CN104361423A - 基于三级多维kpi体系的综合预警方法 - Google Patents

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张孝
赵曼勇
顾全
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陈根军
熊卫斌
周季峰
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NR Electric Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于三级多维KPI体系的综合预警方法，包括：三级多维KPI体系的建立、KPI算法及KPI预警。本发明按照电力系统运行“安全、经济、优质、环保”要求建立了能够表征电网运行状态的KPI体系，提出了KPI状态的分段线性平均归一化算法，解决了不同数量级的数据间不能比较问题，同时解决了同一状态(如预警)下的多个KPI之间的比较问题(哪个更严重)，实现了电网运行状态的量化。

Description

基于三级多维KPI体系的综合预警方法
技术领域
本发明涉及电网运行技术领域，尤其涉及一种基于三级多维KPI体系的综合预警方法。
背景技术
随着电网规模的不断发展，应用系统越来越多，电网运行管理工作量成倍增加，调度运行人员日常需要监视的对象也越来越多，但人的精力总是有限的，不可能面面俱到，而且容易出错。此外，由于各业务系统独立建设，但系统异常时独自预警，存在体系化不足，预警机制比较混乱的现象，有必要从各业务系统提炼出能够表征电网运行状态的理的KPI，建立科学合理的KPI体系，仅关注重点指标，实现对各业务系统进行集中监视，及时发现电网运行的安全隐患，并指导运行人员预防或消除隐患。
在没有数据中心之前，由于各应用系统间缺乏数据共享机制，造成了很多信息孤岛，而且存在重复维护、数据不统一等弊端，不能满足各应用系统的需要，更加不能实现各业务系统的集中监视及预警。有了数据中心后，尽管数据源复杂多样，但数据接口规范、集中管理、统一发布，使得实现各业务系统的集中监视、综合预警成为可能。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种基于三级多维KPI体系的综合预警方法。
本发明的技术方案是：一种基于三级多维KPI体系的综合预警方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)调研电力系统各业务系统，从各业务系统提炼出能够表征电网运行状态的KPI，再对调研结果按照安全、经济、优质、环保进行分类，形成三级多维KPI体系；
(2)向数据中心提出数据需求，由数据中心统计从各应用系统接入综合预警所需的数据；如果没有数据中心，则需要从各业务系统接入所需的原始数据；
(3)按照特定的算法对KPI体系进行分段线性平均得到各级指标归一化的KPI值，并根据KPI值对电网状态进行分级预警。
上述方案中：所述三级包括：一级指标指关系电网运行状态的安全、经济、优质、环保四大指标；二级、三级指标是对一级指标的细化；三级指标是某一电网状态的具体状态的表征。
上述方案中：所述三级多维KPI体系中的“多维”包括：时间维度：指KPI的时间属性，包括历史态、实时态、未来态；地区维度：KPI的地区属性；目标维度：指KPI的目标属性，包括安全、经济、优质、环保；环节维度：指KPI的环节属性，包括发电、输电、配电、用电。上述方案中：按照特定的算法对KPI体系进行分段线性平均得到各级指标归一化的KPI值具体指，对不同数量级的指标按照分段线性平均的方法进行归一化处理，使得不同数量级的KPI之间能够比较，同时归一化的KPI也能够表征异常的严重程度，实现了KPI状态的量化，用于对状态相同多个KPI之间比较。
与一般技术相比，本发明一种基于三级多维KPI体系的综合预警方法，在集成各业务系统的重要数据的基础上建立了三级多维KPI体系，从安全、经济、优质、环保四个方面反映了电网运行状态，实现了电网的集中监视和综合预警。分段线性平均归一化算法有效解决了数据间因数量级不同不能比较问题，同时实现了电网健康状态的量化。最后针对非正常状态进行分级预警，绿色表示正常，黄色表示预警，红色表示告警(越限)。
附图说明
图1为本发明流程示意图。
图2为本发明所述三级多维KPI体系示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。
请参阅图1，为本发明一种基于三级多维KPI体系的综合预警方法的流程示意图。包括以下步骤：
S001：充分调研电力系统各业务系统，从各业务系统提炼出能够表征电网运行状态的KPI，再将调研结果按照安全、经济、优质、环保进行分类，形成三级多维KPI体系，如图2所示。图中一级指标特指关系电网运行状态的安全、经济、优质、环保四大指标；二级、三级指标是对一级指标的细化；三级指标是某一电网状态的具体状态的表征。
调研结果可以形成如下表格(以EMS部分指标为例)：
注：
(1)环节维度是指：发电、输电、配电、用电。
(2)目标维度是指：安全、经济、优质、环保。
(3)时间维度是指：历史态、实时态、未来态。
(4)地区维度是指：KPI的地区属性。
S002：直接或间接(从数据中心)获取KPI计算所需第三方业务系统数据，并进行数据预处理。由于本发明需要的基础数据很多，来源于各应用系统，如EMS(提供模型和量测)、OMS(计划数据)、水调(水位信息)、山火、雷电等等，存在来源多样、格式多变、接口不统一等问题，甚至部分数据需跨安全区(如OMS数据)获取，为了便于数据管理和获取规范，本发明建议从数据中心通过标准方式(Web Service或JMS方式)获取。
S003：对KPI进行归一化处理，并分级预警。由于KPI体系是自上而下的三层结构，一级指标包含多个二级指标，二级指标包含多个三级指标，三级指标又包含多个基础数据，在由下级指标计算上级指标(取状态最差的下级指标作为上级指标值)时，不同数量级之间的数据不能直接比较，需归一化处理。本发明采用的是分段线性平均的方法，如式(1)所示：
V pos = 0 V KPI &le; V 0 V KPI - V 0 V 1 - V 0 V 0 < V KPI &le; V 1 V KPI - V 1 V 2 - V 1 V 1 < V KPI &le; V 2 1 V KPI &GreaterEqual; V 3 - - - ( 1 )
式(1)中Vpos归一化后的KPI值，VKPI为归算前的KPI值，V0和V3分别为KPI最小值和最大值，V1和V2分别为KPI预警和告警门槛。通过式(1)归算后的KPI都在0～1之间，可以实现不同数量级KPI之间的比较，不仅能表征电网状态(正常、预警、告警)，还能表征电网状态的严重程度，比如偏离告警门槛多少。
实际上只需要对三级指标归一化即可，对每一个二级指标和三级指标的计算分别如式(2)和式(3)所示。
V2＝MAX(V3i)i＝1,2,…,n   (2)
V1＝MAX(V2i)i＝1,2,…,n   (3)
式(2)中V1和V2分别为一级指标和二级指标；V3i为二级指标V2下包含的三级指标；V2i为一级指标V1下包含的二级指标。
每一个KPI根据设置的门槛不同，可分为三种状态：正常(用绿色表示)、预警(用黄色表示)、告警(用红色表示)。当任意一个KPI不正常时可分级告警，越预警值时发送预警信号，越告警值时发告警信号，预警或告警恢复时发恢复信号。经过归一化处理的KPI不仅能表示KPI的状态还能表示异常程度，实现了电网状态的量化。
与一般技术相比，本发明一种基于三级多维KPI体系的综合预警方法，在集成各业务系统的重要数据的基础上建立了三级多维KPI体系，从安全、经济、优质、环保四个方面反映了电网运行状态，实现了电网的集中监视和综合预警。分段线性平均归一化算法有效解决了数据间因数量级不同不能比较问题，同时实现了电网健康状态的量化。最后针对非正常状态进行分级预警，绿色表示正常，黄色表示预警，红色表示告警(越限)。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种基于三级多维KPI体系的综合预警方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)调研电力系统各业务系统，从各业务系统提炼出能够表征电网运行状态的KPI，再对调研结果按照安全、经济、优质、环保进行分类，形成三级多维KPI体系；
(2)向数据中心提出数据需求，由数据中心统计从各应用系统接入综合预警所需的数据；如果没有数据中心，则需要从各业务系统接入所需的原始数据；
(3)按照特定的算法对KPI体系进行分段线性平均得到各级指标归一化的KPI值，并根据KPI值对电网状态进行分级预警。
2.根据权利要求1所述的基于三级多维KPI体系的综合预警方法，其特征在于：所述三级包括：一级指标指关系电网运行状态的安全、经济、优质、环保四大指标；二级、三级指标是对一级指标的细化；三级指标是某一电网状态的具体状态的表征。
3.根据权利要求1所述的基于三级多维KPI体系的综合预警方法，其特征在于：所述三级多维KPI体系中的“多维”包括：时间维度：指KPI的时间属性，包括历史态、实时态、未来态；地区维度：KPI的地区属性；目标维度：指KPI的目标属性，包括安全、经济、优质、环保；环节维度：指KPI的环节属性，包括发电、输电、配电、用电。
4.根据权利要求1所述的基于三级多维KPI体系的综合预警方法，其特征在于：按照特定的算法对KPI体系进行分段线性平均得到各级指标归一化的KPI值具体指，对不同数量级的指标按照分段线性平均的方法进行归一化处理，使得不同数量级的KPI之间能够比较，同时归一化的KPI也能够表征异常的严重程度，实现了KPI状态的量化，用于对状态相同多个KPI之间比较。
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