大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用探討

莫顯耀

（內(nèi)蒙古電力經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，呼和浩特 010000）

1 大數(shù)據(jù)的概念

數(shù)據(jù)作為最有價(jià)值的資產(chǎn)，是企業(yè)的重要命脈，其可用性具有重要的作用。電力行業(yè)的大數(shù)據(jù)不僅涉及電力企業(yè)的管理數(shù)據(jù)與用戶用電量數(shù)據(jù)，也涵蓋發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)和電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，如變電站運(yùn)行、繼電保護(hù)、鍋爐、汽機(jī)等。大數(shù)據(jù)有實(shí)時(shí)處理、價(jià)值密度低、數(shù)據(jù)海量異構(gòu)等特點(diǎn)，在智能電網(wǎng)不斷發(fā)展的趨勢(shì)下，電網(wǎng)大數(shù)據(jù)將會(huì)呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)[1]?，F(xiàn)階段，電力系統(tǒng)中運(yùn)用的管理運(yùn)行數(shù)據(jù)多是存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫中的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，其缺乏頂層設(shè)計(jì)，不能提供上層應(yīng)用服務(wù)，難以共享互通；而大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可以分散儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，借助互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，提取出有價(jià)值的數(shù)據(jù)，達(dá)到數(shù)據(jù)信息共享的目的。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 具體應(yīng)用

2.1.1 預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)功率

許多風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)嚴(yán)重危及到電網(wǎng)調(diào)度和電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行，而預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)的功率可以很好地解決這一問題。對(duì)于風(fēng)電而言，其特征主要是時(shí)間尺寸的強(qiáng)隨機(jī)波動(dòng)性與空間尺度的分散性，而預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)的功率是以大量數(shù)據(jù)為支撐，包括地貌地形、風(fēng)電場(chǎng)和風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行情況、風(fēng)電機(jī)組信息、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)和歷史測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)、風(fēng)電場(chǎng)實(shí)時(shí)和歷史輸出功率數(shù)據(jù)等。其中歷史測(cè)風(fēng)塔數(shù)據(jù)的時(shí)間分辨率超過10min且有效時(shí)長(zhǎng)超過1年；風(fēng)電場(chǎng)的歷史輸出功率數(shù)據(jù)至少要超過1年，時(shí)間分辨力超過5min。在大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，選擇恰當(dāng)?shù)念A(yù)測(cè)方式，構(gòu)建科學(xué)的預(yù)測(cè)模型來預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)的功率，并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求與預(yù)測(cè)實(shí)際尺度的不同，選用多種模型及方法，以便順利完成風(fēng)電場(chǎng)的超短期和短期風(fēng)電功率預(yù)算。

2.1.2 定位和治理配電網(wǎng)低電壓

由于電網(wǎng)改造升級(jí)速度較慢與用電負(fù)荷的迅速增長(zhǎng)，全國電網(wǎng)存在低電壓?jiǎn)栴}，不利于用戶日常生產(chǎn)生活的正常用電。而大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可以定位配電網(wǎng)低電壓，借助SCADA系統(tǒng)和用電信息采集系統(tǒng)等收集相關(guān)電網(wǎng)數(shù)據(jù)，如線路和變壓器的功率因素、電流電壓、負(fù)荷類型、物理參數(shù)等。同時(shí)關(guān)聯(lián)配電網(wǎng)元件故障情況、無功補(bǔ)償、供電半徑、配電變壓器容量、線路線徑、負(fù)載率、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、戶均容量等信息，利用配電網(wǎng)低電壓的影響因素?cái)?shù)據(jù)挖掘模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，了解低電壓的原因，保證配電網(wǎng)的安全運(yùn)行，促進(jìn)配電網(wǎng)電壓合格率的提升。

2.1.3 預(yù)警評(píng)估配電網(wǎng)重過載風(fēng)險(xiǎn)

隨著電力需求的快速增長(zhǎng)，傳統(tǒng)“輕配重輸”的工程建設(shè)模式不再滿足發(fā)展需求，極易出現(xiàn)重過載問題，影響供電質(zhì)量與配電網(wǎng)的正常運(yùn)行。通過關(guān)聯(lián)營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、OMS、DMS、SCADA、AMI等系統(tǒng)，以便獲取不同區(qū)域輸電線路與配電變壓器的實(shí)時(shí)及歷史的功率因素、電流、三相電壓等信息，然后利用綜合分析的方式對(duì)輸電線路基配電變壓器的相關(guān)特性進(jìn)行全面評(píng)估，如線路間負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力、配電網(wǎng)元件故障率、重過載累計(jì)持續(xù)時(shí)間、容載比、負(fù)載率等。

2.2 應(yīng)用前景

①改變發(fā)電能源的供給方式。微網(wǎng)分布式能源、太陽能和風(fēng)電的接入都與前端用戶的用電行為具有緊密聯(lián)系，但目前尚沒有高效率、低成本的儲(chǔ)能系統(tǒng)，要想優(yōu)化配置這些能源，將其與現(xiàn)有配電網(wǎng)相結(jié)合，必須要以大數(shù)據(jù)技術(shù)為支撐，形成分布式和大的能源，以便改善環(huán)境、改變能源結(jié)構(gòu)。②智能電網(wǎng)的發(fā)展。在配電網(wǎng)側(cè)方面，國內(nèi)構(gòu)建了相對(duì)完善的智能電網(wǎng)小區(qū)，用電用戶可利用智能插座有效收集數(shù)據(jù)，但由于用戶量相對(duì)較大，這樣往往會(huì)產(chǎn)生大數(shù)據(jù)，因而需要通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析處理，促進(jìn)電網(wǎng)智能服務(wù)水平的提高。③大數(shù)據(jù)技術(shù)成為電網(wǎng)未來發(fā)展的基礎(chǔ)。電力行業(yè)有著豐富的數(shù)據(jù)資源，存在數(shù)據(jù)價(jià)值的需求，因而大數(shù)據(jù)技術(shù)將會(huì)貫穿未來整個(gè)電力行業(yè)。發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始研究電力領(lǐng)域的相關(guān)數(shù)據(jù)工作，如BIM給出其利用科學(xué)和智能的智慧電力解決方案，如優(yōu)化及管理企業(yè)停電技術(shù)的智能停電管理系統(tǒng)等，這些都能幫助電力企業(yè)改造只能電網(wǎng)投資與評(píng)估優(yōu)化的決策系統(tǒng)，輔助監(jiān)管人員決策的電網(wǎng)狀態(tài)智能報(bào)警與感知系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行智能感知，為今后電網(wǎng)的良性發(fā)展提供參考價(jià)值。

3 結(jié)束語

隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展，電力數(shù)據(jù)資源的需求量不斷增大，深入分析和研究大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以為電力企業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、推動(dòng)電網(wǎng)建設(shè)、提質(zhì)增效等提供強(qiáng)有力的動(dòng)力。當(dāng)然大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用僅僅只是開始，從未來的發(fā)展來看，智能電網(wǎng)的建設(shè)是以大數(shù)據(jù)為重要支撐，而這將會(huì)是漫長(zhǎng)的發(fā)展過程。

[1] 蔡德福，曹侃，唐澤洋，劉曼佳，萬磊，周鴻雁.大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用[J].湖北電力，2016，06：22-26.