（国网牙克石市供电公司）
摘要：随着新能源的大量接入和用户的广泛参与，电网企业的数据呈指数级增长，电网规划部门迫切需要运用大数据的分析手段提高规划决策的精准性。本文以地市供电公司的实体业务为切入点，基于地理位置信息，在数据融合贯通的基础上，运用数据可视化技术多维度动态展示地区电网负荷分布和电网供给能力，辅助规划人员快速发现负荷分布规律和电网薄弱点。运用大数据分析挖掘方法构建基于负荷特性分析的负荷预测模型，支撑电网项目和运行方式安排。打破电网负载问题的单一评价方法，建立可度量的电网综合评价体系及模型，为电网项目统筹提供量化依据。基于大数据的电网规划精益分析平台通过电网负荷可视化展示，有效提升了电网诊断分析效率，运用大数据分析方法提高了地区最大负荷的预测精度，实现了电网问题的数字化评估，提高了电网规划投资决策的精准性。
关键词：大数据的电网规划；精益分析平台；研究；应用
1.大数据发展的相关工作
2015年8月31日国务院发布了《促进大数据发展行动纲要》，明确要求2018年底前建成国家政府数据统一开放平台，电力行业作为典型的传统行业，在国家“大数据”战略引领下，正在开展大数据技术创新与实践。近年来，经过SG186工程、SG－EＲP建设，国家电网公司已建成结构化、非结构化、海量历史/准实时、电网空间4类数据中心平台，积累了丰富的数据资源。国网公司逐步开展大数据研究与应用推进工作，编制形成《大数据应用指导意见》，明确公司大数据应用的总体发展规划和顶层设计，为电力大数据的研究与应用奠定了坚实的基础。
电网规划精益分析的研究起步较早，其早期研究主要以统计分析为主。现在，在许多发达国家都成立了专门的研究机构，负责配电网运行跟踪与诊断分析基础数据的收集和整理工作，并构建了全面有效的配电网运行水平的评估模型。近几年，由于对城市电网的改造，我国配电网运行水平评估方法的研究获得了蓬勃的发展。尤其是从《城市电力网规划设计导则》及《城市电网供电能力评估导则》等文件的颁布、实施以来，地方供电企业结合本地区的实际情况，依据这些导则对本地区配电网的运行水平进行了评估，并根据评估结果指导完成了地区配电网的现状分析、电网规划设计等工作，获得了巨大的经济效益和社会效益。
但是，当前配电网规划设计大多是依据事后的线下定性评价，未能有效对电需求预测、供电能力，运行水平进行定量分析，本文主要从这些方面入手，运用“大数据”和“互联网+”思维开展电网规划精益分析平台的研究与应用。
2.需求分析
2.1功能定位
本平台主要是以面向电网规划的精益分析为主线，以地市供电公司的实体业务为切入点，通过大数据分析和数据可视化分析方法，实践电网规划应用与数据分析的融合，为电网规划实际应用提供智能化手段，提高电网规划效率。
①在业务上，以电力体制改革背景下变电站及统调负荷动态分布与预测、电网供给能力的时空可视化分析与展示、电网问题自动诊断评价分析为具体业务场景，通过大数据思维方法的引入以及大数据分析技术的实践，辅助实现规划模式的创新和规划策略的优化，从而提升电网规划计划的效率和效益。
②在技术上，通过在市县公司层面实践大数据分析与业务应用的融合，为供电公司持续开展大数据分析应用提供技术实践依据。
2.2数据融合
电网规划精益分析相关的设备台账、电网拓扑、电网运行以及外部气象、经济等数据融合与治理是构建电网规划精益分析平台的基础，本平台主要需要集成了电网SCADA系统、电能量采集系统、用电信息采集系统、SG－186营销系统、SG－186GIS系统、PMS2.0系统和经济、气象等外围数据，同时通过设计数据融合与数据治理的方法和工作体系，实现海量、多源、异构数据有效整合和数据质量提升，电网规划精益分析各项研究与应用各种提供强有力的数据支撑。
2.3功能需求
①负荷动态分布与预测。构建变电站负荷预测模型以及统调负荷预测模型，并基于地理图实现电网负荷动态分布展示与预测分析。
②电网供给能力的时空可视化。综合运用多图联动、空间可视化、时间过程动态、颜色可视化、图形对比、热图等大数据可视化分析方法，实现电网资源、负荷分布、客户容量等电网供给能力的时空可视化分析与展示，辅助业务人员发现负荷分布和变化规律，为规划方案制定提供可视化支撑。
③电网问题自动诊断评价分析。构建电网的重过载、轻载判别模型以及电网重过载预测模型，实现电网问题的自动识别与诊断，为电网规划项目的计划统筹提供量化依据。
3.平台设计与实现
3.1技术架构
本平台在技术实现上遵循国网公司大数据技术平台统一技术规范，基于国网统一大数据技术平台进行实现。技术架构分为：
①数据层，实现海量、多源、异构的电网规划精益分析相关的设备、运行、外部等给相关数据的接入，融合与治理;
②存储层，利用大数据存储技术，实现结构化和非结构化数据的存储；
③计算层，利用各类算法与工具，实现数据挖掘、数据架构及数据搜索;
④展现层，使用前端可视化工具，实现数据可视化分析与展示;
⑤应用场景，基于大数据平台，实现负荷动态分布与预测、电网供给能力的时空可视化分析与展示、电网问题自动诊断评价分析等具体业务场景应用。
3.2历史负荷分布分析
通过遥测数据计算主网220kV和110kV变电站最近3年最大负荷及主变负载率、每年最大负荷日时变电站负荷及主变负载率、主网输电线路开关最近3年最大负荷及负载率、主网输电线线路每年最大负荷日线路开关负荷及负载率、专线客户历史负荷。结合实际网架地理位置，基于地图通过颜色可视化展现主网网架重要时刻负荷分布情况及点击展示详细信息，可动态切换历史重要时刻进历史网架负荷状态展现。
①负荷特征模型分析
对电网历史运行数据、温度、工业/商业/居民比例关系、行业特征及其他关联信息，利用不同的数据挖掘算法建立负荷特征模型库，实现基于参数模型的负荷特征分析。
②增量负荷预测分析
在存量负荷特征模型库分析基础上，结合业扩报装信息(包括:报装容量、电源点、行业、预计供电时间等)，建立新增负荷发展分布模型，精益化增量负荷的分布和预测。
③综合负荷预测分析
结合负荷特征模型、增量负荷预测，构建基于分区的综合负荷预测分析。
3.3电网供给能力时空可视化
①容量接入能力分析
通过变电站归属区域、变电站总容量、变电站最大负荷、主变负载率、输电线路负载计算区域的容载比及变电站主变的负载率来反应当前电网的容量接入能力并基于地图展先区域容载比大小、主变负载水平、线路负载水平。
②接入资源分布分析
基于地图分区、分电压等级分析当前电网的已有接入资源情况、已用接入资源情况、剩余接入资源情况。
结语：
本文通过对电力大数据研究与应用以及电网规划精益分析的背景进行分析，结合“大数据”和“互联网+”时代的新要求，精益分析平台的功能定位、数据融合和功能需求进行深入分析，从技术架构、功能架构、关键技术及创新点等方面对平台的设计与实现进行了深入的研究。对基于大数据的电网规划基于大数据的电网规划精益分析平台为电网规划实际应用与提升电网规划效率等方面效果显著，具有重要的参考价值。
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