，打造了资产管理数据底座，完成了PMS3.0项目管理、资产管理、成本管理应用部署推广，支撑业务协同向数据协同、设备管理向资产管理、评价驱动向策略驱动的“三个转变”。

随着电网建设的深入开展，数据治理流程愈发复杂，异构部门间数据交互愈发频繁，对调控业务系统数据的安全可靠交互构成一定的威胁。文章利用区块链技术防篡改、可追溯、共识机制等特征，研究基于区块链的电网调控数据溯源管理技术，解决调控数据治理过程中可能出现的误操作问题，为调控运行提供统一、可追溯的链上数据。首先设计了调控数据溯源与管理的区块链整体架构，其次对调控模型数据协同管理、模型数据上链存储及链上数据查询等环节进行了详细设计，最后通过实验对其应用特点和应用性能进行了验证分析，结果表明提出的基于区块链的电网调控数据追溯与管理技术可实现数据的通用、高效存储，有效提升调控数据管理水平。

“以‘三层协同’为目标的‘五步链式’专业管理改进机制的构建及实施”项目，是国网辽宁电力积极应对国务院进一步深化电力体制改革的要求，牢固树立以客户为导向的“服务意识”，以提高效率为目标的“效率意识”，着力解决专业管理协同工作不够，提升公司运营运转效率的有效实践。国网辽宁电力成立以董事长、总经理牵头的专业管理协同工作领导小组，制定《国网辽宁省电力有限公司专业管理改进提升工作方案》，提出以“数据协同”为核心的“三层协同”工作目标，构建厘清专业管理协同问题、构建协同问题池、制定项目化改进方案、四层配套评估、固化、应用《本部部门专业管理协同机制工作导则》“五步链式”闭环机制，切实改善专业部门协同不够、主体责任落实不到位、协调机制不健全等问题，夯实企业管理基础，提高协同工作效率。

通过天空地大数据、时空感知、物联网与人工智能、数字孪生等技术，汇聚遥感影像、无人机、北斗、激光点云数据及物联网等多源数据协同，依托航天宏图自研遥感与地理信息一体化软件PIE、遥感服务云平台PIE-Engine等自有基础软件平台和核心技术，面向新型电力系统“源网菏储”、新能源场站等提供行业智慧管理服务产品应用及电网时空遥感云服务、电网数字孪生技术研究应用、打造空天一体化综合应用服务体系解决方案，实现空间多维度、信息化、智能化的精益管控，拓展服务效力，服务以新能源为主体的新型电力系统，助力实现“双碳”目标。

该成果主要承接网省公司八大专项行动，深化跨业务协同治理，提升信息系统实用化，解决新旧系统切换过程中数据迁移、数据转换，跨业务协同场景交互中的接口调用失败等问题，为南网试点解决跨业务系统协同场景不畅通，达到提升协同工作效率的目的，具有全网推广价值。主要技术改进内容：构建数据治理闭环的管理工作机制，落地“数据主人”成果，提升数据责任主体主观能动性，解决因历史原因而导致的数据不一致问题，及时反馈数据质量问题的整改情况，确保协同数据清理、整改工作有效推进，解决存量数据不一致而影响跨业务协同场景的正常流转。建设业务协同场景运营管控平台，将跨业务协同场景中复杂无序的业务交互过程转化有序可读的可视化界面，用户可及时掌握协同业务处理情况。系统自动监控跨业务协同场景中数据流转过程，对有问题的流转环节及时预警，实现问题自动化分析、定位、跟踪，避免因各业务系统厂商之间的互相推诿而导致无法及时处理问题，减少因服务接口交互失败而导致增量数据问题的产生。基于大数据平台，改造数据质量管理平台技术架构，采用高性能并行计算技术重构数据校验引擎和评价引擎，将数据校验性能平均提升 7 倍，如协同一致性校验时长由 22 个小时缩减至1.8 小时；将数据质量评价频率由月评价提升为日评价，极大提升协同数据质量问题整改时效性。利用分布式存储能力优化问题数据存储方式，将原每个规则仅导出 1 万条问题数据提升为全量导出，为地市局、供电所基层单位开展数据治理工作提供强有力的技术支持。 全面梳理数据协同需求，开展主数据一致性治理工作，完善主数据管理机制，提升跨业务域数据协同能力，有效支撑协同数据一致性治理工作。满足了 13 个系统对 58 类主数据的消费需求，为各业务系统提供 4.5 亿次主数据服务共享交互，19 类核心主数据一致率提升至 98.56%，提高数据的准确性，支撑公司精细化管理的同时，也降低数据一致性的维护成本。根据用户需求最迫切的 29 个协同关键场景存在的问题，进行深度分析与梳理，形成 12 大类财务-资产的 25 项问题，改造跨业务系统协同关键场景，打通跨系统业务流转，月异常工单从 2623 降低到 236，异常工单增长率下降 91%，避免系统功能缺陷导致同类问题重复出现，降低增量数据的增长率。

本项目开展了现代城市高可靠性供电网规划与建设若干关键技术研究，从电力流、信息流、业务流三方面，提高横琴新区电力网架供电可靠性，加速电力信息交互流通，提升用电服务水平，打造电力先进技术示范区，保障电网的最优运行，提供优质可靠的电能。项目从输电、变电、配电、调度四大领域，以配电为重点，开展了高可靠性配电网架规划建设、配电网保护运行控制及自愈技术、智能调度平台关键技术、智能变电站全站数据协同、集成及应用技术、输变电设备状态检测与诊断技术多方面的研究。项目以横琴白贸区为依托，完成了一系列示范工程建设，建成与横琴新区发展规划相匹配、各级电网协调发展的安全、可靠、绿色、高效的现代城市供电网。其中，2010～2014年，完成智能变电站数据采集、协同、集成与应用关键技术的研究，完成输变电设备状态检测与诊断关键技术研究，建成2座3C绿色数字化变电站，建成较为完善的变电设备状态监测系统，以及广东电网内首套电缆局部放电在线实时监测系统。2013～2016年，开展高可靠性配电网网架的规划及建设工作，全面完成了横琴自贸区全区域10KV至20kv配电网的升压改造工作，成为国内首个全区采用20千伏公用线路供电的地区。目前，横琴自贸区所采用自主研发的主干层一次干层-负荷层三层架构的配网专利网架，以及“双链环”结构网格化运行的配电主干层，较好应对了自贸区建设阶段中负荷接入点及接入容量随机性较大等复杂情况，为自贸区基础建设提供能源保障。2014～2016年，完成一体化多层次配网保护及自意控制技术研究及工程应用，自主研发高集成一体化配网智能终端，该终端在横琴配电网的应用，充分发挥了横琴新区专利配电网结构的优势，实现主、配、荷网架的协同，以及配电网一、二次关键技术的有机融合，为用户提供高可靠优质电力，有力支撑了全区域99.999%高可靠性目标。2010～2016年，开展智能电网智能调度平台技术研究，完成以光纤为主，1.8G主频和230M主频TD-LTE电力无线专网为辅的多样互补智能电网通信平台，在横琴区域实现电力通信全覆盖。

国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司以提升电力数据内外部价值为目标，通过强化电力基础数据协同治理和共享利用，拓展经营管理分析指标体系、评价维度和预测手段，开展决策端、业务端、市场端、政府端能源数据支撑应用，创新构建供电企业“数字化”经营管理模式，推动企业运营向数字化、自动化、智能化发展，助力公司提质增效。 在推进公司“数字化”经营管理变革的过程中，采取了一系列创新做法，以确保建设取得实效。一是强化电力基础数据协同治理，促进融合共享。开展“源-网-荷-储”数据信息源头治理，开发智能查证管控应用，构建数据资源共享分析服务体系，促进电网物理信息融合。二是创新经营指标智慧分析模式，强化数据洞察。对照“国际领先”要求，完善公司指标体系，透视公司主要管理环节，打通价值创造的全过程。升级指标分析工具，对售电量、用电量、负荷曲线等进行精准预测分析。三是推进“决策-业务-市场”三端应用，助力提质增效。搭建决策分析平台，梳理经营风险和决策场景，构建决策支持数据的异动预警机制。开发面向公司运营管理和面向电力客户服务的业务端应用，提升业务管理的精益化水平。同时，积极探索电力数据产品商业化运营模式，推动公司数据增值服务向市场端延伸。四是开发经济环境发展多元指数，服务政府决策。深化政企战略合作，开展“电力看经济”课题研究，充分发挥电力大数据作用，开发复工复产指数、电力环保指数等，为省会高质量发展提供决策支撑。五是构建三位一体支撑保障体系，提升管理效率。固化数据治理流程和管理规范，优化经济活动分析工作形式，建立闭环、量化、多维度考评机制；建立人才规划和储备机制，成立公司智库研究室，创新人才培养使用模式，保障公司“数字化”经营管理变革的人才供给支撑。

本项目围绕“电力区块链基础理论、一主多侧的可扩展区块链架构、基于区块链技术的数据安全共享网络体系、基于区块链的电子数据存证、基于区块链的对等自主电力结算技术”五个方面，从网络、系统、业务等多视角开展技术研究，形成了一系列论文、专利、软著等知识产权成果，首创“一主多侧”的可扩展区块链架构并自主研发的区块链底层平台，实现了光伏补贴、需求侧响应、电力停电险、一网通办及积分通兑等业务场景的推广应用。 本项目率先提出了电力区块链底层技术。揭示了区块链与电力数据、业务价值融合的内在关系，建立了电力区块链基础理论，阐述了电力区块链的概念、关键技术、应用框架等，推动区块链在能源互联网中技术和商业应用发展，推动了区块链在电力行业中技术和商业应用发展。首创“一主多侧”可扩展区块链架构。通过主链存储价值数据、从链存储业务数据的方式，实现数据跨链一致性校验与条件性访问，即降低了主链对数据管理的压力，也提升了国网总部对业务数据的有效监管，并纳入《国家电网有限公司区块链技术研究与试点应用2019年工作方案》，覆盖存证、交易，数据协同共享类业务，支撑公司区块链应用需求，提升新型能源业务模式数据可信共享能力，推动新型业务共享生态体系建设。自主研发了国网首套自主知识产权的区块链底层平台。结合电网业务应用特点，采用联盟链基础架构，构建了国网首套自主知识产权的区块链底层平台的电力区块链底层平台，通过光伏补贴、需求侧响应、电力停电险、一网通办与积分兑换等试点应用，验证了区块链在电力行业应用的可行性并具备推广的能力。率先提出了基于区块链平台的数据链上链下资源标识索引服务机制，解决了规模化能源数据资源与区块数据管理效率的难题，并作为主要参与单位，共同在全球范围内首次提出基于区块链的实时物联网通信技术标准“基于信息中心网络（ICN）和区块链技术的去中心化物联网通信体系结构”并成功立项，支持跨IoT域的物联网设备和应用系统之间直接通过非安全可信网络实现数据共享。 本项目的成果可在当前阶段全面理解区块链如何适应电网企业自身与电力区块链的发展需求，为数据从源、处理、到共享整个数据生命周期过提高数据的安全可信水平，使得数据产生者与数据使用者间的自主对等互信的交换，为构造去中心化、自主、安全、对等的电力区块链生态系统具有重要的指导意义。

国网安徽省电力有限公司信息通信分公司（以下简称“国网安徽信通”） 作为国网安徽省电力有限公司（以下简称“国网安徽电力”）信息通信业务支撑机构，针对国网安徽电力长期发展积累的海量数据，以及数据分散、业务“条块化”管理，数据质量不高、业务和数据协同共享程度较弱、数据价值挖掘及创新能力不足等问题，应用先进理论思维方法，变革传统以业务为中心的管理理念和管理方法，打破业务和数据之间的壁垒，促进数据共享融合和业务协同发展支撑数字化时代能源互联网企业建设。 国网安徽信通在电力行业首次运用螺旋式推进方法论的思维，将业务和数据作为管理双要素，建立业务和数据双螺旋结构模型，构建业数映射模型、业数协同流程和数据应用体系，推进业务模型与数据模型交互映射、密切融合，业务活动与数据活动交互协同、闭环运行，业务能力与数据能力交互驱动、共同提升。同时，强化业务与数据管理组织、人才和平台的支撑保障，形成“双链螺旋交互，三层分步推进”的业务和数据双螺旋管理机制，即“业数双螺旋管理”。实现以业务需求为导向，推进数据质量提升，推动数据共享融合，促进数据高效响应；以数据应用为手段，推动业务流程贯通，推进业务质效提升，促进业务创新发展。 通过该管理创新项目的实施，共发布3项国网安徽电力红头文件、5项管理手册及1项企业标准，设计研发3项管理平台并正式投入使用，发表或录用论文10篇，受理发明专利4项，登记软件著作权2项，为电力行业业数融合共享应用提供了丰富的理论指导和先进的技术支撑。通过业数双螺旋管理机制的常态运行和应用，在电网运行、客户服务、企业经营等方面应用效果显著，2019年全省同期分区线损率同比下降18%，重过载、低电压配变数量同比累计下降12%，户均停电时长减少56.29分钟，同比下降6.5%，客服中心受理各类服务投诉同比减少44%，年均经济效益约2200万元，有效促进公司业务质效的稳步提升，同时不断改善用电营商环境，提高了客户满意度和电力获得感。

在能源革命和数字革命驱动下，电网数据资产逐渐成为推动电网高质量发展的核心生产要素。然而电网数据安全可控要求高、数据量极大、数据孤岛现象严重，存在数据归集延时长、一致性差、完整性低，跨专业数据模型横向贯通弱，数据共享程度低和价值挖掘难度大等突出问题，难以支撑电网多业务交叉融合应用和数据价值深度挖掘。 本项目立足电网大数据治理重大需求，依托国家电网公司科技攻关和安徽电力示范工程项目，率先攻克了非侵入式增量数据实时捕获、电网数据多维智能决策治理模型构建、全业务多场景数据协同高度共享共用等技术难题，研发了具有完全自主知识产权的电网大数据治理系列产品。 项目拥有完全自主知识产权，已获得授权发明专利7项、软件著作权3项，发表期刊论文8篇。经杨善林院士鉴定，项目成果整体国内领先，部分国际领先。获得了国家电网报、中国网、环球网等多个权威媒体报道。 项目成果已在安徽成功应用，累计数据归集量超过2PB，治理脏数据超过100亿条。建成了基本覆盖安徽电力主营业务领域的大数据应用体系，形成核心数据资产，有力支撑了“阳光业扩”一站通办电、供电服务指挥中心、智慧能源大数据中心、企业信用评价等大数据应用，释放了数据要素放大、叠加、倍增效应。