一种电网业务图块链、数据链、业务链融合链式管理方法
阅读说明：本技术 一种电网业务图块链、数据链、业务链融合链式管理方法 (Power grid service block chain, data chain and service chain fusion chain management method ) 是由 吕珂 蒋利明 李毅 戴人杰 周江昕 刘传铨 卫思明 姚伟 于 2021-07-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电网业务图块链、数据链、业务链融合链式管理方法,用于对电网拓扑变更项目进行管理,包括如下步骤：步骤1,订立电网拓扑变更项目；步骤2,进行电网拓扑变更项目设计,将变更方案的精准拓扑走向电系图交由调控部门审核；步骤3,对完成审核的电网拓扑变更项目在电网模型图块链系统中进行工程任务申请以及停役任务申请；步骤4,在现场实施电网拓扑变更项目；步骤5,在现场实施完毕后,将施工前后电系变更图输入电网模型图块链系统,进行对比以及进行补充标记,完成施工前后电系变更图的绘制。本发明通过构建一种核心电网拓扑数据质量保障机制,从根本上解决企业信息系统中电网拓扑数据的问题。(The invention discloses a power grid service block chain, data chain and service chain fused chain type management method, which is used for managing power grid topology change projects and comprises the following steps: step 1, establishing a power grid topology change project; step 2, designing a power grid topology change project, and submitting the accurate topology trend electrical system diagram of the change scheme to a regulation and control department for examination and control; step 3, applying engineering tasks and outage tasks to the checked power grid topology change projects in a power grid model block chain system; step 4, implementing a power grid topology change project on site; and 5, after the field implementation is finished, inputting the electric system change diagrams before and after the construction into a power grid model block chain system, comparing and carrying out supplementary marking to finish drawing the electric system change diagrams before and after the construction. According to the invention, a core power grid topological data quality guarantee mechanism is constructed, so that the problem of power grid topological data in an enterprise information system is fundamentally solved.)
技术领域
本发明涉及一种用于电网业务流程管理领域的电网业务图块链、数据链、业务链融合链式管理方法。
背景技术
在过去20多年的电网信息化建设中，因电网企业运营既要“分散运作”又要“集中统筹”的基本特征，早期各专业部门是分别建立自己的信息系统、分别管理着电系拓扑信息。后来为了实现电网信息的跨专业共享，则在各专业信息系统之间建立数据接口类的信息交流机制，力图消灭信息孤岛、形成不同专业系统间的信息畅顺流动。但在传统信息技术条件下，虽然物理信息网络、数据库系统等已经具备让不同业务电网信息在企业内“自由流动”的可能，但目前的管理信息系统却因存在多时态信息处理的结构性短板，而无法将多业务、多时态的电系拓扑数据，融合成为连续时空统一的电系拓扑信息，也就难以让不同时态的电网信息在不同业务部门间“有序流动”起来，致使由各专业分工负责的多时态电网信息难以协调发挥作用。
例如，电网企业中直接涉及电系拓扑信息的专业领域主要有1规划设计、2工程建设、3运行调度、4设备运维、5供电营业，五个领域主要管理的电系拓扑信息涉及不同时态：1和2涉及“现状及未来时态”、3涉及“未来及当前时态”、4涉及“现状及过去时态”、5涉及“现状及未来时态”。新电网建设按照1、2、3、4、5序列展开，而最后一个环节“供电营业”把新的用户需求提给第一个环节的“规划设计”，形成新增电系拓扑周而复始的不断地滚动发展。
显然，传统电网信息技术因为没有统一的连续时空信息管理机制，让这么多不同时态的电系拓扑信息无序“自由流动”、纠缠在一起，不仅不会促进不同专业的协同工作，而且还可能会给各专业信息系统造成信息混乱而引发严重问题。因此导致不同部门为保证自身数据质量而对跨部门的“数据流动”十分谨慎。
目前国内电网企业力图要求电系拓扑信息管理由第4环节“设备运维”的电网GIS系统统一管理，以其形成“完整电系拓扑信息”供全企业各专业信息系统使用。如前所述，新增电网的建设是按1、2、3、4、5顺序排列的。也就是说电网建设是从1、2领域开始的，那么电系拓扑信息的增长也应该从1、2环节开始，而不是由4环节负责。规定电系拓扑信息管理由电网GIS系统负责的理由，除了历史性原因外，合理解释则是从电系拓扑信息的复杂程度上来看，1、2、3、4、5排列越往后面信息的细节越多，即设备运维专业对电系拓扑信息的完整性有最高要求。因此追求最完整的电系拓扑信息就成了电网GIS系统多年来不断努力实现的技术目标。
然而，就新建电网工作来说，在1、2、3、4、5各环节中，新增电系拓扑信息进入信息系统的作业在时间点上是不同的：1、2、3领域是在新增电网竣工、送电之前必须完成，属于新增电网运行的“事前”(信息先于实物)作业；而4环节基本是在新增电网竣工、送电之后完成，也就属于新增电网运行的“事后”(实物先于信息)作业。所以，“单一时态”的电网GIS系统只能“事后”描述即将进入“过去”时态的“现状电网”拓扑信息。
目前有一种技术尝试是通过外部时序管理能力(如“版本管理”)来补上电网GIS系统“单一时态”信息描述能力的短板，使其能够处理多时态电系拓扑数据，然后以对电系拓扑信息完整性要求最高的“设备运维”专业为核心，以电网GIS系统来维护完整电网的拓扑信息，将“完整电系拓扑信息”共享给各个业务部门，实现上述1、2、3、4、5不同部门间的信息“有序流动”。
但是，这种技术路线却违背了实体电网形成的基本规律，因而必定无法解决电网信息“不全面、不一致、不及时”问题。理由有二：
其一，“事后”性的信息处理作业，不适合新增电系拓扑信息处理工作。从前述规划、建设、运调部门工作性质来说，要求新增电系拓扑信息必须在实体电网建设之前就开始处理，而且新增电系拓扑的完善又是多专业协同工作对象，并非一个部门能够独立完成的信息处理工作。因此，不仅以实体电网为业务对象的设备运维部门无法按规划、建设、运调要求完成这一“事前”性工作，即便是工作具有“事前”性质的任何单一部门，也不可能“单打独斗”完成这一任务。因为新增电系拓扑信息一旦不能在多专业协同工作中形成，它就必然会成为“事后信息”，而直接影响新增电网工作效率。另外，由于电网GIS系统的技术实质是以地图模型管理电网图形，而GIS技术中的地图模型是一种“事后”性的信息处理方案，其技术原理是解决已经存在的地理对象信息处理，并不考虑有实时处理效率要求的数据工作要求，只适合于“事后”性电网信息处理。所以，无论是设备运维专业还是其他部门，以“事后”性的GIS技术框架组织“事前”性的新增电系拓扑多专业协同工作，从技术层面看都不是正确的技术路线，因而最终不会取得所期望的结果。事实上正是由于这些原因，才导致目前的局面：设备运维负责的电网GIS系统中的“完整电系拓扑信息”，总是滞后于“规划设计”及“运行调度”部门的实际作业需求，无法作为核心电系拓扑信息供全企业使用。
其二，外部时序管理效率低下，难以满足新增电系拓扑信息在线处理要求。目前的电网GIS系统都是在单一时间框架下构建核心地图数据模型，只处理单一时态电系(网)图/模数据，软件内部没有针对多时态属性(如“过去”、“现在”、“未来”三个基本时态)的信息管理机制(软件)，所以需要在外部时序管理技术(如关系数据库等)支持下，以“版本管理”处理涉及时间属性的多时态电系(网)图/模信息。但请求外部程序支持意味着必须额外增加计算时间开销，这意味着以外部时序机制管理电系(网)图/模的时间属性，会大大降低信息处理效率。因此，电网GIS系统管理时间属性会通过对数据“打包加时标”形成“版本”(时间“断面数据”)、以增大时间管理颗粒度的方式来避免效率的过度损失。由于“版本管理”的底层技术是数据库的外部存储功能，因而其信息处理速度不可能很高，为了提升系统运行效率，只能作为一种大颗粒度的时序管理方案使用，其定义的“版本”间隔时间较长，一般适合管理以天甚至月为时间单位的数据对象。当时间颗粒度设置过小(如以小时为单位)时，将大幅度降低系统运行效率，因而无法满足细颗粒度的新增电系(网)图/模处理实时需求。
由此可见，在传统电网信息管理技术的框架下，增量电系拓扑信息“不全面、不一致、不及时”的问题是难以得到解决的，必须建立一种符合电网自然形成过程的增量电系拓扑信息管理机制，而这离不开多时态、多场景新技术的支持。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种电网业务图块链、数据链、业务链融合链式管理方法，它通过构建一种核心电网拓扑数据质量保障机制，从根本上解决企业信息系统中电网拓扑数据的问题，使电网企业在智能电网建设背景下，能够将基层业务流程按照电网建设、运行的自然逻辑进行重组，从信息的传递层面融合、连接各个业务环节，将上级的条块管理在基层有效协同起来，做到企业运营提质增效，创造更大价值。
实现上述目的的一种技术方案是：一种电网业务图块链、数据链、业务链融合链式管理方法，用于对电网拓扑变更项目进行管理，包括如下步骤：
步骤1，订立电网拓扑变更项目；
步骤2，在电网模型图块链系统中进行电网拓扑变更项目设计，将反映电网拓扑变更方案的“精准拓扑走向电系图”交由调控部门审核；
步骤3，对完成审核的电网拓扑变更项目在电网模型图块链系统中进行工程任务申请以及停役任务申请；
步骤4，在现场实施电网拓扑变更项目；
步骤5，在现场实施完毕后，将施工前后电系变更图输入电网模型图块链系统，进行电网拓扑变更施工前后的对比，以及进行电网拓扑变更项目实时情况与电网拓扑变更项目设计的对比，通过图形编辑工具面板对方案对比图进行补充标记，完成施工前后电系变更图的绘制。
“精准拓扑走向电系图”是指，在构建电网模型EG的过程中，以“精炼、准确”策略保证的、具有准确电系拓扑数据的拓扑走向图形。该图由调控部门审定后向全企业发布，是准确、唯一、“法定”的电网核心数据，因而也是全企业电网模型数据的“质量之锚”，让传统电网信息系统原本处于“无锚”状态、分布于各个业务环节的电网模型数据录入作业，有了“锚定”质量的校验标准。通过本发明实施的实体电网拓扑变更的项目，在实际施工启动之前，必须遵循“先虚后实”的“数字资产”形成规则，先行将反映电网拓扑变更方案的“精准拓扑走向电系图”交由调控部门审核，项目完成后、实际投运送电前，再由调度专业确认电系图更新作业与现状电网保持100％一致，杜绝传统电网信息系统中常见的“管理”与“实操”两张皮现象。“锚定式”建模基于多时态、多场景信息管理技术，将具备“时空留痕”能力的电网数据录入机制融入业务流程之中，强调在整个业务过程中，每项数据均在其产生处和时间点上由业务工作人员直接记入系统，不依靠“事后”由另外的数据员录入，使实际电网业务流程与数据获取流程完全重合、一致，保证“精准拓扑走向电系图”在实际业务环节里，从其尚处于人脑“概念”时开始，就能“实时”录入电脑信息空间，成为伴随项目进展同步形成的、保证“正确、全面、一致、及时”反映实体电网状态的“数字资产”。将传统电网信息技术中，工程完成时的“事后”性数字化交付工作，变成一个从工程启动之前就开始、伴随整个工程实施全程的、在线“数字化资产孪生过程”，实现“用数字资产促动实物资产精细化管理”的现代化管理目标。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：
本发明的一种电网业务图块链、数据链、业务链融合链式管理方法，用于对电网拓扑变更项目进行管理，包括如下步骤：
步骤1，订立电网拓扑变更项目；
步骤2，在电网模型图块链系统中进行电网拓扑变更项目设计，将反映电网拓扑变更方案的“精准拓扑走向电系图”交由调控部门审核；
步骤3，对完成审核的电网拓扑变更项目在电网模型图块链系统中进行工程任务申请以及停役任务申请；
步骤4，在现场实施电网拓扑变更项目；
步骤5，在现场实施完毕后，将施工前后电系变更图输入电网模型图块链系统，进行电网拓扑变更施工前后的对比，以及进行电网拓扑变更项目实时情况与电网拓扑变更项目设计的对比，通过图形编辑工具面板对方案对比图进行补充标记，完成施工前后电系变更图的绘制。
概括讲来，“锚定式”建模策略的总体原则就是，凡涉及实体电网拓扑变更的项目，在实际施工启动之前，必须遵循“先虚后实”的“数字资产”形成规则，先行将反映电网拓扑变更方案的“精准拓扑走向电系图”交由调控部门审核，项目完成后、实际投运送电前，再由调度专业确认电系图更新作业与现状电网保持100％一致，杜绝“管理”与“实操”两张皮现象。“锚定式”建模基于多时态、多场景信息管理技术，将具备“时空留痕”能力的电网数据录入机制融入业务流程之中，强调在整个业务过程中，每项数据均在其产生处和时间点上由业务工作人员直接记入系统，不依靠“事后”由另外的数据员录入，使实际电网业务流程与数据获取流程完全重合、一致，保证TSP在实际业务环节里，从其尚处于人脑“概念”时开始，就能“实时”录入电脑信息空间的EGSPT，成为伴随项目进展同步形成的电网“数字资产”。将工程完成时的“事后”性数字化交付工作，变成一个从工程启动之前就开始、伴随整个工程实施全程的、在线“数字化资产孪生过程”，实现“用数字资产促动实物资产精细化管理”的现代化管理目标。“精准拓扑走向电系图”的构建是“数字化资产孪生过程”的核心工作内容。TSP既是“数字化资产孪生过程”的目标，又是管理手段。在“锚定式”建模过程里，“目标与手段”得到了较好的统一。
本发明所指“数据链”具有两层意思。第一层是“锚定式”建模作业链。即在EGSPT图模引擎支撑下，各业务环节(例如：规划、设计、施工、营销、调控、运维、客服等)在“业务链”的驱动下，以多时态、多场景环境中的协同作业(包括同项目内的“串行协同”和跨项目的“并行协同”)方式，围绕“精准拓扑走向电系图”TSP完成EGSPT建模和相关数据录入的操作过程，也是项目对应的“数字化资产孪生过程”。该作业链记录各环节所有的数据操作信息(包括数据迭代操作)。第二层意思是“锚定式”建模作业链的“数字化资产”成果链。该链中的一环对应一个业务环节，环节中完成的“数字化资产”成果在“图模引擎”管理的四维数据时空中具有独立时空位置，其内容包括“精准拓扑走向电系图”TSP和对应的支撑数据。除了完成的“数字化资产”成果TSP之外，环节中还包括TSP在四维数据时空中的迭代演化过程信息。
本发明之“数据链”与传统信息化“数据链”最大的不同在于，本发明的“数据链”中各专业虽然是独立处理各自负责的“精准拓扑走向电系图”TSP，但这些处于生命周期不同阶段(不同时态)的TSP在“数据链”中却并非孤立存在，所有专业环节独立处理的不同时态TSP及对应辅助数据是紧密耦合的，“图模引擎”负责各环节独立TSP及其辅助数据的时空演化管理，因此不同作业环节之间也不需要数据传输操作，各专业岗位的电网建模作业只需要专注于本专业数据质量保障即可。在多时态、多场景协同工作环境中，“数据链”以全过程作业留痕机制强化岗位责任，约束各岗位数据作业就地、即时录入系统，使得数据维护链条上的各业务人员既是专业岗位“数字化资产录入员”，同时又是该岗位的“数字化资产卫生员”，在完成TSP数据建模的同时，还要清理垃圾数据完成TSP支撑资料的数字化提交，以保证后续作业或相关专业岗位作业将支撑数据按规定补充完善进EGSPT之中，形成完整的项目“数字化资产”。
本发明中的“图块链”也具有双重含义。第一层是与“数据链”之建模作业链相对应的“精准拓扑走向电系图”TSP建模界面“图块链”。即在EGSPT图模引擎支撑下，各业务环节(例如：规划、设计、施工、营销、调控、运维、客服等)在“业务链”的驱动下，每一个环节都在自己专属的TSP建模界面上，以“所见即所得”的图形编辑方式完成TSP建模和相关数据录入操作。第二层含义则是指在“锚定式”EGSPT建模作业中形成的建模结果“图块链”。各专业环节完成自己“数据链”作业后，得到由本环节负责建模的“精准拓扑走向电系图”TSP，各环节生成的结果TSP以及与TSP对应数据表，这一系列TSP形成一个“图块链”。例如，在新增电网规划、建设过程中，“图块链”是对应贯穿“规、建、运”业务全过程“数据链”的、由新增电网模型EGSPT生成的一系列不同时态的“精准拓扑走向电系图”TSP，各业务环节的TSP“图块”对应于规划、设计、施工、营销、调控、运维、客服等七项业务活动，各“图块”中描述新增物理电网的“精准拓扑走向电系图”TSP及其对应的设备属性核心数据，内容由虚到实、由粗到精。“规、建、运图块链”从规划“图块”开始，到调控“图块”结束，最后由调度审核确认进行客户送电，TSP直接进入SCADA系统，实现“一张蓝图绘到底”。
本发明的“业务链”是“锚定式”建模工作的业务流程管理架构。即，驱动实际电网建设工程项目专业部门、围绕“精准拓扑走向电系图”TSP展开全业务流程诸环节横向贯通协同作业、实现营配调一体化的技术管理支撑架构。
由于电网企业为加强总部管控能力，采取了准事业部制，企业内业务运作侧重于纵向条线的垂直管理，强化集团化运作。但对于基层单位而言，具体的业务工作并不是简单地按照专业产生和结束，往往需要通过多个专业共同协作才能完成，因而在实际生产运营中需要通过业务组合，将规划、设计、施工、营销、调控、运维、客服等作业环节有效融合在一起，使纵向传递的企业管理流程要求体现在横向贯通的基层业务操作程序中。虽然在EGSPT“图模引擎”的支撑下各业务部门能够围绕“精准拓扑走向电系图”TSP开展协同工作，但从业务活动的组织、管理角度出发，还需要有一个基于“工作流技术”的运作驱动和监督架构，这就是“业务链”担当的角色。
每个实际电网建设工程项目对应一条“业务链”。“业务链”定义实际电网建设工程项目的业务流程和业务节点管控规则，从项目规划立项一直流转到竣工接电并交付运营，在项目全周期过程中，实现以下功能：
1.按照管控规则中定义的业务环节责任岗位，对相关岗位员工定向推送节点业务办理任务；
2.全程记录监控项目在各业务节点的计划进度和实际进度，按照管控规则设置的“接电”(送电)考核时限对每个项目的每个节点进行进度超期预警，同时也为应对工程项目实际情况变化提供了延期申请、审批管理；
3.以节点交接信号驱动诸业务环节中“精准拓扑走向电系图”TSP数据及相关业务数据以“接力棒”形式流转。按照在业务链流程中预定义的图形(电系图-施工图)、业务数据(业务办理凭证、CAD图纸、预算及物料表)操作规则生成节点业务对应TSP和相关业务数据，确保项目在规划工询阶段编制的供电方案准确无误的从规划TSP(电系变更图)落实到施工TSP、确保项目竣工TSP经数字化交付落实成调控部门的“精准拓扑走向电系图”TSP，实现“一张蓝图绘到底”。
以新增电网建设项目为例，在“业务链”存在期间，所涉及到的电网增量随业务进展以TSP“图块链”为数据维护界面，经由“数据链”作业而不断丰富，每个作业环节完成任务后生成建模结果TSP，各环节负责与现场数据的一致性校核，最终与调度系统无缝对接。项目竣工后并完成数字化提交后，反映电网增量数据的“精准拓扑走向电系图”TSP经调度确认向全企业业务系统发布，确定并执行送电计划，新增项目电网TSP并入现状电网，其拓扑及运行状态均由调度系统接手全面控制，相应的变化在图模引擎所提供的跨域协同工作环境支持下，自动同步到其他业务信息系统的电系拓扑模型中，确保了数字电网与物理电网100％同步。
本发明中数据链、图块链、业务链并非三条孤立的链条，实际上它们是一个完整链式管理模式的三个解析侧面，三链管理是表象，三链融合才是本质。通过三链融合，可以从时空分析层面对规划项目、投资计划、以及停电停役计划进行汇总优化，可以在整个电网增量业务管理中实现“规划设计”环节的营配调“预”贯通、“调度发布”环节的图模数“直”贯通、以及“正式送电”环节的营配调“全”贯通，全面促动电网企业管理变革，将“顶层分置、纵向到底”的准事业部模式，在基层转变为“末端融合、横向贯通”的链式管理模式，按业务链来组织管理海量电网数据，打破了部门相对封闭独立管理专业数据的传统方式，将调控专业的权威性直接辐射到其他业务部门。即由调度部门控制EGSPT在电系拓扑、电系铭牌方面的准确性和完整性，并及时发布到其他各业务部门；其他部门不能改变调度发布出来的“精准拓扑走向电系图”TSP数据，但可以根据需要任意关联自身的业务数据以便支撑相应的业务处理。这意味着调度OMS系统应该采用同一“图模引擎”来操作和维护EGSPT，以便能够高效率地与其他业务系统在线协同工作,提供图元级的最小数据同步颗粒度，且无需进行CIM/SVG模型转换。实现SG-CIM中项目域内各二级域之间的贯通：基于EGSPT实现项目域与电网域、资产域、客户域之间的贯通，真正实现“数据一个员、电网一张图、业务一条线”。在此基础上，调度部门也可通过其他业务系统获得其他专业基于“精准拓扑走向电系图”TSP的电网分析计算结果，如供电可靠性、负荷分析、负荷转移、联络分析、分布式能源接入、电网仿真等，达到“生产计划停电停役刚性执行的管控目标”。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围。
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