基于数据中台的电网规划大数据分析应用

发表时间:2020/11/12   来源:《当代电力文化》2020年第17期   作者:王宇 谭策 孙璐 唐健
[导读] 智能供电网络的运用与开发,很大程度上强化了电力能源在运输期间的稳定性
       王宇  谭策  孙璐  唐健
        国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司 辽宁朝阳12200
        摘要: 智能供电网络的运用与开发,很大程度上强化了电力能源在运输期间的稳定性,妥善处理了以往供电网络中存在的不足。智能供电网络在实际运作期间往往衍生出诸多问题,如覆盖面广、故障点定位模糊等,有待相关人员在日后的工作中加以优化。因此,针对电力大数据背景下的电网规划进行探讨具有一定的现实意义。
        关键词: 电力大数据;电网;规划研究
1、电网大数据特点
        站在电网业务的领域上来分析,电网大数据其中就涵盖了电网工作的检测数据、公司营销数据与大量的管理数据,其中大数据涵盖了结构数据与非结构数据这两个环节。现今,智能电网领域中大数据的运用频次非常高,比如运用大数据能够有效监测系统所产生的实时数据与信息,还能够得到电网中所有规划数据与信息,还能够把各阶段任务在第一时间反馈上去。而这均应该依靠大数据技术来实现。
2、基于电力大数据的电网规划概述
        电力大数据是基于先进的通信技术、信息技术、计算机远程控制技术和原有的输配电设施,创造出实现智能电力的新型电网。在我国的一些大中城市,电力大数据被广泛用于提高资源利用效率,减少环境负面影响,提高客户用电的可靠性和安全性,提高效率。通过高效率的电力传输,使电力消耗得到了降低,起到了积极作用。基于大数据的电力自动化应用控制技术和数字信息技术的发展,实现了从发电到功耗的双向通信。同时在优化发电方面,在输电和电力利用方面发挥着重要作用。
3、基于电力大数据电网的开发和应用
        随着经济的快速发展和节能减排的不断加大,电网继续发展,促进区域经济发展和改善环境质量的作用也在不断增强。为了进一步传播基于大规模电力数据的电网使用,并提高其在电网中的应用。并进行积极控制和电网稳定等参数的研究,并讨论基于测量参数的运行模型。在此基础上,研究核能、风能及其综合利用技术方面的可行性。
4、基于电力大数据的电网规划分析
        4.1、电力负荷预测
        电力负荷预测针对的是电力负荷的研究,而负荷本身的变化与很多外部因素有关,包括自然情况及地区条件。因此在进行电力负荷预测时,需要充分考虑地区经济因素、气象等的影响规律,利用适当的模型与算法,对规划区的电力需求做出估计。电力需求侧的数据量是巨大的,电网规划人员从大量数据中获取有价值的数据时,通常利用电力大数据技术进行挖掘分析,包括对用电量和负荷的历史数据等,在充分研究外部因素的条件下,掌握其与电力需求的关系,依据负荷变化规律获得最终的预测结果。负荷预测过程的方法选择是多样的,包括电力弹性指数法、时间序列法、回归分析法、灰色预测法等,根据规划区实际情况,选择最优预测模型,从而获得更可靠结果。
        在电网规划中,进行电力负荷预测是必要的,这也是电网经济运行的基础。负荷预测的结果是否准确,对电网的规划结果有重大影响,比如设备的选择及网络的整体布局情况,设备的选择主要为变压器容量、导线截面积等的选择。准确可靠的负荷预测有利于提高电网规划水平,除了对电网现状分析、电力需求预测等规划过程有重要作用,其预测结果有利于电力电量平衡、主变容量选址、主网规划等。由于电力负荷预测是电网规划不可或缺的基础环节,其可靠性影响着后续一系列的其他建设过程,而电力负荷又具有不确定性,因此对预测的方法与流程提出了更高的要求。

对于预测方法,并非某一种特定算法适用于所有负荷预测模型,所以在未来发展过程中,结合各种预测模型优点的组合方法将会得到更大的青睐,取长补短,使得预测结果更接近事实。
        4.2、电网架构规划
        建立最新的网络设备,以大数据地理信息为背景操作平台规划网络平台,完成与运行网络运营信息系统的接口,读取设备信息,网络运行状态,业务数据和其他相关材料用于网络设计,进行可行性分析等。提供可靠的源数据,创建用于规划和设计的特殊设备符号库,完成相应的规划建模,根据准备年份保存栅格规划图和数据,并创建相应的网格规划。实现各种数据的查询、统计和报告功能。可以查询所有基本设备数据和设计文档,以自动生成所需的电子报告。电子背景地图、交通网格和调度模型可以转换为 PDA 终端识别的地图和数据,便于在离开运营商时进行线路选择和选址。基于大数据城市地理空间数据构建统可以为网络规划者提供动态、可视的操作平台,帮助规划人员全面直观地捕获地理信息系统中的网络。信息改变了网络的智能管理,结合电网设计和开发的现状,建立基于大数据的规划系统具有重要意义。通过对运行的负荷、电量数据、供电质量数据以及业扩报装数据等系统数据分析,采用“大数据”进行有效、充分地整理和分析,打破数据壁垒,提高工作效率,提升规划方案品质。及时发现电网薄弱环节,有效指导电网建设,通过挖掘大数据价值,充分利用数据分析辅助决策功能,提升资源优化配置能力,着力于“补短板,开展电网诊断分析,注重精准需求,开展预测计算”的电网规划辅助工作,提升专业管理能力,促进项目管理的精益化专变。
        4.3、状态检修决策支持
        状态检修是以机械设备当前实际工作状况为依据,通过高科技状态监测手段,识别故障前兆,分析故障具体情况,及时采取措施,提高设备的安全性和可靠性。电力大数据技术是状态检修的基础,状态监测系统广泛收集各项信息,比如各指标运行情况,并筛选出有价值的数据,运用数据挖掘技术统计分析,评估设备的运行状态,根据设备状态做出检修决策,确定检修时间、内容和方法。我国电力系统长期以来遵循“定期检查,定期维修”的周期性检修制度,在及时发现设备缺陷、减少事故、确保安全方面的确发挥了重要作用。但随着电压等级的提高、设备容量的增大,这种传统检修方法不能适应新时期的要求。一方面,定期检查任务繁重,耗费不必要的人力、物力、财力;另一方面,检修停电已成为影响供电可靠性的主要因素,必须设法在确保安全的同时减少停电。电力设备的状态检修正是很好地解决了这一问题,有效克服定期检修造成的设备过修或失修情况,提高设备可靠性和经济性。从电力行业发展看,供电设备定期检修时必然的,但要有一段很长的过程,在这期间,两种检修方式并存。状态检修系统将随着技术的提高不断升级,发展基于神经网络的诊断模块,更加高效、准确地评价设备状态,提供科学、有效的管理决策,提高设备检修、维护工作的针对性和有效性,保障状态检修工作规范、有序开展。
结束语
         电网规划是电力系统规划的重要组成部分,也是电网更新改造的依据,合理地进行规划可以获得巨大的社会效益和经济效益。电网规划是一个繁琐复杂的过程,需要大量的历年电网运行的数据资料,面对海量数据,只靠人工来收集,将花费大量的时间精力,且易出现数据丢失和出错问题,电力大数据技术的发展,很好地解决了这一问题。经过多年不懈的研究和发展,电力大数据技术水平不断提高,其在电力负荷预测、电网架构规划、动态安全评估、状态检修决策支持等方面得到越来越广泛的应用,为规划更可靠的电网提供基本保障。但是电力大数据依然面临很多挑战,加之电网规划的复杂性和多样性,如何更好地处理和利用大数据仍然需要更深入地研究,以便获得最优化结果。
参考文献:
[1]王倩,陈思远,赵晶辉,陈喆,李远非,何中华,耿世英.基于大数据和人工智能的省域电网精准规划支持平台研究与实践[J].科学技术创新,2020(26):86-89.
[2]施鹏佳. 应用大数据,推动配网防灾规划升级[N]. 国家电网报,2020-04-21(008).



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