殷雪莉 林秀浩 张旭光 裴璐遥 雷雨田
南方电网能源发展研究院 510663
摘要：电力是国民经济发展的基础，合理的电网规划有利于经济的可持续发展。分析智能电网的各项业务进行实时监控是大数据时代背景下智能电网发展的趋势。我国电力工业发展迅速的同时，电网规划不合理的现象也日益突出。针对这一现象，本文设计了一套智能电网设计评审辅助决策平台，并将其应用到电网规划中。该平台可以对电网进行综合评估，为电网规划提供指导性方案。
关键词：智能电网 大数据 决策平台
1.大数据智能电网设计评审辅助决策平台的提出
随着我国经济的发展和基础设施的建设，我国的电力体制受市场经济体制的影响下，正在逐步的进行着。然而，由于我国的电力体制尚未发育健全，改革还在起步阶段，输配电网和零售环节还没有完全分隔开来，整体的电力行业效率和电力资源优化配置还有很大的提升空间。总而言之，我国的电网系统的建设和规划还有很多的问题有待解决，诸多因素影响的情况下，我国电力负荷和电力建设规划的科学性和精准依旧受到很大的影响。
现如今，我国的电网规划已经不适应高额的用电量和我国的电网建设。传统的电网规划因为规划方案缺乏有效客观的评价注定要被淘汰，电网整体的稳定性和脆弱性需要更全面且智能的进行解决。为了符合现如今的发展趋势，提高电网的科学和精准，利用大数据技术对电网构建智能的辅助决策平台是行之有效的方法。
大数据智能电网设计评审辅助决策平台是基于业务集成过程的设计观念建成的，它可以有效的将电力系统的计算和分析进行有机的整合，对电力负荷预测、GIS以及其他功能进行集中式的计算分析，大力的提高电网规划的决策效率。该平台还可以对电网规划的方案进行综合性的合理评价，以实际情况为基础，对未来一段时间的发电和用电情况进行精准额模拟和分析，并对电网失符合几率和系统备用等指标进行有依据的可行性的计算。为电网规划方案提供了有数据支撑的保证。
我国电网的现状已经进入了新时代，远距离输送和大型电厂的发展标志着我国的电网建设已经进入了一个新的阶段。面对超高压和特高压等大型电网，人工已经满足不了电力系统的运营，且存在高危的风险，而利用大数据智能电网设计评审辅助决策平台进行电网规划，使我国智能电网建设满足电力负荷计算、线路最优处理等要求。
2.大数据智能电网设计评审辅助决策平台的整体结构
电网规划辅助决策系统采用客户端/服务器模型，由内到外分为4个层次:数据存储、平台、应用和表示。其中:数据存储包含了图形和属性数据库；平台层则使用ARC SDE对底层图形进行调用并显示，利用ADO对属性数据进行检索，以此实现图形处理和数据查询;应用层完成规划任务的方式是使用标准接口调用规划理论算法，表示层就是为客户提供规划结果的查询以及提供区域内的电网规划。平台功能可分为电网总体分析、负荷预测、选站与容量、电网规划、综合评价五大功能模块。
2.1 现状电网统筹分析模块
电网现状分析主要是针对电网运行现状的健康状态以及主要电力设施的容量分配进行全面的统计分析，并作出客观事实的评测，是电网规划的基础。本项目模块主要包括变电站负荷因数分析、线损分析、无功补偿、电网“N-1”校验。不同分布的总体水平的简单分析网络条件下的传统工具支持的缺乏,这个模块构造当前网格分析系统,提供明确的数据支持从多个水平,提高公司的决策水平,促进计划资金的合理使用。
2.2 基于负荷饱和度指标的负荷预测模块
负荷预测包括负荷预测和空间预测两部分内容。与传统的只计算算例的预测相比，该模块不仅内置了大量可调用的预测模型，而且更加注重预测的实际效果。根据不同的规划环境和需求，匹配最有效的组合预测模型，实现分层、划分、不同口径的负荷预测，并相互验证和推广预测模型的结果。此外，该模块根据电网的实际情况，结合后续规划和温度影响，完成负荷预测，使规划更加细化。空间预测可按规划实现长期供电区块和短期功能区块负荷的相互分布校验，并总结各规划区域负荷逐年变化曲线，为变电站位置和容量提供数据支持。
2.3 基于最大供电潜能的选站定容模式
站选定容模块包括两个内容:目标年单阶段的变电站选址和容量确定、当前情况以及目标年各中间年的变电站选址和容量。在会议的前提下未来负荷发展的需要,基于潜在最大供电技术确定出目标年与中间年各自规划变电站的容量及其选址和每个变电站供电区域和负荷率水平得到满足投资和运营成本最低的条件。
2.4 基于负荷均衡匹配技术的网络规划模块
与传统的依靠人工规划的模式不同，该模块充分考虑了方案中提到的电网特点和线路方向，并参考了上一个模块获得的相关数据。电源和负载变电所分别作为初始节点和终端节点。沿街道或地理方向完成网络布线。在此基础上，利用负载均衡与匹配技术，实现从电源点到负载点路径的优化，负载速率的均衡，上下网的协调与协作。此外,该模块还包括手册的编辑功能循环和循环线路,以及N-1自动验证,“3T”接线验证和其他模型,这是方便规划人员来判断和分析网格系统计划是否合理,安全可靠,提高提高电网规划的效率。
2.5 基于层次最优分析的综合评价模块
综合评价模块主要通过考虑供电可靠性、安全性、经济性、适应性、协调性五个方面进行综合对比，完成对不同规划方案的综合比较，真实反映规划方案的合理性和可行性。规划是一种预测性行为，它决定了它必须经历一个程序比较的过程:既有多个年份的纵向对比，也有同一年份不同的横向对比。从纵向比较可以看出方案是否可行，从横向比较可以看出方案的优劣，提高了电网规划的科学性。
3.大数据智能电网设计评审辅助决策平台的设计与实现
3.1新能源
新能源模块首先需要对中国电力谷的发展和电力谷的发展做一个全面的介绍。除了一些集中式光伏发电厂外，一些在有源配电网中普及率高的分布式电源也逐渐被人们所认可。在此背景下，它们也将成为一些需要展示的新能源模块中的内容。
在可视化平台方面，只要将所涉及的内容充分展示出来，就能更好的识别人们对新能源的信仰，为我国新能源的发展提供新的动力和支持。
3.2智能变电站
现在智能化的发展在很多变电站中也有着运用，此类变电站不止有电气和其他组件，还有智能系统的运行，或者电气组件中安装有智能模块的应用，该类模块可以对智能变电站的架构图进行详细的可视化的展示。
对于智能电网的建设而言，可视化的平台建立可以对现如今的变电站进行一个全方位立体的模拟还原，智能变电站的存在，让变电站全景现状清晰的展现在工作人员面前，对变电站的每个角落组件安装与运行的健康状态都有及时的掌握。
3.3输电线路的在线检测
传输线在线检测部分主要利用可视化平台，获取系统中的实时数据，并进行统计和计算，及时的显示在工作人员面前。在实际的操作工程中，利用GIS平台是最常见的手段，可以对整个地区的输电线路和终端进行精准的定位操作，了解现场每一处全新的状况，甚至绝缘构件和导线弧都可以精确的显示。输电线路的在线检测工作，在一定程度上，智能电网可视化平台可以在最终效果中获得具体的价值体现。
3.4配电自动化
配电自动化模块主要采用了一些Flash技术。从配电网自动化系统和配电网连接图的角度，全面介绍了当前的自动化方向。在这个过程中，可以使用单线画面和其他辅助手段。
3.5配网故障抢修
配电网的抢修需要借助多媒体动画。首先是根据95598进行报修，然后再具体到各个抢修平台。抢修的方案和抢修过程可以通过Flash进行高度还原的模拟，让用户了解到抢修具体的过程。智能化的电网可视平台可以从中获取配电网故障抢修的数据，并进行合理的分析，整合为图表形式，对具体的细节做一个直观的了解，列出具体的表单细节，让大数据架构背景下的智能电网元素一目了然。
4.结论
利用大数据构建智能电网设计评审辅助决策平台，可以全方位的获取底层数据，并在处理计算的前提下，更精准的做好电网规划的工作以及智能电网的各项任务，实现了整体的电力调度等问题。从大数据架构的角度出发，了解智能电网可视化平台的设计，甚至将其应用到实际运行过程中，将成为行业发展的必然趋势。
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