电网企业基于区块链理念的安全运行穿透式管理.docx

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1、电网企业基于区块链理念的安全运行穿透式管理（主报告）一、电网企业基于区块链理念的安全运行穿透式管理实施背景.1（-）提高大数据共享应用能力的需要2（二）确保大电网安全稳定运行的需要2（三）满足社会发展对供电质量的需要4二、电网企业基于区块链理念的安全穿透式管理内涵和主要做法.5（-）全面整合电网离散信息，提升海量数据应用能力6（二）在线筛查电网建弱环节，提升电网风险防范能力9（三）开展电网多维协同监控，提升事故应急处置能力11（四）构建专业协同评价机制，提升电网安全管理水平12（五）实施关键指标穿透管理，提升电网安全运行水平16三、电网企业基于区块链理念的安全运行穿透式管理实施效果.20（-）

2、建立了数据整合共享平台20（二）提高了电网安全运行水平21（三）提高了电网对外供电质量23电网企业基于区块链理念的安全运行穿透式管理市公司于1997年6月成立，是总公司的全资子公司。主要从事电网建设、生产、经营等业务，统一调度电网。经营区域覆盖全市38个区县、服务人口约3000万人。下设二级单位47个，管理各类员工约3.3万人。电网是“西电东送”重要通道之一。三条直流特高压线路横贯，500千伏形成两横三纵环网结构，220千伏变电站覆盖所有区县，城镇配电网实现升级换代，农网改造面达到100%o近年来，市公司认真贯彻落实总公司、市政府决策部署,始终坚持“人民电业为人民”宗旨，秉承安全、优质、经济、

3、绿色、高效的发展理念，积极履行政治、经济和社会责任，提升优质服务，强化经营管理，有力保障了电力供应。市公司先后荣获全国“五一”劳动奖状、全国文明单位、全国模范劳动关系和谐企业、全国模范职工之家、全国厂务公开民主管理示范单位等荣誉称号。一.电网企业基于区块链理念的安全运行穿透式管理实施背景区块链理念：利用分布式数据存储、共识机制、智能合约等新型应用模式，具有“去中心化、不可篡改、多方验证”等特点。穿透式管理：个组织为增强管控、指导力度，对下辖机构实施“一竿子插到底”的管理，是实现“横向到边、纵向到底”的一种形象比喻。(-)提高大数据共享应用能力的需要近年来，能量管理系统(EMS)、生产管理系统(

4、PMS)、调度管理系统(OMS)等信息技术支持系统高速发展，电网各技术支持系统已采集各类设备运行和状态信息约40余万点,汇集电网设备台账、停电检修计划、调度指令票、监控操作票、调度日志、缺陷管理、定检管理等流程信息480余万条,覆盖发、输、变、配电各生产环节，涵盖秒级稳态数据、毫秒级动态数据和微秒级暂态数据,丰富了电网监视和控制手段，提升了驾驭和管理大电网的能力。但是，由于缺乏覆盖多专业的统一架构设计，各级电网企业建设的技术支持系统大多采用“独立建设、定制开发、目标单一”的模式。不同专业职能的划分，将相互交融的电网安全运行业务进行了人为拆分，业务应用系统由不同专业分批建设和管理。应用系统的孤立

5、建设和单一应用，缺乏整体规划和统一的基础技术支撑体系，导致各专业应用系统不能互联互通，超大规模、多种类的海量数据信息无法集中共享和应用，数据质量无法得到有效管控，直接或间接造成了各专业各自为战的客观事实，不能满足电网运行信息全面共享的rm:o(二)确保大电网安全稳定运行的需要西南电网异步联网运行后，电网运行进入全新形态，局部电网结构较为脆弱，电网运行控制面临更大的困难和更严峻的挑战。传统安全管理模式由于存在如下问题，已不能很好的满足新形态下电网安全稳定运行的需要。1 .电网运行风险防范能力不足传统的电网运行风险无法有效感知，风险防范能力不足，具体表现在两个方面：一是传统的静态安全分析对电网风险

6、预判准确度不高，与事故应急预案未有效关联，缺乏实用性，上下级电网内独立部署，管理信息、运行数据未能贯通，难以有效处理电网边界模型；传统静态安全分析算法仅考虑了电网当前状态，不能动态感知、分析备自投动作后电网运行方式改变而产生的状态变化。二是传统的电网主设备负载率统计主要依靠下级单位人工文本上报，无法与电网实时模型进行有效关联，各专业信息无法有效共享，其时效性和准确性无法得到保障，既不能作为运行方式合理调整的依据，也不能作为设备巡检、技改的依据，同时还大大增加了基层单位人员的负担。特别是迎峰度夏期间，主变、线路等设备超负荷运行情况凸显，存在较大安全隐患。2 .电网应急处置能力不足传统电网安全运行

7、管理中，各层级壁垒较大、各专业相对独立，在数据整合度、数据可视化和数据应用效率等方面存在明显不足。具体表现在三个方面：一是不能将各层级、各系统采集到的事故相关信息有机整合、展示，调控人员在事故应急处置时，面对海量离散信息，常常手忙脚乱，深陷“信息黑洞”,出现想看的信息看不到，不想看的信息一大堆”的尴尬局面；二是多层级信息协同不够，无法调阅相邻电网的关键信息，无法协同制定处置措施；三是未实现多信息源的智能协同分析，无法提供有效的电网故障辅助分析决策。3 .电网安全运行管控能力不足电网规模不断扩大，各级电网企业业务量爆发性增长，仅依靠传统的现场检查的电网安全管理模式，无法全面掌握电网安全的真实情况

8、，不适应电网发展的需要。具体体现在三个方面：一是检查时间不够，缺乏足够的时间到基层和现场进行全面细致的检查；二是检查协同不够，由于人的侥幸心理和专业壁垒，总容易将自身问题转嫁到其他专业，以防被上级单位掌握真实情况而被考核，专业间相互推诿较为严重；三是缺少数据支撑，传统检查缺乏过程管控的定量评价管理，主观性强，不满足电网精细化管控的要求。以上原因导致电网安全管理工作和考核评价名存实亡，各单位考核指标长期并列第一，既不能作为考核的标准，也不能作为持续改进的依据。（三）满足社会发展对供电质量的需要随着社会经济的不断发展，对电力供应可靠性和电能质量要求越来越高，电网故障对社会经济生产产生的影响越来越大

9、。一旦停电或电能质量不高，将对人们的生产、生活造成巨大的损失。主要表现为：一是高危企业、电铁用户等对电力持续供电要求高，可能因电力中断造成重大人身伤亡和重大设备损坏事故；二是社会公用设施及商业用电集中度越来越高，人员密集，停电容易造成重大社会影响事件；三是随着社会经济的发展，人民生活质量稳步提高，人均用电量及负荷快速增长，人民生活对电力的依赖程度提高，对电网停电的忍耐度逐步降低，特别是炎热的夏季，停电将极大影响人民生活质量。四是随着科学技术的发展，微电子器件与电力电子技术的广泛应用，各种高精尖”设备的大量使用以及生产领域对产品质量的高度重视，使得医院、芯片、钢铁等电力用户对电能质量提出了更高的

10、要求。二、电网企业基于区块链理念的安全穿透式管理内涵和主要做法随着社会经济发展对供电安全优质需求的不断提高，电网生产、管理业务及信息爆发性增长，原有电网安全管理模式已不适应新形势的要求。市公司基于区块链理念的安全穿透式管理将区块链“去中心化、不可篡改、多方验证”的理念应用于电网安全运行管理，从“整合全网离散信息、筛查电网薄弱环节、开展电网协同监控、多专业协同安全分析、实施关键指标管控”五个方面，构建电网安全运行穿透式管理体系，实现对电网运行横向穿透各个专业、纵向穿透各级电网”的全过程量化管控，最大限度还原电网运行的真实面貌，切实掌握专业管理和电力生产存在的短板，促使多专业协同提升电网安全运行管

11、理水平,与当前总公司泛在电力物联网建设思路高度契合。调控云数据共享数据分析数据治理数据汇集图1电网安全运行穿透式管理框图其主要做法如下：(-)全面整合电网离散信息，提升海量数据应用能力按照区块链数据存储理念，以调控云为数据中台，汇集全网离散信息，在市地(县)公司系统及其备用系统同步存储，杜绝单方面数据篡改的可能。在不同应用系统统一各级电网设备命名，开展不良数据治理，在各类离散的信息数据之间建立内生关联关系，为电网运行数据的整合、共享、应用提供高效的基础支撑。1 .汇集全网运行数据一是纵向汇集电网实时数据。通过模型拼接汇集全网厂站接线图形及其拓扑结构，协同处理跨单位边界连接，依托调度数据网，实时

12、收集市公司32家分公司事故信息、开关、刀闸位置、遥测信息等电网运行数据，在市地（县）级调度机构同步记录实时数据，杜绝单方面数据篡改的可能。二是横向汇集各专业管理数据。按照整合信息、共享应用的原则，将分布在调度管理（OMSX生产管理（PMS保护信息、操作票等系统的一二次设备台账、停电检修计划、调度指令票、调度日志、缺陷信息等电网管理数据汇集到调控云，为集中开展分析应用奠定基础。2 .统一台帐信息制定市公司调度设备参数管理规范，明确台账信息管理职责，按照区块链“共识”理论，梳理各系统台账属性，树立多系统模型统一原则，开发台账数据量化评价指标，开展设备台账命名和结构化专项治理，确保多系统设备台帐命名

13、一致或结构化一致。目前，电网调控管理类台账数据的完整性、一致性、规范性等指标均已接近100%,并纳入常态化评价考核。3 .统一设备编码充分利用调控云模型治理成果，将调控云ID作为全网系统设备全局统一身份编码（公有码）,同步到调度管理系统、市地（县）电网公司能量管理系统，并将全网公有码覆盖率纳入常态评价。目前，电网设备公有码覆盖率达到100%,实现不同业务系统的组织机构、图形、设备模型、设备台账及业务流程的有机整合，为业务综合应用、数据共享提供统一高效的基础架构。图2公有码流转路径图4 .深化数据治理汇集全网35千伏及以上变电站的全部量测数据，以状态估计遥测合格率、电网设备负载率、全站数据刷新时

14、间、量测数据和网络拓扑矛盾、积分电量和电采电量比对等校核方式，在线扫描不良数据，组织调控、设备、营销、物资等多部门协同开展设备参数和实时数据治理工作，目前35千伏及以上变电站状态估计合格率已达到99.6%以上。5 .优化全网业务流程贯通跨专业的调度信息管理、生产管理、智能操作票等系统，构建全网调控运行管理统一业务流程，减少业务沟通成本，提升业务工作效率。在此基础上，进一步优化市地（县）调控关键业务流程：一是优化流程设备点选模块，停用手工录入停电设备功能，提升流程内设备识别能力；二是完善和丰富信息录入手段，如将设备台帐信息等导入输入法细胞库，实现设备名称的精确预判、快速录入；三是拓展智能语音录入

15、生成日志等功能，提高日志记录效率。通过优化业务流程，促进流程信息规范、标准，为信息高效应用提供强有力的支撑。（二）在线筛查电网薄弱环节，提升电网风险防范能力借助大数据技术，对电网运行的实时数据和历史数据进行深层挖掘分析，在线筛查电网薄弱环节，掌握电网的发展和运行规律，共享各单位对未来电网运行风险辨析结果，指导电网规划、建设、运维、改造，不断强化电网结构，消除电网运行风险，夯实电网运行基础。1 .实时开展基于备自投的一体化静态安全分析在调控云平台高质量基础数据支撑下，将原先由继保专业管理的备自投信息、自动化专业管理的量测信息、系统运行专业管理的方式安排、调控专业管理的设备状态切换等有机结合，开发

16、并投运了基于备自投信息的35千伏及以上全电网静态安全分析应用。每15分钟扫描全电网实时模型和拓扑，将扫描结果动态发布到各供电单位，指导各级电网企业协同优化、调整电网运行方式，提高电网安全稳定水平。与传统的风险预警相比较，引入备自投动作信息的算法能够更加准确的分析电网运行方式动态变化后的薄弱环节。对于调整电网运行方式后仍不能满足“N-1”准则的节点，智能生成事故预案及风险预警单，各级电网企业可在线调阅、编辑、演练，以此督促和指导各单位提升电网运行风险管控水平和应急处置能力。2 .实时开展电网主设备负载水平分析迎峰度夏、度冬期间，供电负荷快速增加，主变、线路过载时有发生，存在重大安全隐患。市公司充分利用实时系统与管理系统数据贯通成果，有机整合全网变压器、线路等主设