基于大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計業(yè)務(wù)

劉春 劉卓 王喆

摘 要：隨著智能化電網(wǎng)的普及，電力數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸性的增長。在當(dāng)前形勢下，無論是國家政策要求，還是企業(yè)自身發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計業(yè)務(wù)信息化迫在眉睫。借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，分析處理電力大數(shù)據(jù)，以提高電網(wǎng)企業(yè)的規(guī)范化管理和企業(yè)的市場競爭力成為電力行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文介紹了智能電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)分類，分析了智能電網(wǎng)規(guī)劃與大數(shù)據(jù)融合技術(shù)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；智能電網(wǎng)；規(guī)劃

1 前言

電網(wǎng)規(guī)劃具有覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)信息量大、編制任務(wù)繁重等特點， 科學(xué)合理電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)是對各個層次、各個維度的海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)籌管理，挖掘有效信息，以提升電網(wǎng)規(guī)劃效率。電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)對內(nèi)涉及電網(wǎng)企業(yè)發(fā)展、建設(shè)、運檢、營銷等多個專業(yè)部門，對外涉及政府、企業(yè)、居民，覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)信息量大。利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)為智能電網(wǎng)規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支撐，可充分發(fā)揮堅強智能電網(wǎng)的功能和作用。

2 智能電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)分類

從數(shù)據(jù)的形成來看，電網(wǎng)數(shù)據(jù)可分為靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)兩類。電網(wǎng)靜態(tài)數(shù)據(jù)包含電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、設(shè)備臺賬數(shù)據(jù)、客戶信息數(shù)據(jù)等； 電網(wǎng)動態(tài)數(shù)據(jù)包含： 電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)、電網(wǎng)電量數(shù)據(jù)、各類設(shè)備實時狀態(tài)數(shù)據(jù)等； 據(jù)調(diào)研該公司220 kV 變電站27 座、110 kV變電站115 座，以上規(guī)模的主網(wǎng)變電站每天生成約1 GB 的數(shù)據(jù)量，若統(tǒng)計配電網(wǎng)數(shù)據(jù)則數(shù)據(jù)量更為龐大。按照電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，一般分為三類：一是電網(wǎng)運行和設(shè)備檢測或監(jiān)測數(shù)據(jù)； 二是電力企業(yè)營銷數(shù)據(jù)，如交易電價、售電量、用電客戶等方面的數(shù)據(jù)； 三是電力企業(yè)管理數(shù)據(jù)，如財務(wù)數(shù)據(jù)、合同數(shù)據(jù)等。

3 智能電網(wǎng)規(guī)劃與大數(shù)據(jù)融合技術(shù)

基于大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈的定義，電力大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)包括數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)分析技術(shù)等方面。

（1）數(shù)據(jù)管理技術(shù)包括關(guān)系型和非關(guān)系型。數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)融合和集成技術(shù)、數(shù)據(jù)抽取技術(shù)、數(shù)據(jù)清洗和過濾技術(shù)，具體是指電力數(shù)據(jù)ETL、電力數(shù)據(jù)統(tǒng)一公共模型等技術(shù)。電力數(shù)據(jù)質(zhì)量本身不高、系統(tǒng)眾多，也對數(shù)據(jù)管理技術(shù)提出了更高的要求。

（2）數(shù)據(jù)處理技術(shù)包括分布式計算技術(shù)、內(nèi)存計算技術(shù)、流處理技術(shù)。具體是指電力云、電力數(shù)據(jù)中心軟硬件資源虛擬化等技術(shù)。近幾年電力數(shù)據(jù)的海量增長使得電力企業(yè)需要通過新型數(shù)據(jù)處理技術(shù)來更有效的利用軟硬件資源，在降低IT 投入、維護(hù)成本和物理能耗的同時，為電力大數(shù)據(jù)的發(fā)展提供更為穩(wěn)定、強大的數(shù)據(jù)處理能力。

（3）數(shù)據(jù)展現(xiàn)技術(shù)包括可視化技術(shù)、歷史流展示技術(shù)、空間信息流展示技術(shù)等。具體是指電網(wǎng)狀態(tài)實時監(jiān)視、互動屏幕與互動地圖、變電站三維展示與虛擬現(xiàn)實等技術(shù)。電力數(shù)據(jù)種類繁雜，電力相關(guān)指標(biāo)復(fù)雜，加以未來的電力用戶雙向互動需求，需要大力發(fā)展數(shù)據(jù)展現(xiàn)技術(shù)，提高電力數(shù)據(jù)的直觀性和可視性，從而提升電力數(shù)據(jù)的可利用價值。

（4）數(shù)據(jù)分析技術(shù)包括數(shù)據(jù)挖掘、機器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)，具體是指電網(wǎng)安全在線分析、間歇性電源發(fā)電預(yù)測、設(shè)備運行狀態(tài)分析等技術(shù)。由于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要性以及電力發(fā)輸變配用的瞬時性，相比其他行業(yè)，電力大數(shù)據(jù)對分析結(jié)果的精度和實效性要求更高。

4 智能電網(wǎng)規(guī)劃與大數(shù)據(jù)契合的技術(shù)方法

4.1 智能電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的頂層設(shè)計方法

智能電網(wǎng)規(guī)劃大數(shù)據(jù)建模： 頂層規(guī)劃、總體設(shè)計，以涵蓋物理電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)數(shù)字化建模為基礎(chǔ)，進(jìn)行業(yè)務(wù)信息梳理整合，規(guī)范業(yè)務(wù)信息流數(shù)據(jù)模型，統(tǒng)一編碼，統(tǒng)一建模。從業(yè)務(wù)管理上打破部門間壁壘，貫通業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)電網(wǎng)“電力流”、“業(yè)務(wù)流”、“信息流”順暢流通，是實現(xiàn)“三流合一”的關(guān)鍵。

電力流： 構(gòu)建涵蓋發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)的一體化的反應(yīng)真實物理電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的數(shù)字化、規(guī)范化的電網(wǎng)模型；業(yè)務(wù)流： 規(guī)劃、計劃、投資、建設(shè)、生產(chǎn)運行、用電、財務(wù)的業(yè)務(wù)處理流程，產(chǎn)生信息流，并應(yīng)用到電網(wǎng)模型。

信息流： 將“三集五大”的業(yè)務(wù)流各環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)信息規(guī)范，建立統(tǒng)一的信息模型，與電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模型融合，真正做到“三流合一”，做到業(yè)務(wù)主體間的信息順暢識別、流轉(zhuǎn)，提升數(shù)據(jù)的利用價值。

根據(jù)以上理念對發(fā)展部大規(guī)劃平臺系統(tǒng)優(yōu)化提升，明確發(fā)展業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求，以基礎(chǔ)電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，明確數(shù)據(jù)責(zé)任，反映單位生產(chǎn)、經(jīng)營、運行、管理的核心指標(biāo)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的源頭系統(tǒng)集成、自動采集，減少多頭來源、多層級填報，增強數(shù)據(jù)智能校核，為整個電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃和各類業(yè)務(wù)需求提供有力支撐。

4.2 智能電網(wǎng)成果生成規(guī)劃數(shù)據(jù)的深度融合方法

目前國家電網(wǎng)公司正推進(jìn)營配貫通、同期線損等智能電網(wǎng)深化管理工作，智能電網(wǎng)規(guī)劃所需數(shù)據(jù)可充分利用相關(guān)成果進(jìn)行提取，盡可能從已有各類管理系統(tǒng)中自動抽取、校核、匯總相關(guān)數(shù)據(jù)。如同期線損推進(jìn)過程按照“摸家底，重治理”

的思路，全面夯實數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對PMS 臺帳數(shù)據(jù)、營銷用電采集數(shù)據(jù)、電能量數(shù)據(jù)、智能公變數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)糾錯、數(shù)據(jù)融合，主要梳理了所轄電廠、變電站、線路、配變、用戶等各層級的電網(wǎng)數(shù)據(jù)。營配貫通、同期線損工作有效提升了海量配電網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)量，在對配電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、分類，可以形成智能配電網(wǎng)規(guī)劃所需數(shù)據(jù)，如配變臺帳及運行數(shù)據(jù)、配電線路臺帳及運行數(shù)據(jù)。

4.3 該公司基于大數(shù)據(jù)理念的智能電網(wǎng)規(guī)劃與數(shù)據(jù)管理方法

智能電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)管理方法需建立PDCA 管理模式，即需從規(guī)劃、前期、投資計劃、統(tǒng)計分析等方面形成閉環(huán)管理的管理體系，規(guī)劃、統(tǒng)計處于管理體系的首端和末端，其作用承上啟下，規(guī)劃項目通過投資計劃建設(shè)反映為統(tǒng)計數(shù)據(jù)，新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)亦給下一輪規(guī)劃編制提供數(shù)據(jù)支撐。供電公司除了建立智能電網(wǎng)規(guī)劃PDCA管理模式外，還需健全數(shù)據(jù)管理辦法，由于公司系統(tǒng)眾多，智能電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)管理需按照“源數(shù)據(jù)、建制度、重校核、精分析”方法進(jìn)行，“源數(shù)據(jù)”就是建立動態(tài)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)同源管理機制，對同一數(shù)據(jù)指標(biāo)明確數(shù)據(jù)唯一來源，明確數(shù)據(jù)質(zhì)量責(zé)任部門； “建制度”形成長效機制，要落實具體工作，明確各部門職責(zé)劃分，確定相關(guān)部門報送數(shù)據(jù)時間要求； 重校核是建立各類數(shù)據(jù)自動校核體系，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量； “精分析”在數(shù)據(jù)質(zhì)量高、獲取便捷的前提下，加強數(shù)據(jù)加工，形成有用信息，開展深入數(shù)據(jù)精益分析，形成各類分析產(chǎn)品，提供給規(guī)劃所用，實現(xiàn)科學(xué)、合理的數(shù)據(jù)支撐。

大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用是憑借數(shù)據(jù)分析等方法挖掘電網(wǎng)數(shù)據(jù)中的潛在價值，探索更有價值的數(shù)據(jù)，以輔助電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計業(yè)務(wù)，進(jìn)而為領(lǐng)導(dǎo)層對電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)及投資提供強有力的數(shù)據(jù)支撐?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計業(yè)務(wù)的應(yīng)用研究是一個值得深入探討的課題，望今后相關(guān)領(lǐng)域的研究提供一定的參考價值。

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