摘要：配电网是整个城市发展的重要基础设施，配电网规划随着城市的发展建设，需要同步进行发展规划，这是一项复杂的系统工程，其复杂性突出地表现在其具有规模大、不确定、不精细因素多和涉及领域广的特点。不仅需要大量有关城市发展的历史数据，还需要对配电网现状进行分析，同时，更要对城市未来发展趋势有比较全面的了解，完全依靠规划工作者的规划经验规划未来城市的电力系统，已经远远不能满足现代城市配电网规划的要求。当前随着配电自动化、用电信息采集等应用系统的推广应用以及分布式电源对配电网的不断渗透，对于大规模配电网，每时每刻都会产生数量巨大、结构复杂、类型众多的数据。基于大数据的计算方法能够集成分散系统的信息，规范数据的类型，形成丰富的、同质的大数据样本，对不同类型、不同型号、不同状态的设备进行故障发生可能性预测，能够更精确的评估规划配电网的可靠性与经济性。
关键词：电力系统；大数据；配网规划
一、基于电网大数据的智能配网规划
1.1配电网线路拓扑计算
（1）CIM模型介绍
IEC61970标准是由国际电工组织制定，描述能量管理系统应用程序的模型和接口的标准，包含导则、术语、公用信息模型（CommonInformationModel）CIM和两种级别的组件接口规范（ComponentInterfaceSpecification）CIS共5个部分。其中，CIM定义了能量管理系统（EMS）的应用程序接口标准，即电力对象模型及其关系，并给出了电力对象的确切定义和域描述，是IEC61970的基本包集。采用CIM模型，可以顺利实现系统间的信息交换[23]。目前，各调度软件开发厂商均在开发以IEC61970规约为基础的调度软件。调度软件中的网络拓扑，需要将配电网一次接线图处理成高级应用软件所需的计算节点模型，形成新的网络接线形式。基于多叉树的网络拓扑分析，根据CIM模型构建的配电网一次接线图。对一次接线图中单个用户装机、设备属性等对规划工作用处不大且较繁琐的信息进行删除，而负荷组、联络及分段等关键信息进行保留并加工，从而得到最终的简洁清晰的规划拓扑图。算法利用模型间的继承关系和关联关系，采用按树搜索策略，能够对任何接线方式下的网络结构进行分析。如果将变电站看作是根节点，则线路及其分支就可以看成是一棵多叉树，每一个末端设备，如杆塔、变压器、开关、站所、用户等都可以看作是树叶，分叉处的节点可能是杆塔、站所等，我们采用深度优先的搜索策略，从根节点（变电站）出发，沿指定的主干线或其支线搜索到路径的末端，再回溯该搜索路径的节点，继续寻找当前主干线的其它路径，直到搜索完所有支路和节点，边搜索边将上下级关系或称为父子关系登记以备查。
（2）CIM工作流程
CIM的拓扑模型中定义了端子（Terminal）和连接点（ConnectivityNode）。其中，端子是导电设备的电气点。连接点是导电设备端子的无电阻融合点，包含一组端子。CIM模型中一个导电设备包含几个端子。例如一个开关刀闸（Swtich及其子类）有两个端子，一个线路段（ACLineSegment）有两个端子。每个端子属于某个连接点，如果几个端子指向的连接点相同，表示这些端子融合。CIM模型通过关联关系定义了导电设备类与端子，端子与连接点间的关联关系。端子和连接点共同建立起设备之间的电气连接关系。
1.2配网问题自动诊断分析
自动诊断分析就是对基础信息进行二次加工，形成更便于规划使用的初步分析资料。由于规划所需的基础信息和各类数据种类很多，通过人工的方法进行加工和删选往往效率不高。我们通过系统的收集各类现状信息，并构建规划拓扑图以后，由现状信息与“世界一流电网指标”即规划目标进行比对，差距即现状存在的问题。
具体步骤如下：1）根据CIM拓扑模型，将配电网的线路中档线与设备（包括开关，档线，环网柜、开闭所配电房、分支箱等）的关系建立二叉树模型。2）再根据主干线的定义确定主干线路径。3）根据不同的设备类型取出对应的字段进行分析，如：档线我们取出它的截面、型号和长度三个字段，然后将截面相同的主干线导线的长度进行累加，得到某个截面对应的档线的总长度。通过对上述拓扑模型分的析最终得到主干线长度、供电半径、装机、N-1、负荷组信息、联络组信息等90多个字段。4）将二次分析的数据与一流电网指标（如平均供电半径、平均装机容量、平均负载率等指标）进行对比，形成初步的诊断报告。
二、主动配电网中的大数据处理方法
2.1主动配电网数据调度方法
随着智能配电网络和信息通信技术迅速发展，配电网规划已经成为电力通信系统的中枢神经，是电力技术发展的核心部分，是电网生产和管理发展的重要支撑。在配电系统中，配电网规划设计影响到了电力系统发电、变电和配电等数据的调度环节，为了确保电力数据信息准确均匀地散布在电力系统中，实现柔性负荷分布式接入，需要简化配电网数据处理规模的设计目标。在传统电力配置系统运行过程中，电网配置规划管理工作存在高随机等特征，造成系统的运行过程复杂、数据结构组成多样、信息来源单一以及时间和空间尺度出现差异等问题，不利于系统的高效运行。
为解决上述问题，对电力系统中主动配置电网数据处理方法进行优化设计，通过初始数据库信息对配电网节点位置及规模进行规划，以电力配电网规划系统初始数据库中的项目储备模块和管理模块进行设计，根据采集的数据对各模块功能和运行效果进行评定、规划和建设。对系统内现有配电规划管理系统进行挖掘，对电网调度自动化数据进行分析，依据电力系统的技术规划原则，通过现代化电子信息技术对数据进行调度和配置，建设数据分析库，形成归集到每个具体设备节点下的标准数据格式，便于规划人员查阅各设备情况，同时也为自动分析处理打下基础，提高效率。
2.2主动配电网中数据规划管理方法
电网规划系统设计过程中涉及到对电网多部门数据的采集处理流程。另外，针对不同地区，电力网络配置数据规划及共享程度也各有不同。因此针对不同区域，需要通过对电力系统数据进行分析来实现对电网数据功能的规划。为避免项目中出现数据偏差，对电力数据要进行分类规划和融合整理，从而保证系统中的每个环节有章可循，通过对电网规划结构进行不断地优化，达到提高系统运行指标的要求，形成标准的电力配电网系统规划数据库，以便更好地对配电网络数据管理和信息采集系统等进行设计。深度挖掘电力系统数据分析库，对电力系统的基础数据运行情况进行诊断，并针对诊断结果对电力配电网系统中的问题进行处理，建设电网配置数据分析库和规划方法库。
结语：
电力大数据通过对电力系统生产运行方式的优化、对间歇式可再生能源的消纳以及对全社会节能减排观念的引导，能够推动中国电力工业由高耗能、高排放、低效率的粗放发展方式向低耗能、低排放、高效率的绿色发展方式转变。本项目的研究内容紧密围绕配电网实际运行特点，利用电力大数据来研究和分析智能配电网规划方法，在满足用户负荷增长需求的同时，提高电能质量和电网可靠性，并获得较高的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]黄嘉健，王昌照，郑文杰等.基于状态监测的配电网可靠性检修选择模型[J].电网技术，2017，39（01）：164-168.
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[3]赵庆周，李勇，田世明等.基于智能配电网大数据分析的状态监测与故障处理方法[J].电网技术，2016，40（03）：774-780.