大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力調(diào)控中的應(yīng)用方向分析

李光珍（國網(wǎng)四川省電力公司天府新區(qū)供電公司，四川成都610041）

大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力調(diào)控中的應(yīng)用方向分析

李光珍（國網(wǎng)四川省電力公司天府新區(qū)供電公司，四川成都610041）

隨著全球能源互聯(lián)網(wǎng)及堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進，各類新能源、分布式電源、電動汽車等不斷接入，電網(wǎng)的復(fù)雜性和不確定性進一步加劇，電力調(diào)控變得日趨復(fù)雜，對電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、可靠運行及用戶服務(wù)水平提出了更高要求。而大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)據(jù)整合集成能力上表現(xiàn)優(yōu)越，為其在電力調(diào)控中的應(yīng)用提供了廣闊空間。本文指出了兩大應(yīng)用方向：①在負(fù)荷預(yù)測、智能告警、電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測與診斷方面引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，將有利于提高電網(wǎng)運行安全性、經(jīng)濟性、可靠性；②在用戶需求側(cè)管理、電網(wǎng)計劃檢修方面引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，將有利于提升客戶用電服務(wù)水平。所提出的兩大應(yīng)用方向，為今后進一步開展大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力調(diào)控中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

電力調(diào)控；大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)來源；應(yīng)用方向

1 大數(shù)據(jù)的定義

大數(shù)據(jù)是指需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)[1]。比較典型的大數(shù)據(jù)定義是3V定義，即規(guī)模性、多樣性、高速性。規(guī)模性是指數(shù)據(jù)規(guī)模龐大，已經(jīng)達到PB級以上；多樣性是指包含各種數(shù)據(jù)類型，比如結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等；高速性是指數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)流的形態(tài)迅速增長，數(shù)據(jù)處理速度達到高速實時處理。

2 電力大數(shù)據(jù)的來源及特點

中國電機工程學(xué)會信息化專委會在2013年3月發(fā)布了《中國電力大數(shù)據(jù)發(fā)展白皮書》，將電力大數(shù)據(jù)的特征概括為3V和3E。3V是指體量大、速度快、類型多；3E是指數(shù)據(jù)即能量、數(shù)據(jù)即交互、數(shù)據(jù)即共情[2]。其中3E的描述具有典型的電力系統(tǒng)特征，體現(xiàn)了大數(shù)據(jù)在電力系統(tǒng)中的巨大應(yīng)用價值。數(shù)據(jù)即能量是指通過大數(shù)據(jù)分析能實現(xiàn)節(jié)能，而電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用的過程即是電力數(shù)據(jù)能量釋放的過程；數(shù)據(jù)即交互是指電力大數(shù)據(jù)與其他領(lǐng)域數(shù)據(jù)相互交互融合，才能發(fā)揮更大價值；數(shù)據(jù)即共情是指電力大數(shù)據(jù)緊密聯(lián)系各行各業(yè)，只有情系用電客戶，才能滿足客戶需求，以數(shù)據(jù)取勝。

電力系統(tǒng)包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)控等各個環(huán)節(jié)，運行數(shù)據(jù)基數(shù)龐大、增長快速，是典型的大數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)來源主要有：電網(wǎng)運行和設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)、電力營銷數(shù)據(jù)、電力企業(yè)管理數(shù)據(jù)。

電力調(diào)控中心的數(shù)據(jù)主要有：電網(wǎng)一、二次設(shè)備的基本參數(shù)數(shù)據(jù)、SCADA所需的基本量測數(shù)據(jù)以及智能告警等各類高級應(yīng)用所需的離線分析數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)分散在變電站終端、調(diào)控中心各專業(yè)部門，數(shù)據(jù)基數(shù)龐大，采集周期短，對實時性要求較高。

3 電力調(diào)控對大數(shù)據(jù)技術(shù)的需求

電力調(diào)控中心是電網(wǎng)運行的指揮中樞，全面負(fù)責(zé)電網(wǎng)運行監(jiān)視、倒閘操作、事故處理，是電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)的匯集中心。對電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)進行有效地管理和分析，能幫助調(diào)控人員進行輔助決策，提高調(diào)控運行人員駕馭電網(wǎng)的能力，保障系統(tǒng)安全，提高調(diào)控工作的智能化水平。

隨著信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，電力調(diào)控逐漸從經(jīng)驗型發(fā)展到智能型，智能告警等大量智能應(yīng)用功能不斷引入，對大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的深入挖掘分析要求不斷提高。隨著新能源、電動汽車逐步接入電網(wǎng)，各類電網(wǎng)沖擊不斷增多，電網(wǎng)負(fù)荷特性不斷變化，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行要求不斷提高，電網(wǎng)的復(fù)雜性和不確定性進一步加劇，電力調(diào)控變得日趨復(fù)雜。大數(shù)據(jù)技術(shù)通過整合集成分散在各處的海量數(shù)據(jù)，深度分析并提供有價值的數(shù)據(jù)信息支撐，為實現(xiàn)電力調(diào)控安全經(jīng)濟性提供更加可靠的保障。

電力調(diào)控、運檢、營銷等部門的數(shù)據(jù)需求有所重疊，沒有實現(xiàn)共享集成，存在同一數(shù)據(jù)重復(fù)統(tǒng)計的問題，單個數(shù)據(jù)價值密度低，數(shù)據(jù)整合效率低，大數(shù)據(jù)技術(shù)的整合集成能力能有效分析各部門各專業(yè)之間的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，為電力調(diào)控提供了全景視角和綜合分析方法，為電力調(diào)控精益化提供有效支撐。

4 大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力調(diào)控中的應(yīng)用方向

電力系統(tǒng)是實現(xiàn)電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費實時平衡的復(fù)雜系統(tǒng)。隨著全球能源互聯(lián)網(wǎng)及堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進，各類新能源、分布式電源、電動汽車等不斷接入，對電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、可靠運行及用戶服務(wù)水平提出了更高要求，持續(xù)提高電力調(diào)控智能化水平勢在必行，而大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)據(jù)整合集成能力上表現(xiàn)優(yōu)越，為其在電力調(diào)控中的應(yīng)用提供了廣闊空間。

4.1 提高電網(wǎng)運行安全性、經(jīng)濟性、可靠性

大數(shù)據(jù)技術(shù)在負(fù)荷預(yù)測、智能告警、電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測與診斷等方面廣泛應(yīng)用，將有利于提高電網(wǎng)運行安全性、經(jīng)濟性、可靠性。

在負(fù)荷預(yù)測方面：負(fù)荷預(yù)測對于電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、可靠運行有重要作用，負(fù)荷預(yù)測精度對電網(wǎng)計劃檢修安排、安全裕度校核有較大影響。分布式電源、電動汽車的接入使得負(fù)荷的規(guī)律性變差，負(fù)荷預(yù)測精度難以提高；同一地區(qū)負(fù)荷中包含有不同負(fù)荷特性的各類負(fù)荷，本身的負(fù)荷特性和變化規(guī)律各不相同，且缺乏氣象、地理、經(jīng)濟等數(shù)據(jù)信息，負(fù)荷預(yù)測精度不理想。引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，整合集成氣象、地理、經(jīng)濟等其他行業(yè)數(shù)據(jù)信息，為提高負(fù)荷預(yù)測精度帶來新的可能。

在智能告警方面：隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，調(diào)控中心監(jiān)控信息量不斷加大，調(diào)控員淹沒在海量的告警信號中；各種設(shè)備缺陷、告警信號、視頻監(jiān)控信息、歷史修試記錄等沒有集成，存在重復(fù)安排處理的現(xiàn)象，僅憑歷史經(jīng)驗人工進行分析判斷，處理效率低下。引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，將分散在調(diào)控、輸變電運維檢修等不同部門不同專業(yè)的信息進行集成整合，為實現(xiàn)高效的智能告警提供可能。

在電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測與診斷方面：目前側(cè)重于對單個設(shè)備監(jiān)測，各個設(shè)備之間的監(jiān)測數(shù)據(jù)沒有共享，無法對整個電網(wǎng)設(shè)備全局進行分析，需要人工干預(yù)判斷；另外，設(shè)備的基本試驗參數(shù)、運行缺陷、修試記錄等信息集成后，數(shù)據(jù)量大，分布離散，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法處理效率低下。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對這些海量數(shù)據(jù)進行綜合分析，實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)視和趨勢分析，有利于提高電網(wǎng)設(shè)備監(jiān)測水平。

4.2 提升客戶用電服務(wù)水平

大數(shù)據(jù)技術(shù)在用戶需求側(cè)管理、計劃檢修安排等方面廣泛應(yīng)用，將有利于改善用戶用電體驗，提高客戶用電服務(wù)水平。

在用戶需求側(cè)管理方面：通過分析用戶歷史用能數(shù)據(jù)，歸納消費特征，促進用戶需求側(cè)管理，合理引導(dǎo)錯峰用電，削峰填谷，提高地區(qū)負(fù)荷率水平，避免負(fù)荷大起大落，造成局部電壓變化過大，影響大工業(yè)客戶安全生產(chǎn)。引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，將影響客戶用能方式和水平的經(jīng)濟、政策、氣候等影響因素及歷史用能數(shù)據(jù)整合集成，為用電客戶打造專屬的負(fù)荷計劃，提升用戶需求側(cè)管理水平。

在電網(wǎng)計劃檢修方面：重復(fù)停電、延期送電等情況時有發(fā)生，因電網(wǎng)設(shè)備臨時缺陷引起的非計劃檢修消缺工作，對客戶供電可靠性及生產(chǎn)用電安排有較大影響，間接影響客戶用電體驗，降低了客戶滿意度。引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，將客戶設(shè)備檢修計劃、客戶用電需求、電網(wǎng)設(shè)備檢修計劃、電網(wǎng)設(shè)備缺陷數(shù)據(jù)集成整合，統(tǒng)籌安排，減少重復(fù)停電次數(shù)，降低非計劃檢修概率，為電網(wǎng)安全可靠供電及用戶合理生產(chǎn)用電創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)，最終提升用戶服務(wù)水平。

5 結(jié)語

為應(yīng)對電力調(diào)控發(fā)展形勢及發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢，本文指出了大數(shù)據(jù)在電力調(diào)控中的兩大應(yīng)用方向：①在負(fù)荷預(yù)測、智能告警、電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測與診斷方面引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，將有利于提高電網(wǎng)運行安全性、經(jīng)濟性、可靠性；②在用戶需求側(cè)管理、電網(wǎng)計劃檢修方面引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，將有利于提升客戶用電服務(wù)水平。所提出的兩大應(yīng)用方向，為今后進一步開展大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力調(diào)控中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

[1]林偉勝，許卓偉.大數(shù)據(jù)時代信息系統(tǒng)建設(shè)的一些思考[J].信息與電腦，2013，36：20～22.

[2]中國電機工程學(xué)會信息化專業(yè)委員會.中國電力大數(shù)據(jù)發(fā)展白皮書[M].北京：中國電力出版社，2013.

[3]王占英，李寶聚，李振元，等.云計算在智能電力調(diào)度中的應(yīng)用[J].吉林電力，2013，41（6）：17～20.

[4]李振元，李寶聚，王澤一.大數(shù)據(jù)技術(shù)對我國電網(wǎng)未來發(fā)展的影響研究[J].吉林電力，2014，1（230）：10～13.

[5]彭小圣，鄧迪元，程時杰，等.面向智能電網(wǎng)應(yīng)用的電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)[J].中國電機工程學(xué)報，2015，35（3），503～511.

TM76

A

2095-2066（2016）33-0071-02

2016-11-12

李光珍（1985-），男，工程師，碩士研究生，主要從事電網(wǎng)調(diào)度控制與運行、負(fù)荷預(yù)測工作。