分析大數(shù)據(jù)背景下智能電網(wǎng)動(dòng)態(tài)電力監(jiān)控問(wèn)題

李娜

【摘要】本文針對(duì)大數(shù)據(jù)背景下智能電網(wǎng)動(dòng)態(tài)電力監(jiān)控相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù);智能電網(wǎng);動(dòng)態(tài);電力監(jiān)控;問(wèn)題

大數(shù)據(jù)是指對(duì)規(guī)模巨大、來(lái)源復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行高速捕捉發(fā)現(xiàn)和處理分析，用合理有效的方法提取數(shù)據(jù)中的價(jià)值的技術(shù)體系。智能電網(wǎng)作為大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域之一，以其先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效的目標(biāo)，滿足當(dāng)代用戶對(duì)電能質(zhì)量的各方面需求。智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)研究方法與電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的基于數(shù)據(jù)計(jì)算分析的方法相比，在解決問(wèn)題的方法和研究過(guò)程方面都有很大不同：傳統(tǒng)數(shù)字化電網(wǎng)側(cè)重于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況，大約提供4s刷新一次的穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)，通常基于抽樣數(shù)據(jù)根據(jù)輔助決策進(jìn)行人工控制。而大數(shù)據(jù)方法則采用盡可能多的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，具備信息及時(shí)處理能力，運(yùn)用多種通信介質(zhì)實(shí)現(xiàn)雙向集成的通信，快速準(zhǔn)確地獲取系統(tǒng)運(yùn)行信息，即時(shí)傳送電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，從而獲得消費(fèi)者用電實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

1我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的速度越來(lái)越快，電力消費(fèi)的水平也越來(lái)越高，我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與電力消費(fèi)之間的關(guān)系越來(lái)越受到關(guān)注。隨著用電量的大幅度上升，電力能否正常供應(yīng)成為了至關(guān)重要的問(wèn)題。針對(duì)我國(guó)電力供應(yīng)的現(xiàn)狀，電力公司采用峰谷分時(shí)電價(jià)進(jìn)行調(diào)控，以解決電力使用不均衡的狀況。然而，從近年來(lái)電力消耗的情況來(lái)看，僅使用削峰填谷措施進(jìn)行調(diào)控顯然不能滿足我國(guó)電力高能耗的現(xiàn)狀，目前電力能源的消耗依舊呈現(xiàn)高峰低谷的態(tài)勢(shì)?；趥鹘y(tǒng)削峰填谷的模式在大數(shù)據(jù)背景下動(dòng)態(tài)監(jiān)控電力，使電力公司在能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)控電力使用狀況的同時(shí)，可以實(shí)時(shí)將電力使用狀況和電價(jià)等數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地反饋給用電方，以便用電方根據(jù)情況調(diào)整自己的用電行為，確保電力能源的穩(wěn)定使用，緩解電力公司的供電壓力。

2發(fā)展智能電網(wǎng)動(dòng)態(tài)電力監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)要求

2.1監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)態(tài)

電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)態(tài)監(jiān)控功能模板是電網(wǎng)運(yùn)行中十分重要的部分，其主要負(fù)責(zé)對(duì)狀態(tài)量、模擬量、計(jì)劃值、非實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析和處理，在實(shí)際中則是包括對(duì)多種內(nèi)容的監(jiān)控，包括設(shè)備、運(yùn)行工況、備用、輸電斷面、功率以及重要用戶和特殊風(fēng)險(xiǎn)等多個(gè)方面。而相較于傳統(tǒng)的電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)，目前該電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)監(jiān)控一方面能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)控一體化，具有較為優(yōu)秀的電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)，具有較高的一體化融合程度和功能;另一方面則具有規(guī)范遠(yuǎn)程瀏覽及告警直傳的功能。

2.2動(dòng)態(tài)監(jiān)視并分析電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)

動(dòng)態(tài)監(jiān)視并分析電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)是由電網(wǎng)動(dòng)態(tài)過(guò)程監(jiān)視與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理、相對(duì)相角監(jiān)視等多個(gè)模塊所組成的一個(gè)部分，在實(shí)際運(yùn)用中，該部分能夠?qū)㈦娋W(wǎng)的相關(guān)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，并將相關(guān)的信息傳送至調(diào)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)中，使得在日常工作中能夠隨時(shí)調(diào)用相應(yīng)的內(nèi)容，保證工作的準(zhǔn)確性和有效性;同時(shí)在電網(wǎng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，該部分能夠迅速結(jié)合相關(guān)資料，及時(shí)對(duì)發(fā)生問(wèn)題的位置進(jìn)行檢查和處理，將相關(guān)信息進(jìn)行整理分析后疏松出來(lái)，并且能夠借助圖模庫(kù)一體化技術(shù)，提供事件多時(shí)間尺度、已分析的整體的全面的綜合結(jié)論;而為了保證檢測(cè)數(shù)據(jù)分析一體化應(yīng)用的效果，在實(shí)踐中要注意信息保護(hù)、故障板塊共享以及動(dòng)態(tài)監(jiān)視與分析功能塊和穩(wěn)態(tài)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等多方面相結(jié)合的方式。

2.3在線監(jiān)視并分析繼電保護(hù)裝置

在線監(jiān)視并分析繼電保護(hù)裝置是由保護(hù)及錄波在線分析模塊以及保護(hù)裝置在線監(jiān)視模塊等兩個(gè)模塊所組成，其中保護(hù)裝置在線監(jiān)視模塊是一個(gè)能夠直接采集廠站端的保護(hù)裝置信息的模塊，其在應(yīng)用中具有向?qū)I(yè)工作者提供設(shè)備狀態(tài)定值查詢校核、狀態(tài)監(jiān)視等功能，同時(shí)還能夠?qū)⑾嚓P(guān)信息傳送至保護(hù)及錄波在線分析模塊的安全區(qū)中，進(jìn)行相應(yīng)的分析。該部分裝置在時(shí)間中主要被應(yīng)用與對(duì)故障進(jìn)行高級(jí)分析。

2.4在線監(jiān)測(cè)與管理安控

作為全球范圍內(nèi)規(guī)模最大的直交流互聯(lián)的電網(wǎng)，我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性及安全性正面臨著巨大壓力和挑戰(zhàn)，跨區(qū)輸電規(guī)模迅速變大諸多問(wèn)題日漸凸顯，如交直流系統(tǒng)耦合問(wèn)題，特高壓網(wǎng)架過(guò)渡期的穩(wěn)定、安全問(wèn)題等，基于次現(xiàn)狀傳統(tǒng)安控裝置管理模式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展需求，需根據(jù)情況對(duì)安控在線監(jiān)測(cè)及管理模塊進(jìn)行建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)調(diào)控功能。在我國(guó)電網(wǎng)目前的建設(shè)工程中，我們將安控在線監(jiān)測(cè)及管理模塊定位于第一安全區(qū)，并進(jìn)行穩(wěn)定的建設(shè)中，但是為了滿足電網(wǎng)運(yùn)行的需求和安全性，尚有諸多功能需要進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

2.5綜合、智能分析及告警

將各類(lèi)告警信息要素歸納到綜合智能分析及告警板塊，將任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式作為日常運(yùn)行的主要模式，建立其較為完善的監(jiān)控告警框架。并且在橫向上保證能夠進(jìn)行各個(gè)分系統(tǒng)業(yè)務(wù)的告知和報(bào)警，在縱向上保證不同級(jí)別的調(diào)度見(jiàn)能夠及時(shí)了解相關(guān)信息，掌握電網(wǎng)情況，因此要提供相對(duì)應(yīng)的技術(shù)支撐。除上述橫縱向，還應(yīng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一利用基礎(chǔ)平臺(tái)，將各級(jí)信息匯總并整合，以實(shí)現(xiàn)綜合告警功能。

3技術(shù)支持

基于上述智能電網(wǎng)動(dòng)態(tài)電力監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)要求，在大數(shù)據(jù)背景下，我們以下技術(shù)運(yùn)用到了智能電網(wǎng)的建設(shè)之中：①電力大數(shù)據(jù)集成及分析處理技術(shù)：我國(guó)電力系統(tǒng)較為繁雜，涉及范圍較廣，具有實(shí)時(shí)不間斷運(yùn)行、實(shí)時(shí)平衡等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)與大數(shù)據(jù)來(lái)源復(fù)雜、量大、速度變換快的典型特征相符合，與傳統(tǒng)數(shù)字化電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)需對(duì)更多、更復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，需要通過(guò)實(shí)時(shí)截取動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)來(lái)更好體現(xiàn)出分析的智能化和準(zhǔn)確性;②同步相量測(cè)量單元獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：根據(jù)電網(wǎng)穩(wěn)定的性質(zhì)我們可將其分為電壓穩(wěn)定、功角穩(wěn)定和頻率穩(wěn)定等三個(gè)內(nèi)容，功角穩(wěn)定為穩(wěn)態(tài)直接判斷途徑。大數(shù)據(jù)背景下應(yīng)用同步相量測(cè)量單元建立起實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)y(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)功角的相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，并進(jìn)行準(zhǔn)確分析失穩(wěn)軌跡等重要級(jí)數(shù)據(jù)，將其進(jìn)行記錄，與此同時(shí)捕捉電網(wǎng)低頻振蕩，就是說(shuō)基于同步相量測(cè)量單元高速實(shí)時(shí)通信，能更快獲取系統(tǒng)運(yùn)行信息，進(jìn)而獲取用戶的相關(guān)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，了解用戶的實(shí)時(shí)情況;③高級(jí)計(jì)量架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息高效率的雙向流通：高級(jí)計(jì)量架構(gòu)組成部分包括電表數(shù)據(jù)管理、通信和智能電表系統(tǒng)三方面，是智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，其架構(gòu)以智能電表為基礎(chǔ)應(yīng)用多種通信設(shè)備，根據(jù)不同需要（或已設(shè)定方式）測(cè)量、收集、分析各用戶用電實(shí)際數(shù)據(jù)，因此從某種理念上來(lái)說(shuō)，用戶不再單單是電力消費(fèi)者，根據(jù)電價(jià)變化調(diào)整用電時(shí)間，直接成為積極控制電網(wǎng)運(yùn)行的參與者。智能電網(wǎng)通過(guò)同步相量測(cè)量單元技術(shù)準(zhǔn)確獲知用戶實(shí)施用電數(shù)據(jù)，再應(yīng)用高級(jí)計(jì)量架構(gòu)，使電力企業(yè)和用戶之間形成一種自行雙向流通架構(gòu)，通過(guò)雙向作用能盡可能降低電量之處下降或走高狀況的發(fā)生。

結(jié)語(yǔ)

總之，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展多因素影響下，我國(guó)電力需求急劇上升，為更好為廣大用戶提供安全、可靠、穩(wěn)定的供電服務(wù)，應(yīng)逐漸深入發(fā)展智能電網(wǎng)，橫、縱向細(xì)化系統(tǒng)功能分區(qū)，分門(mén)別類(lèi)采集、分析信息，數(shù)據(jù)信息同時(shí)又實(shí)現(xiàn)共享，以專(zhuān)業(yè)技術(shù)為支撐，動(dòng)態(tài)監(jiān)控電力，分析并解決用電“高峰低谷”、智能告警、診斷故障等問(wèn)題，以促進(jìn)電網(wǎng)更穩(wěn)、更經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。

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