大岗山水电站智能报表设计与应用

何亚东，赵小明，蒋 杨

（国家能源集团大渡河大岗山水电开发有限公司，四川省雅安市 625409）

0 引言

随着大数据时代来临，智慧电站建设全面开展，大渡河大岗山电站生产系统越来越多，存储的数据也越来越复杂；对于各专业报表数量、质量、时间要求越来越高。然而在制作报表的过程中发现，有价值的数据难以获取，数据之间关系难以挖掘，有时还会出现数据重复、数据不一致、部分数据缺乏等问题，严重影响了工作效率。

智能报表通过智能化、可扩展和定制的报表引擎，自动生成各类统计分析报表[1]，如周报、月报、纵横对标、趋势分析等报表，完成部分报表的自动填报和报送，而且能灵活编辑和增加各类报表模板，提高报表数据的准确性和生成的速度，提升数据统计、挖掘和展示的效率。

1 报表功能现状分析

现阶段，以大岗山监控系统为基础设计的报表都是统计表，报表直接读取现地PLC和通信装置上送的数据，不经过任何处理直接形成统计表，无法对数据进行分析处理，不能满足智慧电站建设的需求。

大岗山电站现有监控系统、微机五防系统、发电机局放监测、光纤测温、工业电视等24个生产系统，各系统分别布置在安全Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区。现有报表无法同时采集各安全区数据，为各系统数据建立逻辑关系，挖掘数据使用价值。

现有报表形式单一，信息繁冗，使用过程中往往重点不突出、主次不明确，使用者无法直接对数据进行横向或纵向的比对和调整。

2 智能报表实现方法

2.1 以一体化平台为基础

大岗山设备一体化智能管控平台横向获取安全I、II、III等各系统数据，再通过统一编码整合各系统及应用数据，经过对象化处理，使得散落在各专业系统中的不同种数据能通过相同的设备对象进行关联，实现各系统数据互联互通。智能报表通过一体化平台获取的各系统数据更全面、更具体、更丰富。

2.2 报表数据处理

在数据整编[2]中，海量的原始数据中存在着大量不完整、不一致、有异常的数据，严重影响到数据挖掘建模的执行效率，甚至可能导致挖掘结果的偏差，所以进行数据整编就显得尤为重要。数据整编一方面是要提高数据的质量，另一方面是要让数据更好地适应特定的挖掘技术或工具。

数据整编理的主要内容包括数据清洗、数据集成、数据变换和数据规约。数据整编主要是删除原始数据集中的无关数据、重复数据，平滑噪声数据，筛选掉与挖掘主题无关的数据，处理缺失值、异常值。

根据具体需求，采用分类、聚类、特征、变化分析等方法，对数据进行整编，从数据中找出隐含的具有价值的信息。通过整编才能获取我们需要的数据，例如机组停机状态下油位值没有分析价值，我们所需要的是机组运行状态下机组油位的平均值、最小值、最大值，同时过滤掉跳变值。

大岗山水电站10kV厂用电断路器动作次数监控系统上位机无法采集，只能人为在机械表上读取并记录，而智能报表利用断路器动作信号记录，断路器分合一次记一次数，如图1所示。

图1 大岗山10kV厂用电断路器动作记录表Figure 1 Dagangshan 10kV power circuit breaker action record table

2.3 报表数据分析

数据分析是指用适当的统计分析方法对收集来的大量数据进行分析，提取有用信息和形成结论而对数据加以详细研究和概括总结的过程。大岗山智能报表分析方法[2-4]主要有：

（1）探索性数据分析：当数据刚取得时，可能杂乱无章，看不出规律，通过作图、造表、用各种形式的方程拟合，计算某些特征量等手段探索规律性的可能形式，即往什么方向和用何种方式去寻找和揭示隐含在数据中的规律性。

（2）模型选定分析，在探索性分析的基础上提出一类或几类可能的模型，然后通过进一步的分析从中挑选一定的模型。

（3）推断分析：使用数理统计方法对所定模型或估计的可靠程度和精确程度作出推断。

智能报表将各种分析方法转换层丰富分析功能的分析控件，例如同比控件、环比控件、散点图分析控件、趋势分析控件、偏差分析控件等，如图2所示，选择控件后可快速选择关联数据。

图2 大岗山智能报表分析控件Figure 2 Dagangshan intelligent report analysis control

大岗山水电站机组轴承油位趋势报表如图3所示，获取整编后的机组运行状态各部轴承油位数据，表中使用环比控件分析环比平均油位；使用对标控件对4台机组油位同时进行分析；使用分析控件对每台机组每部轴承油位上升和下降的趋势进行分析。

图3 水电站机组油位趋势分析Figure 3 Oil level trend analysis of hydropower station units

2.4 报表数据可视化

数据可视化是将数据库中每一个数据项作为单个图元元素表示，大量的数据集构成数据图像，同时将数据的各个属性值以多维数据的形式表示，可以从不同的维度观察数据，从而对数据进行更深入的观察和分析。

智能报表数据可视化通过丰富的图形控件实现，通过关联数据绘制柱状图、折线图、饼图等常规图形以及定制图形，如图4所示。图形之间可快捷转换而无需重新选择相关数据。图形具有单坐标、双坐标、双纵坐标、多数据等丰富的表现形式。

2.5 报表自动生成

将定制的模板自动生成状态报告打开已生成的报表和报告无需等待数据查询。所有报告采用与Excel、WORD、PDF等标准处理程序兼容的文件格式存储。

根据电厂实际需求如每月设备分析报告将在25日0点自动采集数据并生成Word报告；班组报告每月2日、12日、22日24：00生成；其他报表按照定制的时间自动生成。

3 智能报表在大岗山水电站的应用

3.1 报表展现方式

智能报表在C/S模式下编辑生成，利用Finereport软件在B/S模式的标准多层体系结构中展现，电站人员均可通过浏览器进行查看下载。

智能报表在WEB端可操作性强，设备分析报告具备下载、上传、审核等功能，方便对报告进行编辑；定期工作报表可手动录入、修改；生产报表可按照时间段查询。

3.2 报表分类

大岗山智能报表分为设备分析报告、生产报表、定期工作报表、设备台账报表。

设备分析报告每月4份，每月2日、12日、22日生成班组设备分析报告，每月22日生成月度设备分析报告；生产报表共80份，其中包含了主机主变、辅助设备、厂用直流、在线监测等系统所需统计报表、趋势报表、分析报表，该类报表均可按照时间段查询；定期工作报表包含了电厂所有定期工作所需记录表格，数据根据需求可自动采集也可手动录入；设备台账报表记录设备异动情况、检修维护情况等。

4 结束语

智能报表于2018年9月在大岗山电站成功应用，应用结果表明，智能报表有效提高了电厂生产自动化水平，降低了生产成本。针对日常需要的各类报表定制模板，定期由设备一体化智能管控平台自动生成，自动化完成运行分析、维护分析、缺陷分析等，节省数据查询整理时间，提高工作效率。