电力大数据在配电网规划中的应用研究论文_1刘静,2李海凤,3王婧

电力大数据在配电网规划中的应用研究论文_1刘静,2李海凤,3王婧

(国网技术学院 山东济南 250002)

摘要:配电网的发展对于我国而言是非常重要的,有了大数据技术的支撑,可以让配电网的运行、规划、检修等工作更具有指向性,效果也更好。在科技的发展和社会的进步之中,大数据技术一定会在配电网的发展中取得更加广泛的应用。

关键词:电力大数据;配电网规划;应用

1 大数据类别与特点

1.1 大数据类别

随着电力信息化的推进和智能变电站、智能电能表、实时监测系统、现场移动检修系统、测控一体化系统等服务于各个专业的信息管理系统的建设和应用,电网数据的规模和种类快速增长,这些数据共同构成了智能电网大数据。根据数据来源不同,可以将智能电网大数据分为两大类:一类是电网内部数据,主要包括生产管理系统(PMS)、数据采集与监控系统(SCA⁃DA)、用电信息采集系统以及生产实时管控系统数据等;另一类是外部数据,主要包括地理信息系统(GIS)、电动汽车充换电管理系统、气象信息系统、公共服务部门及互联网数据等。

1.2 大数据特点

这些数据分散存储在不同地方,由不同单位、部门管理,具有分散保存、分布管理的特性。这些数据之间并不完全独立,其相互关联、相互影响,存在着比较复杂的关系。这些数据有以下特点:①数据采集类多量大,每个采集点采集相对固定类别的数据,且分布在各个电压等级内;②不同采集点的采样标准不同,数据断面不同;③数据不健全,数据采集存在误差和漏传;④数据分布在不同的应用系统中,比如生产管理系统、地理信息系统、数据采集与监控系统、生产实时管控系统等。

2大数据技术在配电网中的应用意义

大数据技术,顾名思义就是从大数据出发,衍生出来的一种技术,目前,在各行各业,大数据技术都是应用是十分广泛的,特别是在配电网的领域当中,应用大数据技术,对于日常配电网的管理、检修、规划、安全运行等起到了重要的作用。首先,是管理。大数据技术最为突出的优点就是在管理上,通过大量数据的综合应用和分析,能够更好的找到管理中的共性问题,从而在实际的管理的过程中,利用有效的方法解决配电网中管理问题,让配电网的各项工作更加顺畅。其次,是检修工作。配电网的工作负荷是相对比较大的,在这种情况下,配电网非常容易在很多地方出现问题,当配电网出现问题的时候,需要及时的检修和处理,而通过对大数据技术的应用,可以在众多检修方案当中选择最优方案,最为高效和及时的解决问题,这是非常关键的。当检修工作提上正轨之后,配电网的运行就会更加稳定。第三,是规划工作。配电网的工作不是一朝一夕完成的,不管是配电网的建设还是配电的综合管理,都需要进行规划,从而保证配电网效益的最大化,保证及时、高效的供电。通过大数据技术的应用,可以帮助供电企业更加合理的规划配电网,让配电网运行的更加井然有序。

3大数据处理的价值和复杂性

在我国电力系统数十年发展的基础下,现代化电力系统的全面建设和飞速发展,电力大数据配电网规划系统将在我国未来的电力生产工业中占据主导地位。如何对电力资源进行有效地再利用,从而减轻当前日益严峻的环境压力等问题,是实现绿色可持续发展的设计目标。大数据技术在主动配电网中的应用场景很多,且可靠性相对更高,适合对电力系统中大量的主动配电数据进行精准处理,更好地对系统运行的有效性和实时性进行优化,对配电网数据中心进行有效管理。在配电网拓扑结构中,客户端用户利用智能电表实现信息查询功能,通过电网能量双向交互原理,对配电网中大量电压负荷数据进行存储,将数据信息传输至中心数据储存管理平台,以便后期对配电电压进行负荷预测。利用数据挖掘技术对客户端登录模块需求进行采集和分类,就系统中的配电站历史数据进行优化设计。受海量配电数据影响,配电网规划信息无法在普通的计算系统上进行运算处理,导致主动配电网产生数据类型多样、实时性低和结构形式复杂等问题。因此要对传统配电网系统的优势和缺陷进行研究,并针对研究结果进行转换设计。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于主动配电网中分布式电源与柔性负荷量过大,易造成在系统运行过程出现互动、耦合等特征,严重影响配电网结构密度。配电网系统缺乏对电力系统数据进行分析与处理的能力,无法满足提高数据运行水平与效率的要求。为解决上述问题,对主动配电网数据存储和索引机制进行优化设计,建立符合配电网系统规划管理需求的数据运行处理平台,达到对电网状态进行准确处理和评估的设计目标。

4大数据在配电网规划系统设计中的应用

4.1配电网规划系统

基于大数据的配电网规划系统研究电网设备数据模型,开发数据接入功能,主要包括生产管理系统、地理信息系统、数据采集与监控系统等数据,并对原始数据进行诊断修复,深度挖掘多种数据间的内在复杂关系;研究影响电网运行的主要因素,分析配电网运行状态,为配电网规划提供数据支撑,指导电网规划;模拟项目实施后配电网运行状态,找出配电网存在问题,创建问题库,利用可视化建模,建立规划项目,形成问题、项目、设备相关关联。

4.2数据接入

系统数据接入的实现基于大数据原理,在提取多元数据的基础上进行多元数据的分析与处理,形成系统数据库。该数据库包含2个字段:其中首字段为GIS设备的ID,以准确匹配构建数据间的关联关系;第二字段为设备名称,通过模糊匹配检验数据间的关联关系。同时,运用融合技术、大数据分析等汇总数据信息,构建统一完备的电网规划数据库。该数据库可定时更新,为配电网规划提供动态的数据支撑。

4.3数据融合

数据融合就是将分散于不同系统的设备信息根据某种共同的属性融合成完整的信息。数据融合原则:优先根据设备ID进行融合,但考虑到各系统间设备ID存在隔离,部分数据无法通过设备ID进行匹配,这部分数据可根据电网设备全路径中文名称进行融合。数据融合方式:自动融合与离线手动融合相结合,离线手动融合需从系统导出固定模板,线下补充模板内容即可,对于无法成功自动融合的数据都可采用线下手动融合的方式进行融合。

4.4数据修复

由于生产管理系统、地理信息系统部分数据不健全,数据采集存在误差和漏传,会导致集成至配电网规划系统中的配电网数据出现设备参数缺失、网架拓扑结构与实际不符等问题,影响配电网规划的现状分析结果。在原始数据失真时,可用数据修复模块对数据进行修复,数据修复模块包含所属关系修复、拓扑结构修复及数据修复等功能。主要内容有修复导线段连接、增加节点、删除熔断器、删除隔离开关、修正配电变压器供电范围,以及导线型号处理、设备属性修正、配变容量处理、配变端口处理、站内断路器处理、站内电气连接线处理、开关旋转和冗余线路清除等。数据经过修复之后,能够较准确地还原真实数据,为下一步配电网现状分析提供数据支撑。

结束语

大数据是近年来各行各业所提出的一个新词汇,这个词汇对于配电网的发展起到了非常深远的作用,使用大数据技术,可以让配电网的管理更加有效,保证配电网的运行、检修和规划都能够稳步的发展。目前,在科技的发展浪潮中,自动化水平越来越高,要提高自动化的发展,就需要利用到大数据,从大数据的出发,更好的建设配电网。

参考文献:

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[3]谢涛,许晓岚,朱晓虎,李伟.大数据驱动的城市配电网规划投资决策体系架构研究[J].中国电力企业管理,2017(27):82-84.

[4]刘波,时盟.基于大数据技术的智能配电网规划辅助决策系统的研究[J].电工文摘,2017(03):9-12.

论文作者:1刘静,2李海凤,3王婧

论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期

论文发表时间:2019/7/5

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