一种实现网格精益化管理的信息系统

摘要

本发明公开了一种实现网格精益化管理的信息系统，包括网格定义模块、网格融合模块、网格化设备统计分析模块、网格化线损分析模块、网格化滚动抄表模块、网格化电费回收率分析模块和网格化停电模拟模块。系统以GIS平台为基础，集成了多种基础数据和业务数据，根据地理空间、负荷区间、线路走廊信息，按业务视角把电网、用户或区域划分不同电网网格，并提供了网格统计、网格合并、网格编辑及网格着色功能，实现对各领域的业务数据和基础数据进行图形化展示及精益化管理，全面提升管理水平和工作效率。

说明书

技术领域

本发明涉及电力行业配网信息系统领域，尤其涉及一种实现网格精益化管 理的信息系统。

背景技术

在传统的运行管理模式下，电网业务采用“工作大家做，责任大家担”的 方式开展。这种所有的人负责所有事情的方式，导致工作内容缺乏分工、工作 安排无序、责任无法明确等一系列问题，在这种情况下，电力业务投入的大量 资源分散到了整个电网中，难以识别工作重点，资源投入的效益难以保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种实现网格精益化管理的信息系 统，以便对电网业务的生产、营销、调度进行精益管理。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种实现网格精益化管理的信息系统，包括：

网格定义模块，用于绘制网格的形状，指定管理归属地，定义网格名称、 网格标注、着色等外观控制；

网格融合模块，用于根据网格所属管理单元的上下级融合成更大的管理单 元，实现更高级别的统计分析；

网格化设备统计分析模块，用于根据网格定义的形状和位置，结合GIS系 统的设备数据进行设备统计分析并生成网格专题视图；

网格化线损分析模块，结合台区网格所涵盖的“站-线-变-户”拓扑数据、 营销基础数据、计量自动化数据进行分区、分线、分台区的线损分析并根据线 损率对不同的台区网格着色；

网格化滚动抄表模块，在网格化管理基础上实现滚动抄表，根据抄表工作 量，划分一天内能够完成抄表的区域，并在网格上用相同的颜色标识出来；

网格化电费回收率分析模块，以网格为基本单位，显示台区网格的月、自 选时间段等维度的电费回收率统计，实现电费回收率的可视化应用；

网格化停电模拟模块，以网格为基本单位，显示不同故障、不同线路停电 状态下的影响范围，采用不同颜色标识不同范围。

所述网格融合模块采用多边形合并算法进行网格融合。

所述网格化设备分析模块采用“改进的弧长法”算法分析设备位置和网格 化区域范围的空间关系。

本发明通过地理空间、负荷区间、线路走廊将电网划分成网格，将管理资 源按照管理需要分配到相应的网格中。从管理职责上形成管理区间，形成管理 责任田；明确管理职责，识别管理重点。遵循网格化管理理念，按照“数据清 理、细分网格；属地负责、专业服务；工单驱动，可视管理”的工作思路，结 合“站－线－变－户”对应关系梳理工作，数据清理一片，网格服务一片，实 现生产、营销、调度业务的精益管理。通过实施网格精益化管理，在电网生产 维护、运行调度、营销客服等业务领域提升管理水平，提高管理效果，并且节 约管理资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种实现网格精益化管理的信息系统的结构图；

图2是本发明提供的一种实现网格精益化管理的信息系统中使用的多边形 合并算法的多边形示意图；

图3是本发明提供的一种实现网格精益化管理的信息系统应用示意图；

图4是本发明提供的一种实现网格精益化管理的信息系统图形界面。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的优选实施例进行描述。

实施例一

本发明提供的一种实现网格精益化管理的信息系统的结构图如图1所示。 具体包括：网格定义模块、网格融合模块、网格化设备统计分析模块、网格化 线损分析模块、网格化滚动抄表模块、网格化电费回收率分析模块和网格化停 电模拟模块。

网格定义模块，网格化管理的基础是网格的定义，该模块用于绘制网格的 形状，指定管理归属地，定义网格名称、网格标注、着色等外观控制。

网格融合模块，用于根据网格所属管理单元的上下级融合成更大的管理单 元，实现更高级别的统计分析。网格融合模块采用多边形合并算法进行网格融 合。

多边形合并算法用于合并多个合法的多边形，合法多边形是满足：（1）相 邻线段只在一个共同点连接；（2）非相邻线段不在任何共同点连接的多边形。

算法包括以下主要步骤：（1）分别生成带有方向的多边形回路和环的列表； （2）合并回路；（3）处理孔；（4）将孔插入合并后的回路中。首先分别生成带 有方向的多边形回路和环的列表，然后再进行合并回路和合并多边形。合并回 路先首在确定普通的边和顶点，这里使用扫描线的方法，将平面分成一条条的 带状区域，在带中所要求的任务可以很迅速的完成。扫描线从负无穷大到正无 穷大扫过平面，只在有任务的位置停下来，进行计算或更新数据结构。在搜索 多边形的相交点时，所关注的是正被扫描线掠过的多边形的边。只有这些边是 可能的相交边，它们被储存在数据结构组sweep-line status，称之这扫描线状态 数组（SLS）。为使扫描平滑的进行，要将顶点按扫描线的运动方向排序。

以图2为例说明合并多边形。

从0₀0₁开始，因为这边不与其它任何多边形共用，共指针T是NIL。行走 到下一个多边形的边0₁0₂，其指针T_pointer是NIL，所以边0₀0₁可以接受。同样， 边0₂0₃也被接受。但是下一条边0₃0₄的指针T不是NIL，它指向多边形P₁₁的边 11₁11₂，因此，本算法跳过这条边，并沿着多边形P₁₁的边继续行走，边11₂11₀被接受为连接多边形的下一条边。同样，边11₀11₁被接受。下一条边11₁11₂指 向边0₃0₄，这是要改变多边形的信号，沿着0₃0₄行走，到达边0₄0₅，进一步行走 到边0₁₄0₁₅，其指针T指向边3₀3₃。算法跳过这一条边，行走到相邻的3₀3₁，其 指针T是非NIL。从这条边跳向下一个多边形P₅的边5₁5₂，边5₀5₂指针T是NIL， 因此接受这一条边。现在算法已经回到起始边0₀0₁。然尔并非所有带NIL指针T 的边都被访问了，所以还要继续进行同样的行走，又找到2个回路：一个由边 0₈0₉，4₁4₂，6₁6₂及0₇0₈组成，另一个由多边形P₁₂和P₁₃的边构成。最后，检查 已发现的多边形的封闭性。

网格化设备统计分析模块，用于根据网格定义的形状和位置，结合GIS系 统的设备数据进行设备统计分析并生成网格专题视图。

网格化设备统计分析模块进行设备位置和网格化区域范围的空间分析。大部 分设备归为点设备的分析，即点与多边形的空间关系的分析，采用了“改进的 弧长法”算法思想。该算法只需O(1)的附加空间，时间复杂度为O(n)，但系数 很小。最大的优点是具有很高的精度，只需做乘法和减法，若针对整数坐标则 完全没有精度问题，而且实现起来非常简单，优于转角法和射线法而且不易出 错。网格化区域的多边形是一个有向多边形，定义沿多边形的正向，边的左侧 为多边形的内侧域。以被测点为圆心作单位圆，将全部有向边向单位圆作径向 投影，并计算其中单位圆上弧长的代数和。若代数和为0，则点在多边形外 部；若代数和为2π则点在多边形内部；若代数和为π，则点在多边形上。

将坐标原点平移到被测点P，这个新坐标系将平面划分为4个象限，对每 个多边形顶点P，只考虑其所在的象限，然后按邻接顺序访问多边形的各个顶 点P，分析P和P[i+1]，有下列三种情况：

（1）P[i+1]在P的下一象限。此时弧长和加π/2；

（2）P[i+1]在P的上一象限。此时弧长和减π/2；

（3）P[i+1]在P的相对象限。首先计算f＝y[i+1]*x-x[i+1]*y（叉积），若 f＝0，则点在多边形上；若f＜0，弧长和减π；若f＞0，弧长和加π。

若P的某个坐标为0时，一律当正号处理；第二点是若被测点和多边形的 顶点重合时要特殊处理。当多边形的某条边在坐标轴上而且两个顶点分别在原 点的两侧时：每次算P和P[i+1]时，就计算叉积和点积，判断该点是否在该边上， 是则判断结束，否则继续上述过程。这样牺牲了时间，但保证了正确性。

网格化线损分析模块，结合台区网格所涵盖的“站-线-变-户”拓扑数据、 营销基础数据、计量自动化数据进行分区、分线、分台区的线损分析并根据线 损率对不同的台区网格着色。从而可以直观分析线损不合格的原因。如在一个 台区组合片区内，出现正负线损不合格的台区，可能是由于供电划分区域有问 题导致的；在一个台区组合片区内，只有正线损不合格的台区，可能是由于偷 电引起；在一个台区组合片区内，只有负线损不合格的台区，可能是由于总表 故障引起。可以快速定位线损不合格背后的真正原因，对线损异常作出有效的 应对措施，提高线损合格率，提高供电效益。

网格化滚动抄表模块，在网格化管理基础上实现滚动抄表，根据抄表工作 量，划分一天内能够完成抄表的区域，并在网格上用相同的颜色标识出来。抄 表区域的划分原则是“一人一天一区域”。这样抄表员的抄表工作半径减少了， 由于集中乘车、集中抄表、统一录表，提高了工作效率和劳动生产率。特别是 在催费、停电、送电期间，由于活动半径的减少，更能实现快速复电减少客户 投诉的事件发生。

网格化电费回收率分析模块，以网格为基本单位，显示台区网格的月、自 选时间段等维度的电费回收率统计，实现电费回收率的可视化应用；

网格化停电模拟模块，以网格为基本单位，显示不同故障、不同线路停电 状态下的影响范围，采用不同颜色标识不同范围。

网格化设备统计分析模块、网格化线损分析模块、网格化滚动抄表模块、 网格化电费回收率分析模块和网格化停电模拟模块构成信息系统的展现部分， 通过WebGIS展现；网格定义模块和网格融合模块构成网格化管理部分，将营 销数据和GIS数据结合生成的网格数据整合后交由WebGIS展现。

实施例二

图3是本发明提供的一种实现网格精益化管理的信息系统应用示意图，本 实施例提供的一种实现网格精益化管理的信息系统采用基于浏览器的多层结构 来构建应用系统。如图3所示，此架构主要用于配合应用总体规则及软件体系 结构的需要。多层体系结构根据实际情况可以有不同的主机系统部署方案。多 层体系结构有着良好的伸缩性和灵活性。

根据目前的电力系统状况，采用如图3中的架构可以满足应用系统对用户 访问量、业务处理能力和数据存储的要求。服务器分为数据库服务器和应用服 务器，应用服务器包括GIS应用服务器、网格化GIS系统应用服务器和ESB服 务器，专门负责业务处理和web访问，并和数据库服务器组成一个很小的局域 网。客户机可以通过因特网访问应用系统但不能直接访问数据库。

实施例三

图4是本发明提供的一种实现网格精益化管理的信息系统图形界面。如图4 所示，信息系统的界面基于GIS系统，采用不同颜色区分不同的网格区域，基 于不同的网格区域进行精益化管理。

本发明通过地理空间、负荷区间、线路走廊将电网划分成网格，将管理资 源按照管理需要分配到相应的网格中。从管理职责上形成管理区间，形成管理 责任田；明确管理职责，识别管理重点。遵循网格化管理理念，按照“数据清 理、细分网格；属地负责、专业服务；工单驱动，可视管理”的工作思路，结 合“站－线－变－户”对应关系梳理工作，数据清理一片，网格服务一片，实 现生产、营销、调度业务的精益管理。通过实施网格精益化管理，在电网生产 维护、运行调度、营销客服等业务领域提升管理水平，提高管理效果，并且节 约管理资源。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之 权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。