營配貫通設計分析
營配業務簡介營銷業務和配電業務都是供電企業的核心支撐業務,但是營銷業務和配電業務邊界模糊、職責不清。為了營銷專業和配電專業
營配業務簡介
營銷業務和配電業務都是供電企業的核心支撐業務,但是營銷業務和配電業務邊界模糊、職責不清。為了營銷專業和配電專業更好地協同,電網企業對營配業務的邊界做了明確定義。
按照供電電壓不同,營配關系可分為中壓營配和低壓營配。中壓營配是指10(20)kV電壓等級的營配貫通,低壓營配是指0.4kV營配貫通。
中壓營配在物理上以產權分界點(一般為開關下樁頭)為分界點,產權分界點之上的設備由配電專業負責管理,產權分界點之下的設備由營銷專業負責管理。如圖1所示:

圖1 中壓營配分界
低壓營配以低壓接入點為分界點(一般為表箱上樁頭),低壓接入點之上的設備由配電專業負責管理,低壓接入點之下的設備由營銷專業負責管理。如圖2所示:

圖2 低壓營配分界
傳統營配貫通做法
營銷專業和配電專業基于本身專業的業務范圍分別開展了信息化建設,營銷專業系統負責用戶側設備管理和業務流程管理,配電專業系統負責配電側設備管理和業務流程管理。
兩個專業分別建成了獨立的信息系統,取得了很多成就,同時也形成了異構、封閉、僵化的“信息孤島”。
為了打破信息孤島,電網企業推動了營配貫通建設,促進營銷和配電專業系統間信息共享和流程貫通。系統之間采用接口方式實現增量數據同步和業務流程互動。如圖3所示:

圖3 傳統營配貫通應用架構
當配電設備發生異動時,通知營銷相關系統,營銷系統更新設備檔案;當營銷系統擬定供電方案后,通知配電相關系統啟動配套工程管理流程。但是,系統長期運行后經常出現以下現象:在供電方案擬定時,選擇不到現場的線路;在停電通知時,用戶接收不到停電信息;在線損計算時,配電側和營銷側的計算結果不一致。
這是由于兩類系統都是獨立的系統,數據模型不統一、業務流程不同步、數據多源存儲,容易導致營配數據不一致,應用效果不理想。
一是數據模型不統一:
由于配電專業系統和營銷專業系統所關注的業務重點不一樣,兩套系統對電網資源和客戶檔案的建模方式也大不相同。
配電專業系統主要關注電網資源管理及設備運維檢修,對電網資源有詳細的建模,譬如在線路的模型中會考慮饋線、主線、分支線、環網等多種形態;但是在客戶檔案這塊只有簡單的用戶模型。
營銷專業系統主要關注客戶管理及客戶服務,對客戶檔案有詳細的建模,有客戶、用戶、計量點、受電點等模型;但是在電網資源這塊只有簡單的站、線、變模型。
由于數據模型不統一,雙方的數據對象難以一一對應。
二是業務流程不同步:
在實際業務開展過程中,營銷專業和配電專業是緊密協作,步調一致的。
但是,配電專業系統和營銷專業系統是兩套獨立的系統,兩者流程是不貫通的,數據是不同步的。甚至存在營銷專業系統已經完成送電,而配電專業系統中的設備臺賬尚未建立這種情況。
三是數據多源存儲:
由于配電專業系統和營銷專業系統是兩套獨立的系統,兩套系統都有完整的電網資源數據和客戶檔案數據為本系統的業務應用服務,雙方通過數據增量同步的方式保持一致性。
但是,由于網絡原因,系統可靠性原因,程序健壯性原因,數據同步時難免出錯。增量同步的機制會導致錯誤隨著時間的推移積累擴大。
傳統營配貫通是一種基于單體系統的互聯互通,由于架構上的先天不足,導致營配數據一致性的問題始終難以解決,亟需引入新的技術架構彌補缺陷。
基于微服務架構的營配貫通設計
在微服務架構下,配電業務應用和營銷業務應用基于同一套中臺服務構建,營銷專業系統和運檢專業系統本質上屬于同一個系統,從根本上消除了單體系統的先天缺陷。如圖4所示:


圖4 營配本質貫通應用架構
營配本質貫通總體上分為業務中臺和業務應用兩層。
業務中臺層提供企業級的業務對象管理和業務邏輯實現服務,為不同專業的業務應用提供支撐;業務應用層實現具體的專業功能,可以調用不同的業務中臺服務。
營配本質貫通改變了數據冗余存儲的模式,建立了營配數據一源管理體系,業務數據都由業務中臺負責管理,通過服務的方式提供給業務應用維護和使用。
(一)統一的業務模型
對營配業務對象模型進行重新設計,確保營銷專業和配電專業能共用一套業務對象模型,并在業務中臺中落地。營配本質貫通業務對象模型如圖5所示:

圖5 營配業務對象模型
相比傳統營配貫通的業務對象模型,有以下區別:
1、電網資源業務對象完全復用電網資源中臺的對象模型。
2、高壓營配關系體現為高壓用戶接入點和電源點的關系,在物理上為產權分界點。
3、低壓營配關系體現為用戶接入點和低壓表箱的關系,在物理上為表箱上樁頭。
4、建立線路和計量點的對應關系,用以支撐電網拓撲動態變化時的線損計算。
5、專變拆分為兩個業務對象,配電變壓器和專變計費信息。配電變壓器用來管理電網資源信息,專變計費信息用來管理電費相關信息。
(二)一源的數據存儲
根據業務對象模型,營配基礎數據包括電網資源數據、客戶信息數據和營配關系數據三大類。每種業務數據和業務對象關系數據只在一個平臺中存儲。
1、電網資源數據由電網資源業務中臺統一負責管理,包括變電站、配電線路(含公線、專線)、配電變壓器(含公變、專變)、中低壓用戶接入點等業務對象數據。
2、客戶信息數據由客戶服務業務中臺統一負責管理,包括用戶、受電點、計量點、專變計費信息、表箱、電能表等業務對象數據。
3、營配關系數據是指電網資源業務對象標識和客戶信息業務對象標識之間的對應關系,根據關系類型由電網資源業務中臺和客戶服務業務中臺分別管理。
“電網-用戶”的拓撲關系由電網資源中臺負責管理,“營銷-設備”的業務關系由客戶服務業務中臺負責管理。
相比傳統營配貫通模式,數據不再冗余存儲,專業的數據由專業的中臺負責管理。主要體現在以下幾個方面:
1、專變、專線等營銷側電網資源也由電網資源中臺統一管理;
2、電網資源信息不在營銷側系統存儲,需要時通過調用電網資源中臺服務獲取;
3、用戶檔案信息不在配電側系統存儲,需要時通過調用客戶服務中臺服務獲取;
4、營配關系單邊存儲,需要時通過同時調用電源資源中臺和客戶服務中臺服務獲取電網資源數據和客戶檔案數據。
(三)開放的中臺服務
為支持營配業務的高效開展,中臺服務對本專業以外的應用開放,電網資源業務中臺向營銷業務應用開放服務,同時客戶服務中臺也向配電業務應用開放服務。
在系統設計時遵循以下原則:
1、高內聚低耦合。
緊密關聯的業務應該放在一起,每個服務是針對一個業務對象的業務能力的封裝,專注做好一件事情。
電網資源業務中臺面向營銷業務應用提供三類服務:電網資源查詢服務;電網資源業務對象維護服務;營配關系變更服務。客戶服務中臺面向配電業務應用提供客戶信息查詢服務。
2、彈性設計。
設計可容錯的系統,擁抱失敗。為已知的錯誤而設計,當依賴的服務掛掉或發生網絡連接問題時,能夠服務降級,限制使用資源,防止級聯錯誤。
例如:當電網資源查詢服務掛掉后,營銷業務應用仍然能夠查詢計量點、供電電源、抄表段等信息,但服務降級,不能展示最新的線路名稱,臺區名稱。
3、異步通信。
使用同步通信在調用時會等待響應,導致服務阻塞,影響響應速度和吞吐量。異步通信模式自然導致服務之間的松耦合,并允許更好地縮放。
當發生電網資源變更時,電網資源中臺通過異步消息通知客戶服務中臺;當客戶信息發送變更時,客戶服務中臺亦通過異步消息通知電網資源中臺。
結語
營配貫通,通過微服務架構技術將營銷專業系統和配電專業系統融為了一體,為線損精確計算,自動供電方案,應急搶修指揮等高級應用提供了基礎支撐。真正實現了“數據一個源、業務一條線、服務一張圖”。
營配貫通有利于提升精益化管理水平。通過營配數據共享和營配協同作業,能有效地提升供電可靠性、降低線損、縮短故障搶修時間。一方面既能提高企業經濟效益,另一方面也有助于全社會雙碳目標的實現。
營配貫通有利于提高綜合決策能力。通過提高數據準確性、可靠性、實時性,夯實了企業數據資源的基礎,為電力企業的綜合管理和決策提供有力支撐。
營配貫通有利于優化電網規劃建設。通過整合電力企業內外部的各種數據資源,集中掌控電網規劃、建設、運行和客戶用能行為數據,為新一代配電網規劃提供了數據基礎。
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