数据可视化

基于网格化的设计理念，以源储网荷备为最小能源单元，电压、电流、功率、电量为最小数据采集单元，采用分层分类层级结构设计，能够为配电房、空压站、冷媒站、污水站等场景实现现场管理、监测、预警，为系统用能提供全面实时监测、能耗数据可视化分析、数据可靠化管理等服务。

随着公司信息化建设的推进，电网生产运行过程中积累了包括设备台账、缺陷、故障、状态、试验检修等海量生产数据，这些数据蕴藏着许多与安全生产和设备管理等领域密切相关的规律和特征。因此，如何对这些数据进行分析挖掘，从中获得有用信息，进而辅助公司把握电网生产运行内在特征，辅助管理决策，提升管理精益化水平，是公司面临的实际问题。该成果可扩展能力强、应用性广。各基层供电局可根据日常实际工作需要（如设备采购、运维、检修等方面)，参照本成果工作技术路线，制定各自所需的可视化分析模板。该可视化技术上手简单、可操作性强。使用者无需数据处理和数据可视化方面的专业背景即可应用该技术，使用简单、直接，可大大节约工作人员工作时间，提高工作效率。

本项目从新疆电网发展和企业实际需求出发，应用大数据技术有效整合电网发展的内外部数据，促进了电网核心数据的高效协同应用；首次完成新疆全域小比例尺数字沙盘的三维立体展现；基于三维GIS和CAVE沉浸式虚拟现实展示技术，在电力领域首次实现750千伏及以上主干电网的裸眼全景真三维展现，同时结合多维时空要素的电网业务关键环节信息资源的实时共享，达到电网资源显示的立体化、决策支持与业务管理的全局化、专业作业的协同化应用。在此过程中，形成发明专利2项、实用新型专利2项、论文10篇、软件著作权7项。 自2016年10月正式投入运行以来，已经在供电公司以及电网规划、建设管理、科研机构等18家单位推广应用。应用该成果，显著提高了各单位相关业务关键数据获取速度，提升了电网业务工作效率与决策科学性，缩短电网规划周期，增加了电网企业运营收益。同时，成果为“一带一路”能源规划及自治区能源发展提供了重要科学依据，有力的服务自治区建设，社会经济效益明显。

在海外电力能源跨境监管体系中，需要实现集团总部管理决策机构对境外企业生产一线态势的动态掌控，需要在技术上解决好电力能源生产一线的数据，包括机组设备等工业控制数据、水情大坝等环境监测数据、两票运检等生产管理数据，分布在不同的数据安全区域。需要从技术上实现多源异构数据的跨区采集和汇聚。海外分布的电力能源企业与国内相隔遥远，需要借助国际互联网通道实现与总部的数据传输。需要在技术上做好海外电力能源企业侧、跨境数据传输通道及集团总部监管侧的整体信息安全防护。在集团总部，需要对各海外电力能源企业回传的设备运行数据、环境监测数据和生产管理数据的统一接收、存储和管理。应用数据建模与分析技术构建监管业务模型，应用数据可视化技术实现监管数据的直观展示。为集团总部的监管与决策提供数据支撑，实现数据赋能。基于工业互联网的数字赋能跨境能源监管平台综合业务管理创新和应用技术创新较好地解决了上述问题。 基于工业互联网的数字赋能跨境能源监管平台建成投运以来，已接入海外能源企业 8家，实现对75台发电机组的跨境动态监测。建立监管指标项229个，实现对海外电力能源企业经营规划、安全生产、节能降耗、环境保护等维度的全面监管。

本项目旨在全面落实党中央、国务院、南方电网公司有关安全监管体系建设要求，通过安全生产问题大数据管理打通数据与业务壁垒，提高问题管理效能；通过数字化转型和流程再造，提升安全监管穿透力；通过监管体系创新优化，推动责任体系和保障体系高效运转，构建“大安全”格局。项目重点通过搭建问题大数据管理平台，支撑安全监管体系高效运转；强化问题规律统计和分析，精准施策系统解决难点问题；完善监管体系评价与考核机制，促进安全生产问题解决；健全容错纠错和奖励机制，营造主动暴露解决问题氛围。有效解决了以往传统的安全监管模式下，安全生产问题管理分散化、碎片化、分析不透、缺乏统一的闭环管控的问题，促进大量安全生产问题充分暴露和彻底解决，大幅消减了“三老”（老检查、老整改、老不彻底解决）问题。经过两年的持续迭代更新、业务流程节点优化和实践检验，至今已编印《问题大数据管理平台系统需求规格说明书》并正申请软著，编印《问题大数据管理平台系统需求规格说明书》并申请软著，新编8项制度标准印发全公司应用。已获得《一种电力监控中心智能监视方法及系统》（专利号：ZL 2019 1 1014722.1）、《基于非监督机器学习算法的应用模块》（专利号：ZL 2019 1 0815181.6）两个专利，正在申请《一种高压直流工程运维违章不安全事件大数据统计分析方法》发明专利。发表了《浅谈数据可视化技术在电力行业的应用》（CN11-5154/TN）、《电力企业安全生产过程评价标准研究》（CN10-1181/GO）、《电力企业本质安全型企业建设研究》（CN11-1375/TM）3篇论文。将问题管理理念融入《电网企业安全生产风险预控体系关键要素评价标准》在全国印刷出版，形成了可复制可参考的以问题数据为驱动的安全监管优化体系，构建了成熟的基于问题大数据全链路的规范化、系统化、可视化安全监管模式，现已在南方电网超高压公司范围内全面应用并大幅提升了安全生产管理水平。近年来超高压公司安全生产指标稳步提升，事故事件和责任事件实现持续双下降，设备运维水平和输电可靠性持续提升。2020年，公司所有直流系统能量可用率均高于全国平均水平，其中超高压公司所辖直流包揽前三名，特高压直流包揽前两名，达到国际领先水平。2019-2020年，随着直流关键指标的提升，累计增送电量16.6亿度。

项目研发的电力行业大数据平台，由电力大数据管理分析平台和电力大数据硬件系统组成，为电力行业大数据应用提供海量数据（PB 级）存储能力、灵活可选择的计算模型、依据电力业务需求可定制化分析挖掘模型的软硬一体的行业解决方案。在对发电、输电、配电各个生产环节的管理、生产进行全方位信息集成，设计面向管理、生产及其相结合的优化业务模型和挖掘算法。重点研发一套与电力行业业务紧密结合的电力业务模型库，为电网负载能力评估、设备状态评价、设备故障诊断预测等业务领域问题的解决提供关键技术平台。 通过项目建设形成了拥有自主知识产权形成专利 16 项,其中发明专利 7 项、实用新型专利 9项；形成国家行业标准和山东省地方标准各 2 项；搭建电力行业大数据平台，该平台通过元数据管理、规则配置管理结合规则引擎，实现数据清洗、集成、转换等各类数据治理工作。借助于插件机制实现各类挖掘算法的插拔、组合及扩展，对业务数据进行多维度的组合挖掘。结合各种 Web 数据可视化展现技术及 GIS 平台，对挖掘结果进行多维度、多视角的展现，辅助电力客户在电网负载能力评估、设备状态评价、设备故障诊断预测等业务领域进行分析研究。本项目设计、构建电力行业大数据硬件系统，实现电力大数据管理分析平台和电力大数据硬件系统的软硬一体化，提供 PB 级的电力大数据存储能力及高效并行化的计算能力；本项目设计、建立电力大数据管理分析平台，通过插件机制实现多种异构数据源的数据接入，借助任务调度框架及事件机制、消息传递机制等实现数据接入方式的全面覆盖，能够跨数据库平台及交互协议，从而满足与各类异构系统整合以及接入各类电力系统业务数据的要求；本项目进行了电力行业大数据分析应用及产业化推广等。借助于插件机制实现各类电力行业机器学习算法、数据挖掘算法的插拔、组合及扩展，对业务数据进行多维度的组合挖掘。 本项目提出了电力行业大数据分析软硬件架构,建设了电力行业大数据平台,并在此基础上进行了深层次电力业务数据挖掘,利用优化算法,实现管理优化和运行优化。本项目的实施有助于实现电力系统集约化管理建设上的重点突破,同时,项目建立了科学的运营监测管理体制和运行机制, 升了电力公司以及电力公司各部门之间的协同运作,持续提升了经营管理水平和资产运营效率。该项目的完成,填补了电力行业在大数据分析领域分析和数据挖掘方面的技术空白,建立了面向电力行业的智能分析工具及其平台,为电力行业中的企事业单位、部门提供了行业大数据服务。

为了使电力规划研究更加科学高效，规划各个环节协调统一，统筹优化各类电源，专门开发了火电消纳分析系统。项目建设以全国所有省份的电力规划基础信息为支撑，综合运用数据可视化、数据存储及发布、信息系统集成等多种技术手段，融合电力电量平衡计算模型，构建了电力供需形势分析系统。

为了满足新安全管控形势下对移动应用的要求，五凌电力遵循集团公司移动应用总体架构及安全管控总体部署，以五凌“十三五”信息化发展规划为指导，结合公司信息资源开发利用现状，参考能源行业移动应用最佳实践，采用移动互联网最新技术和手段，开展体系化五凌移动大平台建设。移动大平台按综合类子平台和生产类子平台分批次上线，其中生产类于 2015 年12 月上线，综合类于 2016 年 10 月上线，覆盖五凌电力总部及下属各单位、分子公司，使用人数达 2300 余人，用户证书发放 3000 余个（含手机、IPAD 等移动终端），全年访问量超 15 万余次。 五凌移动大平台建设以实现“双平台一管控”（综合类移动子平台、生产类移动子平台、移动安全管控体系）为目标，以“门户建设、数据可视化、业务集成、即时通讯”为核心，构建了一体化的综合性移动应用子平台，实现了移动端各业务纵向、横向之间的有机衔接与协同办公；依托 ERP 系统、售电管理平台，并结合五凌电力安全管理现状和特点，打造了生产类移动子平台；在公司内外网隔离的新形势下，重点加强信息安全管控，按照“一个平台、单点登陆、多级门户、分层应用”的总体思路，建立了统一安全管控机制，实现了身份防盗用、数据防窃取、系统防入侵、遗失有准备、事件可追溯、隐私有保护六大安全目标。 目前移动应用平台运行稳定，实现了全单位、全业务、全人员覆盖，使企业和员工能够通过手机、平板电脑等移动终端，安全、自主、有效地在“任何时间”、“任何地点”处理“任何业务”（3A：Anytime、Anywhere、Anything），大幅提升了公司在流程审批、经营管理、数据分析、信息沟通等环节的效率，提高了公司的经营管理效能。同时为适应新安全管控要求，加速并紧贴公司发展及管理需要，将成熟的移动技术及最新安全管控手段有机结合，实现了企业级移动应用于移动安全的完美结合，提供了辐射行政、生产、营销、安全等业务的移动化支撑，提升了公司管理创新水平。“移动双平台”双管齐下，与“移动安全管控体系”并驾齐驱，共同支撑五凌重要业务领域的移动应用，支撑公司管理水平不断提升。

随着电网建设的高速发展，电网企业积累了海量的设备运行数据与缺陷数据，但对现有的缺陷数据的利用仍停留在设备消缺管理和简单的统计分析上。在建设泛在电力物联网的大背景下，高效、准确、智能地挖掘电网企业设备缺陷文本中重要的可靠性统计信息，并根据统计结果实现辅助设备运行方案制定或指导设备选型等方案决策成为目前亟待解决的问题。本文选取电力变压器设备为例，以国网公司设备（资产）运维精益管理系统中 2009-2018 年共 10 年的缺陷数据及 1989-2018 年共 30 年台账数据为基础，通过缺失值填补和数据正则化对基础数据进行数据治理，基于百度 ECharts 平台的可视化工具进行数据可视化分析，结合缺陷指数的模型构建，深入挖掘了缺陷数据内在规律和联系，为电力变压器运维管理提供新思路。

截至2月18日，山东莱芜供电公司自主研发的供电服务数据可视化分析平台已平稳运行两周。该平台具备配网数据自动统计、敏感客户智能研判、敏感事项微信实时推送等功能，可帮助供电员工及时响应客户诉求。