Классификация функциональных характеристик автоматизированных информационных систем в электроэнергетике

Опубликовано: 16 апреля 2015 г. в 21:15, 145 просмотровКомментировать

В условиях реформы российской электроэнергетики всё более значимым становятся методы автоматизированного определения объёма потребляемой энергии конечными потребителями на розничных рынках электроэнергии. В последние два десятилетия службы электроснабжения претерпели значительное реформирования во всем мире. Старые монополистические рынки электроэнергии заменяются нерегулируемыми рынками электроэнергии, которые открыты для конкуренции. Влияния различных сил и обстоятельств привели рынок электроэнергии к отмене государственного регулирования в различных странах. [2]

Постановление Правительства РФ от 4 мая 2012 г. № 442 определило основные положения функционирования розничных рынков электрической энергии [5] в целях совершенствования механизмов ценообразования, установило новые требования к методам ценообразования и к нормам раскрытия информации субъектами оптового и розничных рынков. Реализация постановлений Правительства включает в себя создание новых научно обоснованных технологий сбора и передачи соответствующей информации, и новых концепций расчётов стоимости вырабатываемой и потребляемой электроэнергии, и создания на основе этих концепций новых автоматизированных систем.

Использование автоматизированных систем в электроэнергетике необходимо для решения задач нахождения энергетических балансов и осуществления биллинга электроэнергии. Биллинг (от англ. bill - счёт) — процесс определения стоимости услуг, реализующий функции установления размера тарифных ставок, определения тарификационных признаков объекта счетооблажения, персонифицированного выставления счетов за пользования тарификационными услугами [4]. При измерении объёмов энергопотребления в информационную систему энергосбытового или энергосетевого предприятия попадает большое количество информации, которая требует обработки, агрегации и хранения. Для систематизации информационной структуры данных в автоматизированных системах удобно использовать фреймовую концепцию представления знаний, идея которой состоит в концентрации всех знаний о некотором классе объектов в единой структуре данных, что позволяет связать декларативные и процедурные знания о рассматриваемом объекте. [3] Этими объектами могут быть приборы учёта, точки на линии электропередачи, где они установлены, реальные объекты электроснабжения, а также договоры, документы, действия по изменению электрических схем и пр.

Фреймовая концепция построения информационной структуры данных решает задачу структуризации информационной структуры данных об энергопотреблении в виде «фреймов», различающихся по своему функциональному назначению. Для хранения и обработки информации об энергопотреблении, с целью биллинга, можно определить различные слоты теории фреймов [3]:

  • слоты-идентификаторы (имя объекта) — специальные слоты, по которым идентифицируется фрейм (имеется у каждого фрейма);
  • слоты-значения (поля объекта) — содержат заданные (константные) значения (например, учётные или расчётные показатели). Эти слоты могут так же играть роль формальных параметров подпрограмм, прикрепленных к фрейму; 
  • слоты-подпрограммы (методы объекта) — реализуют расчетные алгоритмы, используя в качестве входных значений слоты-значения своего фрейма или фрейма, связанного с ним; 
  • слоты-ссылки (в совокупности определяют структуру фреймовой сети (подобно связям в таблицах БД или наследования в ООП) — хранят ссылки на другие фреймы информационной структуры. 

 Наполняемость фреймов слотами различна (различно количество слотов и их функциональное назначение) и устанавливается на этапе проектирования информационной структуры. Такое представлении связей о знаниях предметной области позволяет чётко определять объекты, которые должны существовать в объектно-ориентированной платформе автоматизированной системы. Построение информационной системы во фреймовой концепции решает также задачу формирования организационной модели и расчётной модели измерений реализуемой электроэнергии. Организационная модель измерений электроэнергии – это модель, описывающая (или отражающая в информационной системе) иерархию элементов электрической сети и правила учёта объёмов перетока и потребления электроэнергии. Задачей организационной модели измерений является формирование корректных учётных показателей. Измерения — первичная функция программно- аппаратного комплекса, предназначенного для биллинга электроэнергии и ключевая концепция многомерных баз данных. Многомерное моделирование предусматривает использование измерений для предоставления максимально возможного контекста для измеряемых фактов[1].

На современном этапе развития техники и технологий важной частью процесса измерений стал сбор данных об измерениях в соответствующие иерархии. Сбор данных об объёмах потребляемой электроэнергии в разных разрезах на современном этапе превратилось из задачи типичного сбора данных со счётчиков электроэнергии в методологию автоматического удалённого, распределённого во времени и в пространстве опроса приборов учёта. Такого рода сбор данных, как правило, производится специализированными системами коммерческого учёта, выполняющими измерительные задачи, где на нижнем уровне собирается база данных о показаниях приборов учёта, а на верхнем происходит их агрегация и разложение в иерархию, соответствующую учётным схемам электроснабжения, выполняя учётные задачи автоматизированной системы. Следовательно, при создании и функционировании системы коммерческого учёта электрической энергии необходимо различать постановку и решение учётных и измерительных задач. Причём результаты решения учётной задачи служат основными условиями измерительной задачи [4].

Производство измерений в разрезах различных сущностей предметной области позволяет построить расчётную модель измерений. Расчётная модель измерений электроэнергии — это модель, описывающая (или отражающая в информационной системе) правила и методы обработки информации об объёмах ценах и стоимости закупаемой и реализуемой электроэнергии. Задачей расчётной модели измерений является формирование корректных расчётных показателей. Таким образом, в биллинговых информационных системах знания об организационной и расчётной моделях измерений можно представить в виде наборов учётных и расчётных показателей. Учётные показатели во фреймовой концепции — это слоты-значения (поля объекта), которые содержат заданные значения или слоты-ссылки, которые в совокупности определяют структуру фреймовой сети. Учётные показатели формируются в базах данных автоматизированных систем при осуществлении ими их учётных функций и могут являться ссылками (точками входа) на другие фреймы информационной структуры.

Расчётные показатели — это различные показатели, сформированные в автоматизированной системе в результате расчётных функций. Имея набор измеренных, рассчитанных и связанных между собой учётных и расчётных показателей, биллинговая информационная система формирует расчётную модель, согласно которой производятся измерения электроэнергии и хранение данных в информационных системах. Такого рода данные хранятся в соответствующих базах данных или в специализированных регистрах и управляются комплексами приложений или автоматизированными информационными системами. В автоматизированных системах энергетических предприятий хранятся данные, характеризующие качественные и количественные показатели различных категорий. Эти показатели можно условно разделить на две основные группы: 

  1. Показатели технического характера, к которым относятся данные, формируемые приборами и информационными системами, на основании технических регламентов;
  2. Показатели экономического характера, к которым относятся данные, формируемыми первичными документами, на основании административных политик и регламентов.

Данные должны храниться в информационной системе в виде значений элементов базы данных, виде значений регистров, виде объектов и их атрибутов. Данные попадают в базу данных ручным, автоматическим или расчётным способом. При вводе данных в информационную систему должно быть соблюдено два принципа регистрации данных: 

  1. Если событие произошло и задокументировано вне предприятия, то оно не должно порождать бизнес-процесса без отражения этих данных технического или финансового характера в биллинговой информационной системе сбытового предприятия; 
  2. Событие на предприятии должно происходить на основании электронного документа, сформированного в информационной системе предприятия. 

Электронный документ — это фрейм, выраженный в различных формах представления, собирающий информацию о событие в бизнес-процессе и выполняющий учётные функции в программе или информационной системе. Учётные функции программы обеспечивают аналитический, синтетический и статистический учёт данных, которые используются в финансовом, управленческом и бухгалтерском учёте. Учётные показатели — это количественные величины, которые требуется хранить в базе данных информационной системы, для проведения расчётов или анализа данных. Эти данные снимаются с приборов учёта электроэнергии, вводятся вручную, загружаются из внешних систем, реже — находятся расчётным путём. В общем случае, учётными показателями можно назвать значения функций с определённым набором аргументов, которые в дальнейшем участвуют в каких-либо расчётах или используются в отчётах информационной системы. С помощью учётных показателей реализуются учётные функции специализированного программного обеспечения. Учётные функции — это набор функциональных возможностей программы по вводу, хранению, агрегации и выводу различного рода данных, с помощью которых можно формировать документы, строить аналитические отчёты, выполнять расчёты. 

Основной функцией биллинговых информационных систем является расчёт различных величин благодаря своим расчётным функциям. Расчётные функции программы — это набор функциональных возможностей информационной системы по получению различных данных, которые формируются расчётным путём на основании информации, хранящейся в базе данных (полученные в результате выполнения учётных функций), на основании учётных показателей, запрашиваемых из внешних информационных систем, или на основании рассчитываемых расчётных показателей

Расчётные показатели — это различные показатели, сформированные в автоматизированной системе в результате расчётных функций. Расчётные показатели — это элементы расчётной модели измерений. Каждый слот фрейма является либо учётным, либо расчётным показателем информационной системы, которые участвуют в построении организационной модели, в соответствии с которой измеряется реализуемая электроэнергия и определяется структура базы данных, хранящая данные об энергопотреблении. Расчётные функции автоматизированных систем в электроэнергетике осуществляются на основании сформированных организационной и расчетной моделей измерений. Определение учётных и расчётных показателей позволяет чётко разделить учётные и расчётные функции информационных систем, определить сущности предметной области, которые должны стать объектами информационной системы и позволяет корректно сформировать технические задачи на разработку биллинговых информационных систем. 

Используемая литература:

  1. Kimball R. The Data Warehouse Toolkit: Practical Techniques for Building Dimensional Data Warehouses (Практические приёмы построения хранилищ данных), John Wiley & Sons, New York, 1996;
  2. Stamtsis G. Power transmission cost calculation in deregulated electricity market. German Academic Exchange Service 2003 г.;
  3. Минский М. Фреймы для представления знаний. М.: Мир, 1979.; 
  4. Осика Л. К. Операторы коммерческого учёта на рынках электроэнергии. Технология организации деятельности — М: Н– ЭНАС, 2007. — 192 с. — (Рынок электроэнергии); 
  5. Правительство РФ. Постановление № 442 от 4 мая 2012 г. «Основные положения функционирования розничных рынков электрической энергии».

И. Н. Фомин,
директор компании «EnergoKB Group»

Контакты:

Ф.И.О. Фомин Игорь Николаевич  нет отзывов
Должность: Генеральный директор
Компания: EnergoKB Group
Страна:  Россия
Телефон: +7(499) 346-09-44
Сообщите, что нашли информацию на сайте «Элек.ру»
Факс: +7(499) 346-09-44
Web: http://www.fomin.energokb.com/
ICQ: 230542453 
Зарегистрирован: 29 декабря 2014 г.
Последний раз был на сайте 95 дней назад
  Отправить сообщение

Рекомендуем почитать

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.