智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應用需求和場景分析研究

歐陽曙光

摘 要：在智能配電網(wǎng)中，大數(shù)據(jù)是一種比較重要的應用，而且智能配電網(wǎng)中數(shù)據(jù)的總體規(guī)模及特點都符合大數(shù)據(jù)的體系特征，該文將分析智能配電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)應用需求，并對智能配電網(wǎng)的應用場景進行分析研究，從智能配電網(wǎng)中數(shù)據(jù)的預測狀況開展討論，并對大數(shù)據(jù)背景下智能配電網(wǎng)的發(fā)展前景進行了展望，以期不斷促進智能配電網(wǎng)的發(fā)展。結(jié)合智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的實際應用情況了解到，大數(shù)據(jù)應用可以使智能配電網(wǎng)系統(tǒng)更加優(yōu)化，實現(xiàn)了各不同系統(tǒng)之間的工作管理，從大數(shù)據(jù)技術的應用上為電力系統(tǒng)的服務提供保障。

關鍵詞：智能配電網(wǎng) 大數(shù)據(jù) 應用需求 場景分析

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）11（a）-0011-02

隨著智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應用的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)處理與計算工作具有更大的挑戰(zhàn)性，目前來看，大數(shù)據(jù)在我國電力系統(tǒng)中的智能配電網(wǎng)應用越愛越多，該文總結(jié)性地分析并研究了智能大數(shù)據(jù)的理論性和操作性特點，結(jié)合電力系統(tǒng)智能配電網(wǎng)的實際情況進行應用需求分析，并且針對大數(shù)據(jù)在智能配電網(wǎng)中的應用場景展開了討論。

1 智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)理論

隨著信息技術的發(fā)展，電力系統(tǒng)也在不斷地走向智能化發(fā)展的道路，智能的變電站、智能的電表，以及實時性的電力監(jiān)測系統(tǒng)都在不斷地涌現(xiàn)，共同組成了一個智能配電網(wǎng)的大數(shù)據(jù)應用時代。智能配電網(wǎng)融合了大量數(shù)據(jù)信息，使電力系統(tǒng)能夠自動化、智能化發(fā)展，根據(jù)數(shù)據(jù)信息的來源情況的不同，能夠?qū)⒅悄芘潆娋W(wǎng)中的大數(shù)據(jù)分成電力系統(tǒng)發(fā)電數(shù)據(jù)、電力系統(tǒng)運行的數(shù)據(jù)和電力系統(tǒng)外界的數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)共同作用，保證了智能配電網(wǎng)的正常運行。

智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的特點有很多，其中有數(shù)據(jù)的來源非常廣的特點，而且各數(shù)據(jù)之間的關系比較復雜，數(shù)據(jù)間的結(jié)構(gòu)多樣變化，而且數(shù)據(jù)生產(chǎn)的速度非?？?，這些都是智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的特點。根據(jù)智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的特點，使得智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的體積十分龐大，信息量十分豐富，不過智能配電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)的處理過程變得十分困難，智能配電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)主要來自各相關配電的設備、智能的電表，或者說是機動汽車內(nèi)的GPS系統(tǒng)[1]。不同數(shù)據(jù)之間的生產(chǎn)方式也不盡相同，隨著智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的不斷發(fā)展與應用，許多的數(shù)據(jù)還可以由圖像、視頻和語音等不是文本型的數(shù)據(jù)構(gòu)成，所以需要尋找適合各種數(shù)據(jù)管理的大數(shù)據(jù)應用技術。

2 智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應用需求分析

在我國智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的整體應用需求分析中，電力系統(tǒng)的正常運行工作、用電策略的營銷工作，以及社會互聯(lián)網(wǎng)信息的數(shù)據(jù)管理，都可以產(chǎn)生許多的應用需求，從而促進新技術手段的產(chǎn)生，還可以優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行方式，進而降低了電力系統(tǒng)管理的成本，對提升電力企業(yè)的經(jīng)濟效益具有重要意義，與此同時還能夠有效地提高電力系統(tǒng)的綜合服務性水平。智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應用中主要包括了配電網(wǎng)的運營以及整體規(guī)劃服務，并且對客戶的用電進行了相應的服務和管理，這些對大數(shù)據(jù)的應用需求必須要涵蓋各電力系統(tǒng)運營環(huán)節(jié)中的信息數(shù)據(jù)，還有客戶的用電數(shù)據(jù)以及電力營銷數(shù)據(jù)的信息等，綜合管理智能配電網(wǎng)中供電環(huán)節(jié)的所有數(shù)據(jù)，可以在最大程度上發(fā)揮大數(shù)據(jù)的價值[2]。電力系統(tǒng)和用電用戶都是重要的組成部分，電力系統(tǒng)內(nèi)部要不斷地提高綜合管理水平，加強對用電客戶的服務性水平，通過對用電數(shù)據(jù)的總結(jié)可以讓政府了解到當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展情況，從而為電力系統(tǒng)發(fā)展提供更多的政策扶持，對電力系統(tǒng)進行合理的規(guī)劃發(fā)展，加強分布式電源的接入，對充電設備進行合理的布局規(guī)劃等[3]。

3 智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應用場景分析

3.1 用電行為分析

智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的應用場景之一是針對客戶的用電行為進行分析，了解客戶的用電模式，深層次地了解到客戶的用電行為產(chǎn)生的具體原因。首先要對收集到的用電數(shù)據(jù)進行聚合管理，使用數(shù)據(jù)收集、儲存以及大數(shù)據(jù)處理技術，整合客戶的用電數(shù)據(jù)，還要考慮到客戶的服務性數(shù)據(jù)等，綜合考慮當?shù)氐娜丝?、地理、以及天氣環(huán)境數(shù)據(jù)的收集，將所有的數(shù)據(jù)統(tǒng)一地綜合為一體，思考各數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系。下一步對客戶用電的行為模式進行分析，總結(jié)出客戶的用電規(guī)律，對客戶的用電負荷、用電電量、電費情況，以及當?shù)氐碾妰r價格數(shù)據(jù)建立一個綜合性的用電行為系統(tǒng)模型，在不一樣的專業(yè)視角上面，整體而又全面性地刻畫出客戶的用電行為模式，綜合利用各數(shù)據(jù)信息，將用電行為相類似的客戶綜合起來，加強了對客戶用電行為模式的理解[4]。

3.2 用電行為理解

正因為影響客戶用電行為的原因有很多，需要綜合考慮時間上、空間上以及客戶的用電類型上的區(qū)別，因此可以深度討論各數(shù)據(jù)因素與客戶用電行為之間的內(nèi)在聯(lián)系。在深刻地了解客戶的用電行為后，可以科學地掌握客戶的用電規(guī)律，進而對客戶的用電需求進行管理，下一步可以對用電負荷進行預測，對智能配電網(wǎng)的運行管理具有重要意義，了解客戶的用電需求，可以為客戶提供更好的配電服務。

3.3 用電負荷預測

對用電負荷進行預測在智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的應用管理中具有重要的意義，負荷預測是整個智能配電網(wǎng)用電調(diào)度計劃、配電市場交易、智能配電網(wǎng)規(guī)劃的重要基礎，與此同時，負荷預測為智能配電網(wǎng)的運行管理和智能配電網(wǎng)的整體規(guī)劃等提供了數(shù)據(jù)依據(jù)，可以說，負荷預測直接關系著智能配電網(wǎng)的安全運行，負荷預測可以影響到智能配電網(wǎng)規(guī)劃當中所有的配電電源的安全布置點，還可以對配電目標網(wǎng)架的整體結(jié)構(gòu)和規(guī)模進行調(diào)整。因此，在智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應用的場景分析中，有關專家和學者還可以建立一個新型的負荷預測模型，從而提高負荷預測的精度。用電負荷的變化是具有一定的周期性的，但是這種周期性又受到其他數(shù)據(jù)的影響制約，而且用電負荷本身也有著不斷變化的特點，從而使得負荷預測的精確性存在一定程度上的誤差，在智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應用的環(huán)境背景下，配電電源的形式變得更加多樣化，電力系統(tǒng)和用電客戶之間可以互相控制并且進行互動管理，提高了負荷預測的可能性[5]。

負荷變化規(guī)律是提高負荷預測的主要手段，而負荷數(shù)據(jù)是基礎，負荷數(shù)據(jù)主要分為實時性的負荷數(shù)據(jù)和歷史性的負荷數(shù)據(jù)，而實時性的負荷數(shù)據(jù)是當時電力系統(tǒng)電量負荷的實際值，而歷史性的負荷數(shù)據(jù)則是指電力系統(tǒng)負荷中的歷史數(shù)據(jù)值，通過對歷史性的負荷數(shù)據(jù)來研究負荷的變化趨勢，對于客戶的負荷數(shù)據(jù)，可以分別進行研究分析，通過對負荷數(shù)據(jù)的分析可以更好地掌握負荷的需求量以及負荷的變化特點。

而天氣變化的數(shù)據(jù)也可以影響到客戶的用電行為，在負荷預測管理中，還要綜合考慮天氣變化的數(shù)據(jù)，天氣數(shù)據(jù)通常包括當?shù)氐臍鈮?、濕度、溫度、風力以及降雨量，將天氣數(shù)據(jù)與負荷預測結(jié)果進行分析，而除了天氣數(shù)據(jù)外，人口數(shù)據(jù)以及市場經(jīng)濟的變化數(shù)據(jù)都可能會對負荷預測的結(jié)果產(chǎn)生數(shù)據(jù)影響。根據(jù)負荷數(shù)據(jù)預測的對象不同，可以分為系統(tǒng)負荷預測、母線負荷預測以及空間負荷預測等，而按照預測時間長度的不同，還可以分為短期、中期和長期負荷預測。智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應用的場景分析中為負荷數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)以及地理信息各數(shù)據(jù)建立了不同類型的模型，通常采用大數(shù)據(jù)分析和預測的方法，進而對智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)負荷進行預算管理，將負荷預算的結(jié)果應用到智能配電網(wǎng)的規(guī)劃當中。

3.4 智能配電網(wǎng)運行情況的評估

以大數(shù)據(jù)技術在智能配電網(wǎng)中的應用為基礎，可以對智能配電網(wǎng)進行安全性的評估，對發(fā)電的頻率、各環(huán)節(jié)點的電壓水平以及主要線路的負荷水平進行評估管理，考慮智能配電網(wǎng)供電的容載比，從而提高各線路間負荷的轉(zhuǎn)移能力，當出現(xiàn)供電不足的情況時，要根據(jù)負荷的能力來改變電壓負荷，進行甩負荷管理。在對智能配電網(wǎng)的可靠性管理評估過程中，可以對配電網(wǎng)各方面的綜合因素進行考慮，改進了負荷點的故障率，減少了電力系統(tǒng)停電的頻率，并對電壓的波動以及閃變等情況進行了調(diào)整，實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)在智能配電網(wǎng)應用場景中的探索工作。

4 大數(shù)據(jù)在智能配電網(wǎng)的應用前景

大數(shù)據(jù)在智能配電網(wǎng)的應用中具有非常廣闊的發(fā)展前景，用電預測以及協(xié)同調(diào)度方面都可以影響智能配電網(wǎng)的發(fā)展前景，精確的用電負荷預測對智能配電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃具有重要意義。要在未來的發(fā)展規(guī)劃里，進一步完善并規(guī)劃智能配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理體系，完善數(shù)據(jù)一體化應用系統(tǒng)，并且要加快提高智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量以及各數(shù)據(jù)之間的融合程度，從而擴大各數(shù)據(jù)之間的融合范圍，在智能配電網(wǎng)的在其他方面共同開展大數(shù)據(jù)應用[6]。

綜合智能配電網(wǎng)各方面大數(shù)據(jù)的應用需求，構(gòu)建適合智能配電網(wǎng)的大數(shù)據(jù)應用框架，結(jié)合電力系統(tǒng)內(nèi)部和外部的所有信息數(shù)據(jù)，建立智能配電網(wǎng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)， 在大數(shù)據(jù)處理中，整合數(shù)據(jù)的儲存、整體和分析工作，使得大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)保存具有一定的安全性，使大數(shù)據(jù)支持智能配電網(wǎng)中的各項應用。

5 結(jié)語

智能配電網(wǎng)是大數(shù)據(jù)應用的重要場景，隨著智能配電網(wǎng)的不斷發(fā)展，有大量數(shù)據(jù)需要監(jiān)測管理，尤其是客戶的用電行為分析和理解以及負荷預測的數(shù)據(jù)監(jiān)控，如何處理這些監(jiān)測到的數(shù)據(jù)已經(jīng)成為了智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應用管理的主要內(nèi)容，科學采用大數(shù)據(jù)應用技術，可以提高電力系統(tǒng)的發(fā)展水平，進而提升整個電力系統(tǒng)的經(jīng)營效益，針對大數(shù)據(jù)在智能配電網(wǎng)中的應用需求，設計合理的應用場景，使智能配電網(wǎng)的發(fā)展前景變得更加廣闊。

參考文獻

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