基于大數(shù)據(jù)的配網(wǎng)停電分析

國網(wǎng)江蘇省電力公司 羅 慧

江蘇電力信息技術(shù)有限公司 徐明生 卞廣龍

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現(xiàn)如今，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量越來越高，與此同時(shí)，人們對供電的要求也日益增高。因此，在供電企業(yè)管理過程中，供電可靠性是一項(xiàng)重要的衡量指標(biāo)。供電企業(yè)提高供電可靠性一房間能夠滿足客戶需求，另一方面可以增加售電量，有效提高經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益?，F(xiàn)階段，供電公司往往通過減少停電次數(shù)以及縮短停電時(shí)長來提高供電可靠性。本文以大數(shù)據(jù)為背景，探討配網(wǎng)停電問題，希望對供電可靠性提供一些幫助。

大數(shù)據(jù)；配網(wǎng)；停電

我國國民經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)，人們的生活水平得到了很大程度上的提高?，F(xiàn)如今，各個(gè)行業(yè)對電量的需求逐漸增高，這就導(dǎo)致電力系統(tǒng)規(guī)模得到夸大，自動(dòng)化水平提高帶來的是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化。供電企業(yè)的經(jīng)營宗旨是為用戶提供安全以及可靠的電能。但是，在實(shí)際生活中，往往會(huì)存在供電不足或者是停電現(xiàn)象存在，這主要是多種原因?qū)е碌?。停電等問題的出現(xiàn)會(huì)影響供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)對用戶產(chǎn)生嚴(yán)重的停電損失。在當(dāng)前供電不足以及甜點(diǎn)問題無法全面解決的情況下，需要供電企業(yè)統(tǒng)籌兼顧，以社會(huì)效益最大化為原則對配網(wǎng)進(jìn)行合理建設(shè)以及優(yōu)化，切實(shí)提高配網(wǎng)可靠性水平。

1.概述

所謂大數(shù)據(jù)指的就是在一定時(shí)間內(nèi)通過使用常規(guī)工具軟件對收集的數(shù)量進(jìn)行整合分析以及處理，其具有容量高、速度快、多樣性等特點(diǎn)，是大型復(fù)雜數(shù)據(jù)的集合?，F(xiàn)如今，配網(wǎng)規(guī)模不斷夸大，同時(shí)在智能技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，配網(wǎng)智能化程度越來越高。在多種多樣的配電管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的獲取、傳輸以及應(yīng)用以幾何方式不斷增長。這些數(shù)據(jù)包括配電系統(tǒng)中運(yùn)行、監(jiān)控、檢修、社會(huì)類等信息，為進(jìn)行配網(wǎng)分析奠定了基礎(chǔ)。所謂配網(wǎng)可靠性指的就是從供電點(diǎn)到用戶之間整個(gè)配電系統(tǒng)以及設(shè)備依據(jù)可以接受的標(biāo)準(zhǔn)以及被期望的數(shù)量來滿足用戶對電力以及電量的需求。配網(wǎng)運(yùn)行可靠性分析可以在既定時(shí)間以及運(yùn)行條件限制下對其進(jìn)行分析預(yù)測，這樣就可以對該系統(tǒng)在未來一段時(shí)間內(nèi)配網(wǎng)可靠性進(jìn)行預(yù)測?，F(xiàn)階段，供電公司主要是利用減少變電站以及停電次數(shù)和時(shí)長等方法進(jìn)行可靠性預(yù)測。本文以大數(shù)據(jù)為背景，探討配網(wǎng)停電問題。詳見如下。

2.大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢

（1）“大數(shù)據(jù)”具有一定的靈活性。使用“大數(shù)據(jù)”技術(shù)能夠有效的改變企業(yè)經(jīng)營管理以及相關(guān)決策，通過可控試驗(yàn)，企業(yè)可以通過假設(shè)、結(jié)果分析以及驗(yàn)證等方法對投資決策進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)，對企業(yè)決策有所幫助，滿足經(jīng)營需求，全面提升競爭力。

（2）有助于優(yōu)化企業(yè)信息資產(chǎn)。對于一個(gè)企業(yè)來說，其數(shù)據(jù)來源非常廣泛，而且會(huì)隨著運(yùn)營時(shí)間的增長，數(shù)據(jù)規(guī)模越來越大。從另一方面來說，對于一個(gè)企業(yè)來說，對其有價(jià)值的信息占比越來越小，因此，怎樣在海量信息中心找尋對企業(yè)經(jīng)營有用的信息就會(huì)變的相對困難。使用“大數(shù)據(jù)”技術(shù)就可以對企業(yè)中的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行集中中和，進(jìn)而形成科學(xué)的基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)，對服務(wù)器、應(yīng)用程序等進(jìn)行集中整合，就可以對不同平臺(tái)的數(shù)據(jù)來源進(jìn)行全面了解，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效識別以及對于冗余繁雜的文件系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，為下一步數(shù)據(jù)分析奠定基礎(chǔ)，引領(lǐng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化信息資產(chǎn)。

（3）有效節(jié)約建設(shè)成本，通過使用大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)平臺(tái)，可以避免出現(xiàn)系統(tǒng)的重復(fù)，這樣就能夠有效節(jié)約購買成本。平臺(tái)的“數(shù)據(jù)決策”功能是促進(jìn)實(shí)現(xiàn)國內(nèi)不同部門之間的協(xié)同管理，在統(tǒng)一化的數(shù)據(jù)平臺(tái)上建立數(shù)據(jù)協(xié)同統(tǒng)一管理，最大程度上確保協(xié)同決策的落實(shí)，方便進(jìn)行協(xié)同處置。打破部門之間或者是總部與分部之間的壁壘，避免相同數(shù)據(jù)的重復(fù)處理和建設(shè)，有效提高事務(wù)管理能力以及應(yīng)對突發(fā)事件的能力，達(dá)到節(jié)約建設(shè)成本的目的。

3.涉及的研究理論

（1）信息熵理論。所謂信息熵理論指的就是指標(biāo)體系中包含的信息量關(guān)系著指標(biāo)權(quán)重大小，任意一項(xiàng)指標(biāo)其取值序列熵職也充分體現(xiàn)了信息量的大小。一般情況下，若是指標(biāo)值穩(wěn)定，那么信息量就會(huì)相對較少；反之，如果信息量越大，表明指標(biāo)值的穩(wěn)定性越小。這種理念在信息熵理論中得到了完美闡釋，因此，使用信息上理論對指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行合理分配非常恰當(dāng)。

（2）重尾分布模型。之所以對指標(biāo)閾值進(jìn)行設(shè)置就是需要在正常以及異常數(shù)值之間通過閾值的設(shè)置來進(jìn)行分界，所以其核心內(nèi)容就是對正常以及異常值進(jìn)行分布情況觀察分析。通常情況下，正常值分布普遍，出現(xiàn)次數(shù)多，異常值卻一般會(huì)明顯偏離正常值。在重尾分布理論中，一般會(huì)對取值最高的分布部分用常態(tài)進(jìn)行表述，反之則是異常對象。所以，可以通過重尾分布理論對指標(biāo)閾值進(jìn)行設(shè)定。

（3）多源數(shù)據(jù)的集成與融合。我們從邏輯角度或者物理層面對來源、特點(diǎn)、格式以及性質(zhì)各異的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面整合，從而有利于企業(yè)數(shù)據(jù)的共享。現(xiàn)階段，集成系統(tǒng)通常情況下會(huì)使用數(shù)據(jù)倉庫以及聯(lián)邦式等方法進(jìn)行模型構(gòu)建，在不同程度上對企業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了共享，同時(shí)為企業(yè)決策提供支持。

4.停電監(jiān)測分析方法

通過使用大數(shù)據(jù)對停電檢測進(jìn)行分析，主要就是以配網(wǎng)系統(tǒng)中大量的明細(xì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、清洗、監(jiān)測以及閉環(huán)跟蹤等。接下來就其中的兩個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)論述。

（1）數(shù)據(jù)收集。以某供電公司為例，通過對其電能質(zhì)量進(jìn)行在線監(jiān)測以及對相關(guān)用電信息的采集、電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)、95598業(yè)務(wù)支持等系統(tǒng)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在進(jìn)行在線監(jiān)測時(shí)電能質(zhì)量會(huì)對配網(wǎng)臺(tái)區(qū)中會(huì)對停電事件的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，該公司的用電信息采集系統(tǒng)可以對所有臺(tái)區(qū)每天96點(diǎn)的電壓電流和有功功率等數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，例如，通過使用95598業(yè)務(wù)支持系統(tǒng)可以對配網(wǎng)中所有線路的停電信息進(jìn)行存儲(chǔ)。

（2）數(shù)據(jù)分析。①對比分析。通過對停電范圍以及作業(yè)內(nèi)容特點(diǎn)進(jìn)行分析，可以在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)海中獲得可以進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)提取的特征式，這樣就能夠?qū)υ摂?shù)據(jù)集的整體特點(diǎn)進(jìn)行表達(dá)。通過相關(guān)數(shù)據(jù)分析，我們得知在具有較大停電范圍中最具有影響力的五個(gè)停電原因分別為：在進(jìn)行線路改造時(shí)由于線路交叉或者是跨越導(dǎo)致的計(jì)劃性停電、對外部建設(shè)工作進(jìn)行配合導(dǎo)致的線路的遷移或者改變的計(jì)劃性停電、每年對線路進(jìn)行檢修時(shí)的計(jì)劃性停電、由于自然原因等因素引起的外力破壞造成的臨時(shí)停電、線路損壞或者故障引發(fā)的臨時(shí)停電。②關(guān)聯(lián)分析。關(guān)聯(lián)分析需要按照管理規(guī)則進(jìn)行，而關(guān)聯(lián)規(guī)則就是對數(shù)據(jù)庫中各項(xiàng)數(shù)據(jù)間的關(guān)系進(jìn)行描述的規(guī)則。通過不同供電公司對于停電報(bào)修報(bào)告中不難看出，報(bào)修報(bào)告數(shù)量的增多導(dǎo)致用戶對供電公司的投訴也有所增加。可以說數(shù)據(jù)間停電報(bào)修以及投訴業(yè)務(wù)之間存在一定關(guān)聯(lián)性。

總之，我國現(xiàn)階段配網(wǎng)供電不足的問題還沒有得到完美解決，還需要廣大供電公司以及工作人員不斷優(yōu)化配網(wǎng)運(yùn)行以及檢修工作，促使配網(wǎng)運(yùn)行提高可靠性。本文分析了大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢、探討了相關(guān)研究理論，并研究了停電監(jiān)測分析方法，以供參考。

[1]趙航宇．配網(wǎng)自動(dòng)化對配電網(wǎng)供電可靠性影響研究[D]．華北電力大學(xué),2016．

[2]連夏．基于大數(shù)據(jù)的10kV配網(wǎng)重復(fù)停電分析研究[J]．經(jīng)營管理者,2015(32)：106．