配電網(wǎng)供電可靠性大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用分析

李卓堅(jiān)

摘? 要：配網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中安全性、可靠性都面臨挑戰(zhàn)，為了切實(shí)提高配網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，就必須采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于配網(wǎng)可靠性運(yùn)行中不僅能夠提高配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還能保證其安全性，提高數(shù)據(jù)計(jì)算效率與精準(zhǔn)度，從而維護(hù)配網(wǎng)系統(tǒng)的安全、高效、平穩(wěn)運(yùn)行。文章分析了大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)化配網(wǎng)可靠運(yùn)行的數(shù)據(jù)來源，配網(wǎng)運(yùn)行中大數(shù)據(jù)技術(shù)特點(diǎn)，以及配電網(wǎng)可靠運(yùn)行中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);可靠性;安全性;大數(shù)據(jù)技術(shù);影響因素;應(yīng)用

中圖分類號：TM732? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）34-0181-02

Abstract： The security and reliability of the distribution network system are faced with challenges in the actual operation. In order to improve the reliability of the distribution network operation， big data technology must be adopted. The application of big data technology in the reliability operation of the distribution network can not only improve the operation efficiency of the distribution network system， but also ensure its security， improve the efficiency and accuracy of data calculation， so as to maintain the safe， efficient and stable operation of the distribution network system. This paper analyzes the data source of big data technology to optimize the reliable operation of distribution network， the characteristics of big data technology in distribution network operation， and the application of big data technology in distribution network reliable operation.

Keywords： distribution network; reliability; security; big data technology; influencing factors; application

前言

大數(shù)據(jù)技術(shù)是一種現(xiàn)代化的信息科技，集中整合了各類數(shù)據(jù)、信息，依托于此技術(shù)可以高效地剖析配電方式的普遍問題。智能化配網(wǎng)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中必須有大量的動態(tài)數(shù)據(jù)支持，配網(wǎng)現(xiàn)實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)中，必須深層次地對管理數(shù)據(jù)、調(diào)度數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)等來實(shí)施動態(tài)監(jiān)測與分析。由于配網(wǎng)規(guī)模持續(xù)拓展，配網(wǎng)系統(tǒng)朝著智能化方向發(fā)展，對應(yīng)系統(tǒng)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、信息也在不斷地增多，其中既涵蓋配網(wǎng)運(yùn)維、調(diào)度等數(shù)據(jù)，還涵蓋檢修方面數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對這些數(shù)據(jù)、信息加以分析，則可以有效地完善配網(wǎng)運(yùn)行模式，從而確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度、安全性。

1 基于大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)化配網(wǎng)可靠運(yùn)行的數(shù)據(jù)來源

將大數(shù)據(jù)技術(shù)作為基礎(chǔ)來剖析配網(wǎng)運(yùn)行可靠性，最關(guān)鍵是要有充足的數(shù)據(jù)來源，要有堅(jiān)實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)信息作保障。具體就是要集中依賴于配網(wǎng)系統(tǒng)各個(gè)運(yùn)行調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)中的異構(gòu)數(shù)據(jù)、各個(gè)元件的可靠性參數(shù)、配網(wǎng)結(jié)構(gòu)等參數(shù)，將這些參數(shù)作為參考的對象和依據(jù)，并集中掌控好系統(tǒng)受影響的程度，系統(tǒng)是否能安全、平穩(wěn)地運(yùn)行，分析系統(tǒng)未來某個(gè)時(shí)間段的安全性、平穩(wěn)性、可以編制運(yùn)行可靠性指標(biāo)的參數(shù)數(shù)據(jù)，全面地分析運(yùn)行可靠性，具體的數(shù)據(jù)信息模型如表1所示。

2 配網(wǎng)運(yùn)行中大數(shù)據(jù)技術(shù)特點(diǎn)分析

配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中，大數(shù)據(jù)技術(shù)具有規(guī)模大、種類多、易于變化等顯著特點(diǎn)。其中數(shù)據(jù)規(guī)模大體現(xiàn)在，幾個(gè)小區(qū)范圍內(nèi)就可能設(shè)置幾百個(gè)智能電表采集點(diǎn)，其中涉及到上萬個(gè)參數(shù)，例如：頻率參數(shù)、電壓參數(shù)、電流參數(shù)等，一天之內(nèi)就能采集到34GB的數(shù)據(jù)。在剖析數(shù)據(jù)方面來看，數(shù)據(jù)類型更多，例如：狀態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、圖片信息等，同時(shí)，也包含一系列電氣量數(shù)據(jù)，例如：電流數(shù)據(jù)、電壓數(shù)據(jù)等。此外，憑借對變壓器、分布式電源等的長時(shí)間監(jiān)督、檢查，則可以得出僅僅一少部分區(qū)段能反映出各類設(shè)備非常規(guī)工作模式下的信息，其價(jià)值度較低。而且由于分布式電源運(yùn)行不夠穩(wěn)定，再加上負(fù)荷的持續(xù)變化，都將對配網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)帶來影響，對應(yīng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都在動態(tài)變化。大數(shù)據(jù)實(shí)際運(yùn)行中也體現(xiàn)出高效、精準(zhǔn)等特征，高精準(zhǔn)度的數(shù)據(jù)能夠有效輔助系統(tǒng)的運(yùn)行分析?，F(xiàn)實(shí)的主配網(wǎng)系統(tǒng)中，對于數(shù)據(jù)有著更高的要求，要徹底清理一些數(shù)據(jù)壞值，從而確保配網(wǎng)大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠直接用來運(yùn)算，實(shí)際運(yùn)用中不僅快捷、精準(zhǔn)而且高效，能夠?yàn)楹笈_技術(shù)管理者、檢修人員等提供客觀、可靠的數(shù)據(jù)參考，由于經(jīng)濟(jì)與科學(xué)的持續(xù)進(jìn)步，供電行業(yè)正在朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展，配網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)、信息等也都朝著直線上升的趨勢發(fā)展，各種數(shù)據(jù)，例如：用戶數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)維數(shù)據(jù)等也都不斷增多，從而增加了數(shù)據(jù)采集與篩查的難度，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用則能確保全天候地進(jìn)行采集數(shù)據(jù)，并深入地檢測、分析數(shù)據(jù)，達(dá)到優(yōu)化整合，從而削減了工作流程，全面提升了配網(wǎng)的運(yùn)行效率。

3 配電網(wǎng)可靠運(yùn)行中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用

配網(wǎng)系統(tǒng)覆蓋范圍較廣，其中涉及到多種設(shè)備，整個(gè)系統(tǒng)的工作較為復(fù)雜，由于智能化技術(shù)的發(fā)展，配網(wǎng)無論在數(shù)據(jù)采集、剖析還是處理方面都得到了平穩(wěn)地發(fā)展，集中體現(xiàn)出大數(shù)據(jù)特點(diǎn)，供電企業(yè)參照采集的數(shù)據(jù)來深入剖析配網(wǎng)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，進(jìn)而深入分析配網(wǎng)系統(tǒng)安全狀況、用戶需求等。

3.1 創(chuàng)建配網(wǎng)大范圍停電耐抗性及停電成因診斷模型

借助“N-1”診斷分析模型，相關(guān)人員參照所采集的信息來深入地分析各類問題，找到科學(xué)的解決方法，發(fā)揮此模型的分析功能，從而最為高效、精準(zhǔn)地鎖定故障點(diǎn)，最大程度地減少人力、物力等的使用。針對于大范圍停電故障，應(yīng)該把當(dāng)前所采集的停電數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)加以對比，參照數(shù)據(jù)來對應(yīng)判斷、分析故障點(diǎn)，圍繞系統(tǒng)故障點(diǎn)來逐步地進(jìn)行排查，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)故障成因，再積極地解決問題。憑借創(chuàng)建大范圍停電耐抗性與停電成因診斷模型能夠有效地確保配網(wǎng)系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)，從而確保及時(shí)找到問題，并積極地解決問題，維持配網(wǎng)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 創(chuàng)建配網(wǎng)可靠性診斷模型

分析配網(wǎng)可靠性，必須深入利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，要重點(diǎn)圍繞分壓、分區(qū)、分線與配變線損等展開分析，創(chuàng)建配變低壓線損剖析模型，此模型能高效、精準(zhǔn)地排查線損問題，對應(yīng)分析線損超高的成因，根據(jù)配網(wǎng)運(yùn)行的現(xiàn)實(shí)情況對應(yīng)降損。憑借科學(xué)地對比、對照配網(wǎng)平穩(wěn)工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)、信息，深入判斷配網(wǎng)是否安全、平穩(wěn)運(yùn)行，明確其中的問題與隱患，進(jìn)而深入剖析故障點(diǎn)，明確停電成因。如果配網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行，系統(tǒng)內(nèi)不同元件所收集到的數(shù)據(jù)、信息等都為正常值，能夠?yàn)橄到y(tǒng)供應(yīng)一定的電壓，維持其工作。

3.3 創(chuàng)建配網(wǎng)運(yùn)行可靠性評估系統(tǒng)

建立在大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)上，創(chuàng)建配網(wǎng)運(yùn)行可靠性評估指標(biāo)體系，其中要重點(diǎn)剖析系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度，這樣才能正面地反饋出配網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)荷損失、裕度和各個(gè)元件的實(shí)際狀態(tài)。例如：根據(jù)配網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際需要，供電企業(yè)應(yīng)結(jié)合配網(wǎng)安全運(yùn)行的需求創(chuàng)建配網(wǎng)可靠運(yùn)行評估系統(tǒng)，進(jìn)而深入分析調(diào)度自動化、配網(wǎng)自動化、繼電保護(hù)各項(xiàng)指標(biāo)系統(tǒng)，進(jìn)而深入地分析配網(wǎng)元件運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與故障特點(diǎn)，而且也必須對系統(tǒng)在各類工況模式下平均可靠性實(shí)施較為深入地探究，得出系統(tǒng)的平均故障發(fā)生率、平均停電時(shí)長、負(fù)荷點(diǎn)平均停電時(shí)長等，深入進(jìn)行評估與剖析，以便為未來的控制方案制定與運(yùn)行調(diào)度等創(chuàng)造有利的數(shù)據(jù)和依據(jù)。

3.4 完善配網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對配網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，完善配網(wǎng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃，從而確保其結(jié)構(gòu)的科學(xué)、合理，達(dá)到配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化，具體可以從以下兩方面做起：

第一，圍繞配網(wǎng)所處地域的大數(shù)據(jù)來分析系統(tǒng)的電力負(fù)荷狀況，也要結(jié)合城市未來的發(fā)展趨勢，城市規(guī)劃與布局等來積極地完善配網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)方案，以此來控制因?yàn)殡娏ε渚W(wǎng)設(shè)計(jì)問題所導(dǎo)致的電力負(fù)荷轉(zhuǎn)移，全面提高配網(wǎng)的供電服務(wù)水平，保證配網(wǎng)系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行。

第二，強(qiáng)化配網(wǎng)自動化改造，積極地更新設(shè)備，將現(xiàn)代設(shè)備代替舊的傳統(tǒng)設(shè)備，而且要將狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等配設(shè)于終端配電站，以此達(dá)到系統(tǒng)的智能化監(jiān)測，也要借助通訊技術(shù)把故障信息傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)而深入地剖析這些故障數(shù)據(jù)，進(jìn)而高效地調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，縮短停電時(shí)間。為了精準(zhǔn)地定位故障點(diǎn)，可以憑借在線監(jiān)測、狀態(tài)檢修或者紅外測溫類似的技術(shù)和方法來實(shí)現(xiàn)。而且要將非故障區(qū)有效隔開，以此來報(bào)這個(gè)系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)供電。

3.5 做好用電負(fù)荷預(yù)測，確保配網(wǎng)可靠運(yùn)行

深入利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，來積極地預(yù)測、剖析配網(wǎng)運(yùn)行中各類用戶的用電負(fù)荷，對于提升配網(wǎng)的運(yùn)行可靠性有著十分積極的意義。可以說用電負(fù)荷預(yù)測的水平直接影響到配網(wǎng)用電調(diào)度、配網(wǎng)交易、規(guī)劃方案等，而且基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的用電負(fù)荷預(yù)測能夠?yàn)榕渚W(wǎng)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行創(chuàng)造有效的數(shù)據(jù)支撐，可以說用電負(fù)荷預(yù)測會極大地影響到智能配網(wǎng)的正常運(yùn)行，具體體現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)對配網(wǎng)中一切安全配備的科學(xué)化調(diào)度，同時(shí)，也能確保配網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的完整性、優(yōu)化性。所以，為了實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)化利用，發(fā)揮其數(shù)據(jù)分析功能，各類人員能夠借此技術(shù)提前創(chuàng)建一個(gè)負(fù)荷預(yù)測模型，從而能夠更加精準(zhǔn)地預(yù)測負(fù)荷。這其中必須關(guān)注的是：用電負(fù)荷變化自身有著周期性規(guī)律，而且也會隨著各類數(shù)據(jù)的動態(tài)變化，使得周期性也有變化，這樣就使得用電負(fù)荷預(yù)測無法十分精準(zhǔn)、確鑿，由于大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，各類配網(wǎng)電源都被運(yùn)用其中，供電企業(yè)內(nèi)部的各個(gè)用戶間也強(qiáng)化了交流、合作，這樣就能全面提升負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確度、精確度。

4 結(jié)束語

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來為大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件，也為電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來了突破性的影響，電力企業(yè)要認(rèn)識到大數(shù)據(jù)技術(shù)對于供電系統(tǒng)可靠性優(yōu)化的積極意義，深化電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，重視電力設(shè)備的監(jiān)測，將大數(shù)據(jù)技術(shù)深入、持續(xù)地利用到電力系統(tǒng)中，從而有效地支持配網(wǎng)的高效、安全運(yùn)行，提高供電可靠性，只有這樣才能真正維護(hù)供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，也才能提高供電服務(wù)水平。

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