調(diào)度信息披露系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)研究

高衛(wèi)東， 梁彥杰， 張勇， 侯方迪， 劉顯茁

(中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司， 廣州 510623)

0 引言

為滿足“公開、公平、公正”的調(diào)度信息披露要求，相關(guān)部門應(yīng)建立起電力調(diào)度機(jī)構(gòu)與廠網(wǎng)三方協(xié)調(diào)的有效渠道，提升信息披露的完整性和規(guī)范性，尤其是在網(wǎng)、省、地多級信息的披露系統(tǒng)建設(shè)上，隨著調(diào)度運行信息的發(fā)展，原披露信息源的變化，需要開展調(diào)度信息披露平臺升級改造建設(shè)，以進(jìn)一步推動調(diào)度信息的披露工作。

1 調(diào)度信息披露范圍及模式

1.1 調(diào)度信息披露范圍界定

披露范圍的界定是整個調(diào)度信息披露建設(shè)過程需要解決的首要問題。首先，整體披露內(nèi)容應(yīng)該與國家政策法規(guī)要求相符，在十余年的發(fā)展過程中，以電監(jiān)會為主體頒布了多部與調(diào)度信息披露有關(guān)的政策法規(guī)，以此作為信息披露的規(guī)范性引用文件，具體如表1所示。

表1 調(diào)度信息披露規(guī)范性引用文件

從披露要求角度來看，早在2000年，我國便出臺了《電網(wǎng)調(diào)度信息披露暫行辦法》，其中強調(diào)電網(wǎng)調(diào)度信息的披露應(yīng)做到及時、真實、準(zhǔn)確。信息披露系統(tǒng)建設(shè)的目的在于滿足“三公”(公開、公平、公正)調(diào)度信息披露要求，面向政府部門和電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)、發(fā)電企業(yè)和社會公眾依法發(fā)布有關(guān)信息，規(guī)范信息披露的內(nèi)容、形式、周期及流程等，實現(xiàn)調(diào)度信息披露工作的規(guī)范化、制度化。

從披露方式及周期角度來看，電力調(diào)度機(jī)構(gòu)披露信息可采取的方式包括：信息披露門戶網(wǎng)站，信息披露技術(shù)支持系統(tǒng)，信息發(fā)布會、信息披露會，簡報、公報，短信、電子郵件，以及便于披露對象獲取信息的其他方式。調(diào)度機(jī)構(gòu)主要通過信息披露門戶網(wǎng)站、信息披露系統(tǒng)披露信息。信息披露門戶網(wǎng)站主要是從信息披露系統(tǒng)中獲取公眾信息向社會公眾發(fā)布。信息披露周期分為日披露、周披露、月披露、季披露、年披露五個維度，同一披露內(nèi)容可采用多種披露周期分別披露。

從披露主體和對象角度來看，披露主體指負(fù)責(zé)信息披露的各調(diào)度機(jī)構(gòu)，包括總調(diào)及中調(diào)。披露對象是指各省級電網(wǎng)公司、超高壓公司、各發(fā)電集團(tuán)及發(fā)電廠、地方電網(wǎng)、用戶企業(yè)等與調(diào)度機(jī)構(gòu)有業(yè)務(wù)聯(lián)系的企業(yè)。

從披露內(nèi)容角度來看，按照披露信息的內(nèi)容和用途，電力調(diào)度機(jī)構(gòu)披露的基本信息分為三公調(diào)度信息、運行數(shù)據(jù)信息和設(shè)備信息。

1) 三公調(diào)度信息是指能夠反映調(diào)度機(jī)構(gòu)“公開、公平、公正”調(diào)度的信息，包括控制斷面、簽訂和履行并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議、發(fā)電廠安評考核信息等;

2) 運行數(shù)據(jù)信息是指反映調(diào)度運行情況的數(shù)據(jù)信息，包括負(fù)荷、電量、網(wǎng)損等;

3) 設(shè)備信息是指發(fā)、輸電設(shè)備的投產(chǎn)、停運等信息[1]。

1.2 調(diào)度信息披露模式

目前來看，電力網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面廣，電廠類型較多，而且?guī)缀醵际?4小時不間斷運行，所產(chǎn)生的調(diào)度信息量較多，因此可從多維度匯總及展示。例如，在發(fā)電量展示過程中，可根據(jù)年度發(fā)電量、季度發(fā)電量、月度發(fā)電量、周發(fā)電量和日發(fā)電量等進(jìn)行展示；也可按照發(fā)電類型分為火電發(fā)電量、水電發(fā)電量、風(fēng)電發(fā)電量、核電發(fā)電量等；按調(diào)管范圍還可分為全網(wǎng)發(fā)電量、各省區(qū)發(fā)電量。由此可見，調(diào)度信息披露可從時間、類型維度上分層，從調(diào)管范圍維度上分區(qū)，不僅有效地披露了調(diào)度信息，還可對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行多層次、多角度的分析和挖掘，揭示內(nèi)在規(guī)律、變化趨勢和潛在問題，為公司經(jīng)營決策提供技術(shù)支撐[2]。

按照調(diào)度信息披露法規(guī)，各個信息并不是全面開放的，信息披露平臺需要適應(yīng)不同披露對象對調(diào)度信息的需求。披露對象根據(jù)類別不同分可分為為各省級電網(wǎng)公司、超高壓公司、各發(fā)電集團(tuán)及發(fā)電廠、地方電網(wǎng)、用戶企業(yè)等。信息披露內(nèi)容包括電網(wǎng)運行信息、發(fā)電信息、負(fù)荷信息、并網(wǎng)運行考核信息、輔助服務(wù)補償信息、安全校核信息等，每項披露內(nèi)容均可設(shè)置披露對象的瀏覽權(quán)限。

政府機(jī)構(gòu)或不同的披露對象，對于信息的披露范圍不同，同時所關(guān)注面也存在差異。對于政府機(jī)構(gòu)而言，應(yīng)該以廠網(wǎng)協(xié)調(diào)、供需矛盾消除為主，重點關(guān)注全網(wǎng)信息。對于披露對象而言，包括省級電網(wǎng)、地方電網(wǎng)、發(fā)電集團(tuán)等，在改善用戶服務(wù)，提升整體可靠性的同時，需確保區(qū)域信息的完善性。

從上述分析中可以看出，調(diào)度信息披露具有分層、分區(qū)等特征。為了滿足這些特征，在系統(tǒng)建設(shè)過程中，信息披露平臺還應(yīng)將指標(biāo)管理、角色授權(quán)及商務(wù)智能(business intelligence, BI)報表的展示進(jìn)行關(guān)聯(lián)，具體模式如圖1所示。

圖1 分層、分區(qū)、分對象披露模式

通過對用戶、角色、指標(biāo)進(jìn)行授權(quán)及管理，同時結(jié)合分層及分區(qū)，根據(jù)披露指標(biāo)展示相應(yīng)的BI報表，披露對象根據(jù)權(quán)限瀏覽相應(yīng)的指標(biāo)報表，因而信息披露更具有針對性，同時權(quán)限的管理也會更加靈活。

2 調(diào)度信息披露系統(tǒng)披露指標(biāo)設(shè)計內(nèi)容

本平臺主要功能包括披露數(shù)據(jù)采集、披露內(nèi)容組織、信息披露管理、信息披露查詢和系統(tǒng)管理，都是圍繞披露指標(biāo)而開展的，因而披露指標(biāo)設(shè)計也成為平臺設(shè)計的重點，披露指標(biāo)又分為三公調(diào)度信息、運行數(shù)據(jù)信息和設(shè)備信息。

2.1 三公調(diào)度信息

在該類披露指標(biāo)的設(shè)計過程中，主要涉及到的因素有具體信息分類、披露周期設(shè)計等。其中，上日關(guān)鍵輸電斷面情況、省際聯(lián)絡(luò)線情況，次日全網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測情況、全網(wǎng)發(fā)電預(yù)測情況等均為日披露指標(biāo)，通過96點曲線展示。在主要的輸電通道以及關(guān)鍵斷面輸電能力的探討上，需對各交流斷面送電能力進(jìn)行合理判斷。發(fā)電廠安評考核信息則通過每月披露電廠并網(wǎng)運行考核明細(xì)、輔助服務(wù)補償明細(xì)的結(jié)果。而發(fā)電廠簽訂和履行并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議的情況需每季度反饋該信息。在此過程中，三公調(diào)度信息指標(biāo)均需向特定的披露對象進(jìn)行信息披露。

2.2 運行數(shù)據(jù)信息

運行數(shù)據(jù)信息是指反映調(diào)度運行情況的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)需求不同所對應(yīng)的信息公開范圍也不相同，其中，電力系統(tǒng)運行基本情況、網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷和大用戶負(fù)荷的情況、年度電力電量需求預(yù)測等需向所有披露對象公開提供數(shù)據(jù)和信息，即為公開信息?？绱髤^(qū)、跨省電力、電量交換情況、電網(wǎng)損耗情況、機(jī)組發(fā)電利用小時數(shù)、火電廠燃料情況或者水電廠來水情況等，只有特定的披露對象有權(quán)訪問，即為私有信息。另外，每個披露指標(biāo)均可按實際需求采用日、周、月、季、年多種披露周期分別披露。

2.3 設(shè)備信息

根據(jù)《電力企業(yè)信息披露規(guī)定》要求，在并網(wǎng)運行過程中，需對相關(guān)設(shè)備信息進(jìn)行披露。其中，發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備的投產(chǎn)運行情況的披露周期包括月披露、季披露、年披露，信息的分類則以公開為主。而在發(fā)電設(shè)備以及重要輸電設(shè)備的檢修計劃和執(zhí)行情況上，信息分類同樣為公開，只是在披露周期上只需月披露和年披露。發(fā)電機(jī)組非計劃停運情況，則是對特定的披露對象進(jìn)行月披露和年披露。

3 調(diào)度信息披露系統(tǒng)的具體實現(xiàn)方法

3.1 系統(tǒng)的重新部署

南方電網(wǎng)公司聯(lián)絡(luò)線實際數(shù)據(jù)情況如表2所示。

表2 聯(lián)絡(luò)線實際

根據(jù)此項數(shù)據(jù)，南方電網(wǎng)公司在信息規(guī)劃之中明確指出，利用J2EE平臺和XML技術(shù)對相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)軟件平臺進(jìn)行構(gòu)建[3]，從而為信息集成提供便利條件，因此系統(tǒng)的部署需保持和其他業(yè)務(wù)平臺的協(xié)同進(jìn)行。

首先，啟動內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、商業(yè)智能工具平臺、業(yè)務(wù)系統(tǒng)相關(guān)接口等，根據(jù)具體需求進(jìn)行調(diào)試，確保系統(tǒng)處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。其次，調(diào)試內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)保證數(shù)據(jù)有效性。再次，啟動外網(wǎng)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫等，確保其可用。另外，在外網(wǎng)安全隔離網(wǎng)閘配置以及數(shù)據(jù)同步上，應(yīng)確保內(nèi)外網(wǎng)數(shù)據(jù)一致。最后，外網(wǎng)用戶使用由調(diào)度機(jī)構(gòu)頒發(fā)的數(shù)字證書，采用USB Key和虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(virtual private network, VPN)技術(shù)實現(xiàn)訪問。

3.2 系統(tǒng)技術(shù)更新

首先，調(diào)度信息指標(biāo)數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換、加載(Extract-Transform-Load, ETL)方案的更新，原平臺采用Oracle自帶OWB(Oracle Warehouse Builder)工具建議換成開源的基于JAVA開發(fā)的Kettle,與系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺集成在一起，以便后續(xù)升級和運維。OWB工具存在元數(shù)據(jù)缺陷，操作繁瑣，一旦數(shù)據(jù)源變化修改效率低，進(jìn)程流等均需重新部署。與OWB相比，Kettle有如下優(yōu)點：

1) Kettle 將 ETL 流程編譯為 XML 格式。

2) Kettle可以使用 job 作業(yè)方式或操作系統(tǒng)調(diào)度，來執(zhí)行一個轉(zhuǎn)換文件或作業(yè)文件，也可以通過集群的方式在多臺機(jī)器上部署。

3) Kettle對 Oracle 和 PostGre 等數(shù)據(jù)源做了優(yōu)化，速度較快。

4) Kettle在 GUI 里有數(shù)據(jù)質(zhì)量特性，可以手工寫 SQL 語句、java腳本、正則表達(dá)式來完成數(shù)據(jù)清洗。

其次，原平臺建設(shè)利用BIEE做三層數(shù)據(jù)模型，進(jìn)行圖形展現(xiàn)和數(shù)據(jù)鉆取，但不能無縫集成到平臺，也不能將分析結(jié)果實時展現(xiàn)，對“中國式”報表開發(fā)不方便。隨著信息科技和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，可采用Echarts3結(jié)合HTML5的方式。Echarts是免費的開源圖形庫，基于BSD的LICENSE，完全能勝任調(diào)度信息披露報表的需求，ECharts3結(jié)合HTML5實現(xiàn)多維分析報表[4],能讓數(shù)據(jù)更生動，圖表更閃耀，交互更友好，使用更便捷。

3.3 安全分區(qū)

系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換等過程中，應(yīng)部署在電監(jiān)會二次系統(tǒng)安全防護(hù)管理[5]區(qū)域之中，也就是所謂的安全三區(qū)，而在對外發(fā)布功能部署上，也需集中在“隔離區(qū)”或者是“非軍事化區(qū)”(demilitarized zone, DMZ)。DMZ是介于非安全網(wǎng)絡(luò)和安全網(wǎng)絡(luò)的緩沖區(qū)，用于解決外部網(wǎng)絡(luò)無法訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的問題。通過配置DMZ，外網(wǎng)服務(wù)器無法主動發(fā)起內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器的連接，公網(wǎng)用戶也無法直接對內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器進(jìn)行訪問，可為內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)提供更充分保護(hù)。

3.4 系統(tǒng)防護(hù)

在防護(hù)策略上，系統(tǒng)的安全設(shè)備應(yīng)該部署在內(nèi)外網(wǎng)之間以及互聯(lián)網(wǎng)出口處，對不同網(wǎng)絡(luò)通信的層級進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。內(nèi)外網(wǎng)之間部署安全隔離網(wǎng)閘，將因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議的直接連接斷開，從而后臺管理與前臺瀏覽形成單向隔離，具體到服務(wù)器IP和應(yīng)用端口，只允許內(nèi)網(wǎng)向DMZ區(qū)主動發(fā)起連接，形成相關(guān)鏈路層面的全面隔離，避免由于協(xié)議漏洞的出現(xiàn)而發(fā)生內(nèi)網(wǎng)攻擊。除此之外，DMZ區(qū)與互聯(lián)網(wǎng)通過WEB應(yīng)用安全防火墻隔離，針對WEB應(yīng)用防御INTERNET上的惡意攻擊。內(nèi)部用戶可以通過辦公網(wǎng)絡(luò)訪問內(nèi)網(wǎng)調(diào)度信息披露網(wǎng)站，外部授權(quán)披露用戶通過VPN，經(jīng)過WEB應(yīng)用安全防火墻驗證后訪問公網(wǎng)信息披露網(wǎng)站，具體情況如圖2所示。

圖2 調(diào)度信息披露系統(tǒng)整體防護(hù)圖

4 總結(jié)

隨著信息技術(shù)發(fā)展和調(diào)度信息披露關(guān)注點調(diào)整，需披露的信息源變更，導(dǎo)致早期的調(diào)度信息披露平臺不能完全滿足業(yè)務(wù)需求，這也讓調(diào)度信息披露系統(tǒng)的重建工作勢在必行。實踐證明，該平臺的升級改造提升了信息披露的完整性和規(guī)范性，不僅能夠深入貫徹落實國家政策，提高能源利用效率，還能提高電網(wǎng)運行管理水平，進(jìn)一步塑造良好的企業(yè)形象。