朱延廷
（佛山供电局）
摘要：目前电网企业经过多年信息化建设，已经积累了大量的业务数据。而“互联网+”的趋势则倒逼电网企业去对业务数据进行挖掘分析，寻找新的增长点，最终为客户提供更优质的服务。商业智能（BI）工具，则是现阶段进行数据挖掘分析的成熟工具。本文将从商业智能软件的介绍入手，重点介绍tableau软件，分析介绍一些电网生产的业务场景，最后针对这些场景，提供一些简单的应用案例。
关键词：Tableau 数据分析 电网生产 应用
随着我国经济社会的高速发展，电力系统的规模也急速扩大，截至2011年底，我国发电装机容量达到10.56亿千瓦，输电线路长度达到48万千米，公用变设备容量达到22亿千伏安。对于如此庞大的系统，保证其安全、优质、经济、可靠地运行，离不开对生产运行数据的挖掘分析，离不开生产运行数据的指引。近几年的发展表明，数据对电网企业的运行经营越来越重要，而数据的挖掘分析以及展示，最好的载体就是BI商业智能工具。然而，要精准明了地分析、展示电网的生产运行数据，需要根据业务场景并结合BI商业智能工具的各种功能。本文通过分析电网生产业务场景，结合一些业务数据和Tableau软件，实现了简单的数据分析和展示，并希望借此为电网企业的数据分析起到抛砖引玉的作用。
1 背景
1.1 BI工具
BI是商业智能(Business Intelligence)的英文缩写。它是一套完整的解决方案，用来将企业中现有的数据进行有效的整合，快速准确的提供报表并提出决策依据，帮助企业做出明智的业务经营决策。而BI工具则是这一套解决方案的最重要的实现载体，它能实现多数据的整合并在挖掘分析后将结果呈现给用户。
传统的BI工具有IBM cognos、SAP BO、oracle BIEE、Microsoft BI、MicroStrategy等，新一代的BI工具有Style Intelligence、Qliktech QlikView、tableau等。
信息技术的发展，使得数据分析不再局限于传统的报表、曲线分析方式；新的BI工具在数据分析的灵活性、视觉冲击性上有了非常大的突破，越来越多的使用图表进行展示，使得用户能够更直接的把握数据的含义，从而发现相关领域中的问题和机遇。
1.2 Tableau软件
Tableau是新一代的BI软件，它分为Tableau Desktop和Tableau Server。Tableau Desktop是一款桌面分析端工具，对数据对象进行拖放即可快速创建出可交互的视图和仪表盘，拖放一下也可以改变分析内容，甚至添加一个筛选器即可改变分析数据的角度，操作机器简便。此外它还支持实时连接多种数据库，或者离线读取Excel等各种数据文件。
Tableau Server是Desktop的配套软件，用于管理和发布Tableau Desktop制作的仪表盘、图表。当仪表盘、图表发布到Server上后，其他人就可以访问Server的网页页面查看。
本文使用Tableau Desktop对电网企业的业务数据进行分析。
1.3电网生产的数据分析现状
目前电网企业经过多年的信息化建设，在生产运行领域已经建成了调度SCADA系统，积累了大量的生产运行数据，甚至已经可以根据这些数据进行简单的智能诊断和分析，但是总体上看仍然是停留在实时数据的展示，历史数据的查询，生成报表等简单的数据应用水平。
但是随着电网规模的急速扩张，电网企业需要运行和管理越来越庞大的设备量，为越来越广的客户群提供精细的服务，而在保持人力投入不增长的情况下，原有的数据应用方式难以继续支撑电网生产的高效运行。因此，各级的运行管理人员已经开始对历史数据进行挖掘分析，以期找到新的规律，提高企业的运行效率。
1.4 一些简单电网生产运行业务场景
电网生产运行的核心是电网的调度运行。而电网的调度运行最关心负荷的分布，各个电网节点的电压水平，线路的负载率，故障点的位置这类电网宏观数据。方式管理人员和调度员根据这类准实时和历史的宏观数据，对电网运行状态进行调节。
另一方面，组成电网的各种自动化设备的正常运行，也是维持电网稳定运行的重要基础。因此对自动化设备的动作数据进行分析，对自动化设备的故障数据进行分析，也能帮助设备维护人员及时找出设备的缺陷和不足，及早采取相应预防措施。
2 Tableau在数据分析展示中的简单应用
Tableau Desktop的每种数据展示方法都有各自的优缺点，只有在适合的场景才能发挥最大的优势。此处针对前面1.4项的两种业务电网生产运行的业务场景，给出Tableau的数据分析展示的应用例子。
2.1 在电网调度运行的应用
电网调度运行需要了解各条线路、变电站的电压、有功的分布。而这些数据则跟网络结构，地理信息息息相关，所以需要按地理位置展示一些数据的分布状况。
应用场景1 断面数据的展示
有功、电压的断面数据展示是电网生产运行数据分析的简单应用。
对于线路来说，长期高负荷运行对设备的稳定性、安全性都有不利影响，也会影响电网的运行可靠性。通过使用Tableau软件，根据线路的坐标数据将其在地理图上展示，并且按照断面有功负荷的高低进行着色，就能按断面数据分析不同变电站和线路的运行工况。根据这些负荷的分布情况，运行方式人员能够轻易的找出重载和轻载线路，采取措施分散线路的负荷。规划发展人员能够根据长期以来的变电站和线路的负荷情况，制定新增的线路走向，变电站布局。
图1是部分变电站和线路的负荷分布情况。实心圆表示变电站，圆之间的线路是输电线路。红色越深代表负荷越重，绿色越深表示负荷越轻。线路越粗表示电压等级越高，圆点越大表示电压等级越高。我们轻易地看出图中有一条线路负荷十分重，有一条线路负荷特别轻。
（数据为模拟数据）
从图中左侧可以看到一个小区域的电压水平分布。圆点的大小表示变电站的电压等级、线路的粗细表示线路的电压等级。红色越深代表该变电站或线路电压标幺值越大，绿色越深代表标幺值约小。右侧的曲线图是有功负荷总加曲线，反映当天的负荷波动。右下方的条形图是当天各小时AVC动作次数的统计。通过该仪表板，AVC的运维人员能够掌握一天中各个断面时刻AVC的动作情况概况和作用效果，针对电压调节不理想的地方进行更深入的分析。
图3则是展示AVC动作与负荷波动关系的一个仪表板。上图是一天内AVC动作次数的条形图，而条形的颜色代表动作的类型，橙色代表控合电容器、红色代表变压器升档，蓝色代表空分电容器，绿色代表变压器降档。下图则是一天的有功负荷变化曲线。从两幅图对比可以看出在负荷急剧变化的时候，AVC会有大量的动作。其中负荷上升时，会有大量的控合和升档动作；负荷下降时，会有大量的控分和降档动作。从该仪表盘我们可以看出AVC的动作规律，并且轻易发现一些不合理的动作，并对其进行分析。
（数据为模拟数据）
3 结束语
将数据精准地展示是各种BI工具的发展目标，而随着信息技术的不断发展，数据展示的方式将愈发灵活多变，同时人们对事物认知的角度和变化也会越来越多，甚至越来越挑剔，可以预见不久的将来会有更多各种各样的图表被发明出来，数据的表达方式会越来越多。而本文所用的Tableau软件只是众多BI工具中的一种，并且应用场景主要针对的是电网的生产运行，而电网中的业务场景尚有很多很多。站在电网数据挖掘分析的新起点上，作者将继续探寻新的方式去呈现数据，力求让数据诉说出事物背后的真正含义。
论文作者:朱延廷
论文发表刊物:《电力设备》2016年第7期
论文发表时间:2016/7/5
标签：数据论文; 电网论文; 负荷论文; 线路论文; 变电站论文; 电压论文; 业务论文; 《电力设备》2016年第7期论文;