试论数据融合技术在电网规划中的应用论文_马文,李申章,耿贞伟,杨铮宇,张莉娜 王海林 张军锋

云南电网有限责任公司信息中心,云南省,昆明市,650217

摘要:智能电网是电力行业发展的必经阶段,在实际运行的过程中,智能电网的运用必定会产生大量的数据信息,针对这类信息进行集中管理形成有效的数据库。而由于电网运行的过程中产生的数据量较大,如果采用人工分析的方式不仅会降低数据应用的时效性,还会造成大量的人工投入。此时,就突出了数据融合技术的重要作用。数据融合技术可以对海量信息进行分析与处理,可以更加直观的找出数据中的异常现象,实现对电网运行质量的有效监测,这对提升电网的规划可靠性具有积极作用。

关键词:数据融合技术;电网规划;智能化

在信息技术快速发展的形势下,我国的电网系统也呈现出智能化的发展趋势。智能电网的构建已经成为电力行业后续发展的主要任务。为了保证电网系统的智能化发展与应用,我们需要利用数据融合技术对电网运行中的数据进行融合与分析,从中找出薄弱的环节,并且依据数据融合的结果,对电网的规划内容进行不断完善,使智能电网的建设更加科学合理,为电力企业的健康发展提供保障。

一、数据融合技术的层级

数据融合技术及信息融合技术指的是利用相关信息内容作出多元信息的处理与分析,实现对信息的多方面和多层次的检测。通过信息来获取相应的目标状态,进而实现对某个事物和或者某种生产能力的评估,属于一种系统性信息处理技术。该项技术的运行是对大量的数据信息功能和空间特性进行综合处理的过程。指的是利用数据信息实现对相应场景的判断与描述。实际上数据融合技术可以分成多个等级,主要包括数据级融合、特征级融合以及决策级融合。处于不同的融合级别,其自身的融合过程也存在一定的差异。下面就已经图例的方式,对各个融合层级的流程进行描述:

(1)数据级融合框图 (2)特征级融合框图

(3)决策级融合框图

图1 各个融合层级流程图

二、数据融合技术的运行原理与作用

1、运行原理

利用多种传感器对相应观测目标的数据进行收集,对于从传感器传输的数据内容进行提取,并且找出数据的特征,之后利用人工智能技术将特征的矢量进行模式转换,进而实现对被观测对象功能性的判定与说明。然后将各个传感器之中获取的数据以及对目标的说明情况进行关联分析,最后利用融合算法将传感器所得到的数据进行合成与对比,从而得到被观测对象的精确判断与描述。

2、数据融合的作用分析

降低能耗。由于单个传感器的监测范围及可靠性有限,为增强整个网络可靠性和信息感知准确性,需要使传感器节点达到一定密度,进而产生冗余信息,对这些重叠信息的传输会产生额外的能耗。而各中间传感器节点在传送数据之前运用数据融合技术消除冗余数据,可以将传输数据最小化,有效节省能耗;利于网络畅通。大量的冗余数据,会导致数据总量的增加,信息融合技术消除了冗余信息可以提升数据传输的速率,提高数据网络的利用率。

三、探讨数据融合技术在智能电网规划中的应用

1、对于不同数据源同一对象的融合

在进行电网规划的过程中可以发现,对于各类基础数据而言,由于存在版本方面的不同,在进行数据对比以及分析时,存在一定的难度。而数据融合技术,可以有效应对此类问题,实现对不同版本信息的综合处理,利用相应的技术,将各个版本的数据进行转化,形成统一的模式进行有效对比,进而保证电网规划工作的顺利开展。

2、存在关联性不同对象之前的融合

实际规划作业中会面临海量的数据信息,要想实现电网规划作业的高效开展,就必须对这些数据信息进行有效分析。而这些信息中存在一定的关联性,如在进行业务数据规划时可以发现,多种数据信息均会对业务数据造成一定的影响,其间存在一定的关联性。要想实现对业务数据的有效规划,就必须具备融合不同来源信息的能力,能够对这些信息内容进行全面分析找出最佳的规划方案。数据融合技术可以有效保证对关联性数据的全面分析,为电网规划工作提供有效的参考数据。

3、监测电网运行数据,快速发现基础故障

利用数据融合技术还可以实现对电力设备和电力输送线路运行状态的实时监测。电网系统在实际运行的过程中,其自身的运行质量会受到很多因素的影响。如气候条件、人为因素和设备自身因素等均会对电力系统的稳定运行造成一定影响。为此,在进行电网规划时,还需要考虑到以上因素对电网运行的影响作用。数据融合技术在电力设备运行质量监测中的主要作用表现为,通过对电力设备的运行参数进行获取与分析,找出数据中的异常现象,并且对相应管理人员作出提醒。通过对历史数据的记录与分析,便可及时察觉设备运行中的隐患问题。对于电力系统而言,对设备隐患的有效防治,可以进一步提升电力系统的运行质量和稳定性,为人们提供更好的供电服务,这对电力企业的健康发展具有积极作用。另外,利用数据融合技术还可以对电气设备中可能存在的故障问题进行推测与分析,相关人员可以根据分析的内容对相应的设备进行检修与更换,降低设备故障出现的几率,进而保证电力系统的高效运行。

4、实现资源的最优配置

在电网规划的过程中,对资源的配置情况也是规划工作的重点内容之一。通过对资源有效利用,不仅能够提升电网系统运行的经济效益,还对其能源效益具有积极影响。从当前的发展形势来看,我国在电能储存技术的实现方面还存在很大的难度。这就意味着,电网运行的过程中所产生的电能如果不能被及时消耗,必定会产生大量的电能损失,造成资源利用率偏低的现象。而部分区域还存在电能供应不足的情况,这就对电力企业的供电服务质量带来严重影响。针对此类问题,在进行电网规划时,可以通过对数据融合技术的有效利用,掌握区域用电情况,对电能进行合理分配,这样不仅能够提升资源利用率,还有利于提升用户的服务满意度,对电力企业的长期稳定发展具有积极影响。

5、新能源发电接入电网

通过对各个新能源电源的运营公司的发电能力、发电时段、发电效率等基础数据的采集分析,进行数据融合,可以进行发电电源的宏观调控,从而将新能源电源的间歇性对电网的冲击降至最低。比如,海上风力发电夜间发电能力较强,而陆地上午间发电能力较强,通过对各新能源发电站的总体数据融合后进行综合分析,就可以进行合理安排,互为补益。数据融合技术可以起到很大程度上的规避风险的能力,对其发展能起到积极的推进作用。

参考文献:

[1]芦媛.数据融合技术在电网规划中的实践探索[J].科学与财富,2017(27);

[2]张亚彪,赵海军.试论跨平台电网规划数据融合与存储模式[J].科技创新导报,2018(3).

论文作者:马文,李申章,耿贞伟,杨铮宇,张莉娜 王海林 张军锋

论文发表刊物:《科技新时代》2018年8期

论文发表时间:2018/10/18

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