大数据背景下智能电网动态电力监控问题探讨论文_乌音嘎

(内蒙古电力(集团)有限责任公司锡林郭勒电业局 内蒙古锡林浩特 026000)

摘要:近些年,我国的科学信息技术不断进步,人们的生活质量不断提高,导致了对电能需求量不断增加,通过对我国电力使用情况的分析,探讨我国目前电力使用存在的供电电压变化幅度较大、片区电力限制等问题,并基于大数据背景提出相应的解决方案,采用大数据相关技术进一步提高我国电网的动态电力监控技术,进而全面掌控电网系统配用情况,为优化电网提供可靠依据,从而真实、准确反馈各片区用电情况,对消费者电量消耗采取有效、可靠的控制手段,营造出稳定的电量范围,改善用电效率,降低损害及负荷压力。

关键词:大数据;智能电网;动态电力监控

引言

数据是指对规模巨大、来源复杂的数据进行高速捕捉发现和处理分析,用合理有效的方法提取数据中的价值的技术体系。智能电网作为大数据应用的重要领域之一,以其先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术,实现电网的安全可靠、经济高效的目标,满足当代用户对电能质量的各方面需求。智能电网大数据研究方法与电力系统传统的基于数据计算分析的方法相比,在解决问题的方法和研究过程方面都有很大不同:传统数字化电网侧重于监测系统稳态运行情况,大约提供4s刷新一次的稳态数据,通常基于抽样数据根据辅助决策进行人工控制。而大数据方法则采用尽可能多的数据进行分析处理,具备信息及时处理能力,运用多种通信介质实现双向集成的通信,快速准确地获取系统运行信息,即时传送电网的动态数据,从而获得消费者用电实时数据。

1智能电网的构成和发展的重要性

管理人员把大智能电网分为高级资产管理、高级测量体系、高级配电运行以及高级输电运行四方面。不过如果从实际的角度入手,这些部分又能够分成诸多的系统。比如,智能数字变电站通常用信息化的智能设备来实现电网的控制、测量、信息采集以及保护等工作。在此过程中,能够彻底地做到智能化以及自动化的操作,属于相当稳定安全的智能化电力设备。

2国内电网发展现状

伴随社会经济的发展,电力消费水平上升,如何调整好电力消费与经济增长之间的关系已经成为了社会大众十分关注的问题,那么随着用电需求量的上升,怎样才能确保供电正常、安全、有效进行,这也成为社会关注的重要问题。为保证电力供应的稳定性和合理性,电力公司将电价作为出发点,采用峰谷分时电价的策略来解决目前存在的不均衡电力使用的问题。但是实际分析发现,单纯采用这种调控方式难以缓减国内电力高能耗现状,“高峰低谷”态势依旧,基于此现状,在大数据背景下怎样动态监控电力,经专业分析为电力企业下达决策提供可靠信息,不仅确保电能更稳定使用,关键目标还在于缓解电网供电压力。

3发展智能电网动态电力监控的关键技术要求

3.1电力大数据的集成与分析处理技术

电力系统是极为复杂的系统之一,它具有遍布范围广,从不停止地实时运行,发电用电能量实时平衡等特点。所以电力系统产生的数据是典型的大数据,完全符合大数据数量庞大、增长速度快、类型多且复杂的特征。因此,如何整合处理大数据是智能电网发展过程中一个重要的挑战。

与传统数字化电网相比,智能电网通过整合处理大量的实时动态数据来体现自身的智能化。处理电力大数据第一步就是对大数据的集成整理,在海量的大数据里为确保数据的可靠性对数据进行过滤清洗,从中提取出实体和关系,经过关联和聚合之后采用统一的结构来存储这些数据。NoSQL数据库技术是储存大数据的重要技术之一,它采用分布式数据储存方式,对处理数据的限制极少,简化了储存过程,使它具有了极高的灵活性和扩展性,解决了大数据的存储难题。对于电力大数据的分析技术,是传统数据挖掘技术在大数据时代的新发展。传统的数据挖掘技术只适用于处理小样本数据,无法对电力大数据进行确切的分析。在海量多态电力大数据背景下,可以并行传统的数据挖掘方法,例如基于MapReduce的机器学习与知识挖掘。

3.2智能电网调度监控平台的设计与实现

想要令智能电网调度监控平台的设计得到实现,满足电力系统对监控功能要求是关键环节。平台基础可以用模块化设计来设置,智能电网调度监控平台的设计一般有三个模块:调度管理模块、调度计划类模块、实时监控分析模块。三个模块既有一定的联系,又相互独立,各模块各司其职,总体框架图如图1所示。综合分析、电网系统的生产运行和评估以及信息展示与发布等工作是由调度管理类模块来承担;数据采集交换、系统管理以及模型管理等系统是实时监控分析模块的核心功能;调度计划类模块则以稳定限额管理、检修计划、模型管理以及运行预测为主,核心的用处就是收集运行成本信息和电网系统的安全性信息。

图1智能电网调度监控系统总体框架图

3.3动态监视并分析电网运行状态

动态监视并分析电网运行状态是由电网动态过程监视与动态数据处理、相对相角监视等多个模块所组成的一个部分,在实际运用中,该部分能够将电网的相关动态数据进行收集整理,并将相关的信息传送至调控系统的基础平台中,使得在日常工作中能够随时调用相应的内容,保证工作的准确性和有效性;同时在电网出现问题时,该部分能够迅速结合相关资料,及时对发生问题的位置进行检查和处理,将相关信息进行整理分析后疏松出来,并且能够借助图模库一体化技术,提供事件多时间尺度、已分析的整体的全面的综合结论;而为了保证检测数据分析一体化应用的效果,在实践中要注意信息保护、故障板块共享以及动态监视与分析功能块和稳态监控数据等多方面相结合的方式。

3.4综合、智能分析及告警

将各类告警信息要素归纳到综合智能分析及告警板块,将任务驱动模式作为日常运行的主要模式,建立其较为完善的监控告警框架。并且在横向上保证能够进行各个分系统业务的告知和报警,在纵向上保证不同级别的调度见能够及时了解相关信息,掌握电网情况,因此要提供相对应的技术支撑。除上述横纵向,还应实现统一利用基础平台,将各级信息汇总并整合,以实现综合告警功能。

3.5监控电网运行稳态

电网运行稳态监控功能模板是电网运行中十分重要的部分,其主要负责对状态量、模拟量、计划值、非实测数据等数据进行有效的分析和处理,在实际中则是包括对多种内容的监控,包括设备、运行工况、备用、输电断面、功率以及重要用户和特殊风险等多个方面。而相较于传统的电网稳态,目前该电网稳态监控一方面能够实现调控一体化,具有较为优秀的电网调度控制系统,具有较高的一体化融合程度和功能;另一方面则具有规范远程浏览及告警直传的功能。

图2

结语

社会经济发展多因素影响下,我国电力需求急剧上升,为更好为广大用户提供安全、可靠、稳定的供电服务,大数据背景下应逐渐深入发展智能电网,横、纵向细化系统功能分区,分门别类采集、分析信息,数据信息同时又实现共享,以专业技术为支撑,动态监控电力,分析并解决用电“高峰低谷”、智能告警、诊断故障等问题,以促进电网更稳、更经济地运行。

参考文献:

[1]王媛,李军祥,程远诗,等.大数据背景下智能电网动态电力监控研究[J].电信工程技术与标准化,2017,30(11):49~52.

[2]苏元浩,陈立定,冯太合,等.码头电力监控系统的通讯设计与实现[J].工业控制计算机,2007,20(9):23~24.

[3]于存水.基于智能电网调度系统的调度监控平台的设计与实现[D].长春:吉林大学,2013.

论文作者:乌音嘎

论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期

论文发表时间:2019/4/11

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