电力管理系统国内外现状

电力管理系统国内

外现状

随着中国国家电网的飞速发展，电力安全生产模式已经成为最适应当今社会电力企业需求、深化国家电网体制建设的重要载体，也是各个电力公司贯彻落实中共中央办公厅、国务院《关于进一步加强电力安全生产工作的意见》精神和国家电网相关部门关于“国家电网安全准备会议”视频会议精神的具体举措[1]。

各大电网公司依托日异月的IT技术并结合当前高速发展的网络信息化平台，建设和完善快捷、高效的信息管理系统，在业务规范化和标准化的前提下，充分利用计算机网络和信息资源，建立一个资产运行监管与分析、资产评估与维护、安全保障与监督、调度指挥与协调诸环节的，统一、集中、规范、可控的、协调运作的电力安全生产管理综合信息平台[2]，为电力安全生产与电网经济运行提供及时、准确、全面的管理手段和工具，提高电力企业安全生产管理水平和管理质量，为电力安全生产提供决策支撑。

电力系统由发电系统、输电系统和配电系统三个主要部分组成。在发电环节中，发电元器件是整个发电系统的保护对象，这样能够确保发电厂能安全稳定的运行，当电气故障发生时，能够降低对电气设备的损坏程度及影响范围，而配电网作为输配电系统的中央枢纽，关系到整个电力系统的安全运行和经济的稳定[3]。

历史上最具影响力的停电事件发生于美国和加拿大东部地区。美国和加拿大的多个城市处于停电状态长达30多个小时。据

初步统计，北美的纽约、底特律、克利夫兰、握太华、多伦多等重要城市及周边地区近5000万人口受到影响，部分经济活动也出现停滞[4]。而这次停电事件所造成的经济损失达到60多亿美元。由美国和加拿大专家组成的联合调查小组对北美发生的世纪大停电原因提出初步报告，认为这次事故的原因可能是电压变化、输电线故障和发电厂停电等问题共同造成的[5]，而且在输电网全面崩溃之前，问题已经存在了几个小时。美国的电力电网的管理是由上百个输电运营商分散管理的，而现在的电力市场是跨地区的，而且电力销售有着各种各样的交易方式[6]。在这种分散的管理方式下，电网的信息化问题便浮现水面。美国新墨西哥州州长，美国前能源部部长理查森认为美国输电网的设备问题是这次停电的原因之一。此后，西方国家开始大规模的电网改造计划，她们意识到稳定的电力供给和电网智能管理的紧迫性。美国政府随即将电网大停电事故提高到危及国家安全的高度来对待[7]。，美国能源部提出了“Grid2030计划”，该计划的主要目的是构建一个安全可靠的电网，采用各种先进的技术，包括材料、超导体、电力电子、系统控制、地域测量、实时仿真、能源储备、再生能源发电、小型可靠地燃气轮机发电等技术[8]，目的是构建一个能够覆盖全美国的骨干电网，覆盖部分地区的区域性电网、地方电网和微型电网等多层次的电力网络，以保障整个电网的安全性和稳定性，保证供电的可靠性和电能的质量，并提出要建设“综合能源及通信系统体系结构”[9]。当前，国外电力企业生产

管理信息化的程度有了长足的发展，电力网络信息化已经远远领先于中国，几年前已经开始建设智能型电网，采用一套完整的电网信息化架构和基础设施体系，完善的设备管理系统[10]。经过对电网信息的实时采集与电网运行调度、生产作业管理、客户需求侧等管理系统的协调统筹，在电网安全的前提下，兼顾电网可靠、经济运行，提高电力集约化管理水平，提升能源利用率，而且能够对电力公司提供的电网模型结构和数据进行建模，实现对生产管理、实时运行的智能监控[11]。

而中国的信息化发展相对落后，在经济高速发展的今天，人们的生产生活都离不开电力供应。政府也应该将更多的目光放在电力企业的发展上，积极地面对电力企业现存的问题，改进或开发现有的电力企业生产管理系统，实现对电力生产的实时监控及管理[12]。这就需要把提高企业的生产管理水平和规范生产管理制度当成关键的突破点，不断增强企业核心的竞争力，充分发挥信息化在电力企业生产方面的作用，增加效益，控制成本，从而不断提高生产管理的科学决策能力。

从以来，国内电力行业信息化整体建设一直呈现迅速上升的态势，国内各电网公司、发电企业对于信息化的投资力度也在不断增大，ERP、OA、电力销售系统等各种应用开始在电力电网企业中逐渐普及[13]，各供电公司及下属各单位和部门已经建成并投运了若干管理信息系统，可是由于缺少信息化建设的整体规划、在电力企业信息化的过程中，由于各种基础设施和应用软件不断

升级换代，电网架构日趋复杂，设备数量猛增、设备种类日趋增多[14]；随着信息化建设水平不断提升，各级电网公司从各自的需求出发，建立了各自不同的信息管理系统，形成了大大小小的信息“孤岛”。造成各个信息系统之间缺乏关联，信息资源难以共享。同时缺乏对缺陷数据的准确记录和分析，缺陷重复发生；计划管理和预算管理较为粗放，运营成本偏高；物资管理水平停留在被动管理阶段，经常有物资重复储备和多余储备，造成高额的库存成本，但同时又存在部分物资短缺，影响生产正常运行[15]。

因此，国家电网公司依据公司“十一五”、“十二五”信息发展规划，决定实施公司信息化建设工程（“SG186工程”）和智能电网工程，即在国家电网公司系统构筑由信息网络、数据交换、数据中心、应用集成、企业门户五个部分组成的一体化企业级信息集成平台；建设由财务(资金)管理、营销管理、安全生产管理、协同办公、人力资源管理、物资管理、项目管理和综合管理八大业务应用；建立健全信息化安全防护、标准规范、管理调控、评价考核、技术研究、人才队伍六个保障体系[16]。

实施“SG186工程”，重点建设“一个系统、二级中心、三层应用”。一个系统就是构筑一体化企业级信息系统，实现信息纵向贯通、横向集成，支撑集团化运作；二级中心就是建设公司总部、网省公司两级数据中心，共享数据资源，促进集约化发展；三层应用就是部署公司总部、网省公司、地市县公司三层业务应用，优化业务流程，实现精细化管理。

“SG186工程”实现的四个目标。一是建成“纵向贯通、横向集成”的一体化企业级信息集成平台，实现公司系统上下信息畅通和数据共享；二是建成适应公司系统管理需求的八大业务应用，增强国家电网公司系统各项业务的管理能力，提高工作的质量和效率；三是建立健全规范有效的六个信息化保障体系，推动信息化健康、快速、可持续发展；四是力争到“十一五”末期，公司系统的信息化水平达到国内领先、国际先进，初步建成数字化电网、信息化企业。

把握“SG186工程”实施的三个阶段。第一步：开展平台及业务应用典型设计，统一咨询，试点先行，分步推广，实现初步集成；第二步：全面完成业务应用的推广，并基本实现全面集成；第三步：进一步完善提高，为初步建成“一强三优”现代公司提供坚强支撑。

完善信息网络，加强基础建设。公司总部制定标准规范，统一进行部署，以国家电网公司通信网络为基础，分级建设覆盖公司总部、网省公司及公司直属单位、地市县公司等的安全、可靠、快速、畅通的信息网络。

部署数据交换，畅通信息渠道。公司总部统一组织，建立公司总部与网省公司统一的数据交换，实现公司关键业务数据的纵向快速交换，确保上下信息畅通。

建设数据中心，实现数据共享。公司总部统一组织，开展典型设计和试点，全面建成公司总部和网省公司两级数据中心。结

合数据中心建设，完善数据交换体系，逐步实现数据中心间的数据交换和数据点播。

推进应用集成，促进流程优化。按照先易后难的原则，结合业务流程的梳理，制定标准，设计架构，在公司总部和有关网省公司开展应用集成试点，实现财务、营销等关键业务应用的横向集成。逐步扩大试点范围，集成主要业务应用，整合资金流、物流和信息流，优化企业资源配置，促进企业级信息系统建设。

搭建企业门户，统一展示内容。建成公司系统统一域名系统，规范业务应用界面风格，统一用户身份管理。建立公司总部和网省公司两层企业门户，实现信息系统安全、统一的入口及企业范围内信息资源的综合展现，并可根据业务需要定制展现内容，实现门户级联。

六个保障体系包括：安全防护体系、标准规范体系、管理调控体系、评价考核体系、技术研究体系、人才队伍体系。

除此之外还有八大业务应用：财务(资金)管理业务应用、营销管理业务应用、协同办公业务应用、人力资源管理业务应用、物资管理业务应用、项目管理业务应用、综合管理业务应用、安全生产管理业务应用。其中安全生产管理业务应用就是本文中的山东电力安全生产管理信息系统所要完成的工作。安全生产管理业务应用。在明确各级生产管理部门和运行、检修单位定位的基础上，建立以设备管理和运行管理为基础，以提高输变电设施和供电可靠性为目标，覆盖公司系统各级单位调度、输电、变电、配

电全过程的安全生产管理业务应用。企业管理信息系统与生产自动化系统有机结合，提高信息采集及处理的实时性及自动化水平，实现生产运营的全面信息化。完善运行、检修、技术改造、技术监督、节能降耗、电力设施保护管理等生产业务模块。建立跨区电网输变电建设与运行监管模块。统一开发并推广公司系统可靠性管理模块。统一研究整合安全生产管理相关模块，开发设备状态评估专家系统等高级应用[17]。

当前，国内多数供电企业已基本建立全局管理信息系统，其中含有生产管理子系统，但多数系统规模较小，基本停留在一个市局管理层面的应用，未能从基础数据方面解决好变电运行与检修和输电运行与检修之间的关系，未能将变电站的日常管理工作纳入系统，未能从基层班组工作入手，未能实现变电站远程数据库连接，未能与运行自动化系统紧密结合，因此与现场实际工作有一定差距，没有充分发挥计算机自动化管理的功能[18]。

近几年，随着分布式远动技术、计算机技术和通讯技术的飞速发展，各省电力公司越来越重视依赖于网络信息技术实现管理创新，均不同程度地开展了广域网技术基础上的生产管理应用，提出了“平台共用、系统互联、数据共享”的建设要求。先后福建、江苏、甘肃、山西、湖北、内蒙古、上海等省市电力公司均不同程度开展了生产管理信息系统的建设，部分单位试点工作已取得初步成果，并逐步在全省推广。安徽电力中心调度所基于对电力调度特点的分析，经过整体数据规划，设计安徽电力中心调

度所管理信息系统的应用体系结构和主题数据库，采用Internet 和数据仓库等技术进行系统开发与集成，取得了较好的实用效果[19]；福建电力调度通信中心分析了调度管理信息系统建设存在的难点和问题，阐述了调度生产管理信息系统应用软件设计的原则、对应用软件功能的要求，详细介绍了平台化的动态建模系统的应用方法[20]；广东电网公司为客观反映生产管理信息系统的实用化程度，从管理和应用上分部门、分专业、分功能模块进行评价指标选取和权重分析，形成了管理制度、运维制度、系统数据质量、业务流程支持度等7项一级指标、35项二级指标和91项三级指标的实用化评价体系，以14个供电局为例进行生产系统实用化评价，评价分析表明：系统管理、总体数据质量和业务流程支持度较好，报表辅助决策分析等方面较差，反映了当前系统重实际生产，轻管理决策，尚处在实用化初级阶段，应加强辅助决策支持和应用[21]；经过对江苏省电力公司供电生产管理信息系统V2.0的规划和建设的分析，阐述了面向全省供电生产全过程管理的集成化信息系统(MIS)建设的规划和解决方案[22]；乐山电业局生产管理信息系统体系根据敏捷性需求设计软件的分层体系结构，使系统具备可重构性特点[23]；内蒙古电力生产管理信息系统采用大集中方式部署，在成熟的Maximo软件平台上进行业务功能开发，针对系统建设存在的问题，提出调整管理差异、完善硬件设施、加强标准化管理和人员培训、为新旧系统的交接提前规划等措施，实现了电力生产管理的规范化、信息化和智能化，同时为

系统后续功能的开发提供了实践经验[24]。

随着电力工业的不断发展，电网机构每日处理的管理信息快速增长。一方面，是由于电网结构日趋复杂，接入设备无论数量还是类型均明显增加；另一方面，是因为供电质量标准不断提高，要求电网机构对各类生产信息处理的及时性增强。各类信息的存储管理及分析在电网的安全运行决策中正起着越来越重要的作用。如何科学高效的管理好这些数据，为电力机构提供可靠的决策依据，成为电网机构亟待解决的问题，而电力生产管理信息化成为解决上述问题的必由之路。

随着电网电压等级的不断提高，电网容量和电力用户数的不断增长，以及电网技术的不断更新，对电力的安全性也提出了更高的要求，因此需要一个适合新形势下的强大的运行管理系统，以保证电网的安全稳定运行和为未来的电力市场运行提供支撑[25]。

今后的研究方向主要是实用化评价中业务数据统计分析、流程变更和系统间互相连通评价的实现，前者基于分类或聚类等数据挖掘方法进行数据评价和决策分析[26]，而业务流程变更是一个灵活高效的信息系统必备因素，基于SOA等系统集成方法的评价也是接下来研究的重要方向。

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