大數(shù)據(jù)技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用分析

楊爽

摘要：近年來，我國(guó)居民的生活水平有較大的提升，電力系統(tǒng)發(fā)展得越來越完善，大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用于配電網(wǎng)系統(tǒng)中，對(duì)于完善其運(yùn)行的可靠性有著非常關(guān)鍵的意義?；诖耍疚膶?duì)配電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)技術(shù)的概述以及大數(shù)據(jù)技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);配電網(wǎng)運(yùn)行;可靠性

近年來，隨著配電網(wǎng)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，配電網(wǎng)正在向更為智能的方向發(fā)展。伴隨配電系統(tǒng)傳輸中運(yùn)用數(shù)據(jù)的增加，在系統(tǒng)運(yùn)行內(nèi)部控制當(dāng)中也獲得了非常多的信息，受到部分外部環(huán)境影響，就需要不斷完善與分析這部分?jǐn)?shù)據(jù)信息，充分提高分析精準(zhǔn)性，從而保護(hù)用電的滿意程度以及安全性。

1配電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)技術(shù)的概述

1.1配電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)

為了掌握充放電狀態(tài)，配電網(wǎng)應(yīng)采用頻率為200KHz的高頻采樣信息。配電網(wǎng)中安裝了包括備用設(shè)備在內(nèi)的一系列設(shè)備，可以提高采樣頻率。此外，相關(guān)設(shè)備的廣泛分布也獲得了更多的數(shù)據(jù)。由于分布式電源數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的通道也得到了擴(kuò)展。目前，系統(tǒng)功能預(yù)定的采集點(diǎn)已達(dá)10萬余個(gè)。據(jù)分析，數(shù)據(jù)中心的配電可達(dá)千萬級(jí)。監(jiān)控設(shè)備將信息輸入數(shù)據(jù)中心，并與電網(wǎng)交換，使配電網(wǎng)能夠自動(dòng)運(yùn)行，實(shí)時(shí)監(jiān)控其范圍內(nèi)的設(shè)備。

配電網(wǎng)在分布式電源運(yùn)行過程中獲得了大量的信息，為信息工作的控制和改進(jìn)提供了參考。對(duì)風(fēng)力發(fā)電和光伏儲(chǔ)能的預(yù)測(cè)應(yīng)利用前人的數(shù)據(jù)，同時(shí)挖掘相關(guān)數(shù)據(jù)。分布式能源和存儲(chǔ)設(shè)施的選址需要綜合研究地理和天氣條件，因此配電網(wǎng)絡(luò)需要大量的數(shù)據(jù)。配電網(wǎng)要想準(zhǔn)確采集用戶與電網(wǎng)交互過程中形成的數(shù)據(jù)，就需要采用具有雙向通信能力的智能手表，可以為電力企業(yè)創(chuàng)建大量的用電數(shù)據(jù)。根據(jù)這項(xiàng)調(diào)查，太平洋煤氣電力公司在一個(gè)月內(nèi)用900萬塊智能手表收集了3tb的數(shù)據(jù)，由于配電網(wǎng)的改善，這一數(shù)字還在進(jìn)一步增加。

1.2配電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)最為突出的特點(diǎn)在于規(guī)模龐大、種類煩瑣，發(fā)展速度快等。

數(shù)據(jù)規(guī)模大。在北京電力企業(yè)，僅5個(gè)社區(qū)就建立了300多個(gè)智能手表采集點(diǎn)，主要包含頻率、電壓等近10000個(gè)參數(shù)。它只需要一天就可以得到34GB的信息。

根據(jù)數(shù)據(jù)分類分析，數(shù)據(jù)有很多種，包括狀態(tài)運(yùn)行信息、視頻監(jiān)控信息等。此外，還包括電流、電壓等信息。

通過對(duì)變壓器和分布式電源的監(jiān)測(cè)，我們了解到，設(shè)備中包含的異常運(yùn)行信息只有少量得到了反饋，說明這些信息是有效的，價(jià)值不大。

2大數(shù)據(jù)技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用措施

2.1使用新技術(shù)、新裝備

一方面，科學(xué)合理地選擇配電網(wǎng)設(shè)備，要想降低因?yàn)樵O(shè)備質(zhì)量問題所引發(fā)停電事故，那么就要科學(xué)選擇配電網(wǎng)設(shè)備，在電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中安裝負(fù)荷真空開關(guān)、真空斷路器、放電夾，并且選用性能較好設(shè)備來輔助運(yùn)行，對(duì)配電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷和監(jiān)測(cè)，這樣既能夠滿足系統(tǒng)工作要求，還能夠發(fā)揮出設(shè)備的功能。另一方面，要想提升電網(wǎng)工作可靠性，那么既要完善配電網(wǎng)運(yùn)行的結(jié)構(gòu)，還要使用新技術(shù)、新的設(shè)備進(jìn)行提升設(shè)備的診斷以及檢測(cè)水平，還應(yīng)該做好突發(fā)事件及帶電維修的處理工作，并制定一套科學(xué)有效檢修方案及檢修時(shí)間，有效解決停電的問題。同時(shí)，還要增添通信聯(lián)絡(luò)的方式，定期組織電力配電工作人員參觀和學(xué)習(xí)，提高他們的綜合素質(zhì)，還可以引入一些機(jī)電一體化的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)，若是設(shè)備出現(xiàn)了故障問題，那么就要采取有效措施進(jìn)行處理，確保系統(tǒng)供電恢復(fù)正常。

2.2提升自動(dòng)化管理的水平

建設(shè)自動(dòng)化的配電網(wǎng)是當(dāng)前電力系統(tǒng)高效運(yùn)行的保障。自動(dòng)化配電網(wǎng)是借助信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)，將配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、地理圖像以及數(shù)據(jù)信息等實(shí)現(xiàn)了集成，構(gòu)建一個(gè)完善的自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)供電和配電的現(xiàn)代化，從而讓配電網(wǎng)不論處在故障的情況下，還是正常運(yùn)行的情況下都能夠得到及時(shí)的檢測(cè)和防護(hù)。在具體工作的時(shí)候，智能配電網(wǎng)還可以集中把各個(gè)設(shè)備的參數(shù)通過圖形還有報(bào)表的方式顯示與打印。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備有著故障處理以及自動(dòng)診斷的能力，能夠運(yùn)用數(shù)字通信把診斷和維護(hù)的信息都輸送至控制室，在早期就能夠分析故障的原因，大大縮短了停電的時(shí)間。同時(shí)，智能裝置還提供了遙測(cè)的功能，這一功能可以實(shí)現(xiàn)更加全面和實(shí)時(shí)的電網(wǎng)檢測(cè)。

2.3分布式能源發(fā)電技術(shù)

智能配電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)用最廣泛的就是分布式能源發(fā)電技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用給智能配電網(wǎng)規(guī)劃工作帶來了積極的促進(jìn)作用。所謂分布式能源，指的是在用戶周圍安裝分布式發(fā)電設(shè)備來實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的平衡調(diào)節(jié)，通過利用用戶端直接操控系統(tǒng)運(yùn)行方式使用戶積極性得到極大提高。目前，太陽能、生物質(zhì)能和海洋能這幾種是分布式的發(fā)電的主要能源類型，在降低了傳統(tǒng)配電網(wǎng)對(duì)電能資源的過度消耗的弊端的同時(shí)，還提高了環(huán)保節(jié)能材料的應(yīng)用，為節(jié)能減排貢獻(xiàn)了重要力量。分布式能源發(fā)電技術(shù)的并網(wǎng)方式靈活是其比較顯著優(yōu)勢(shì)，另外，它還是一項(xiàng)集配電網(wǎng)規(guī)劃過程中的測(cè)量、監(jiān)控、維修工作于一體、具有較強(qiáng)綜合性的技術(shù)，因此，普及分布式能源發(fā)電技術(shù)是一項(xiàng)利國(guó)利民的重要舉措，既能解決配電網(wǎng)運(yùn)行不穩(wěn)定的情況，還能降低能源的消耗。

2.4預(yù)測(cè)用電負(fù)荷

在配電網(wǎng)運(yùn)行的時(shí)候進(jìn)行檢測(cè)廣大群眾的用電負(fù)荷對(duì)提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性極其重要。預(yù)測(cè)的情況將關(guān)系到配電網(wǎng)交易的情況、規(guī)劃方案的制定、用電調(diào)度計(jì)劃等多個(gè)方面的內(nèi)容。同時(shí)，預(yù)測(cè)用電負(fù)荷對(duì)配電網(wǎng)良好運(yùn)行也提供了至關(guān)重要的數(shù)據(jù)。因此，用電負(fù)荷預(yù)測(cè)會(huì)影響智能配電網(wǎng)安全的運(yùn)行，首先可以科學(xué)調(diào)整智能配電網(wǎng)中全部的安全配置點(diǎn)，其次還可以確保配電結(jié)構(gòu)的完整性。因此在分析智能配電網(wǎng)運(yùn)用大數(shù)據(jù)的時(shí)候，有關(guān)的工作人員要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來預(yù)先構(gòu)建負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)提升精確預(yù)測(cè)負(fù)荷的作用。但是還要注意的是，因?yàn)殡娯?fù)荷變化有著周期性的特點(diǎn)，而且這一特點(diǎn)又會(huì)受到很多數(shù)據(jù)變化的影響，所以，使得預(yù)測(cè)的結(jié)果存在著很大的誤差。除此之外，在大數(shù)據(jù)背景下，其電源的種類也會(huì)變得更加的多元化，電力公司還可以同廣大用戶進(jìn)行密切的溝通交流，極大提升預(yù)測(cè)的精確度。

2.5建立起電網(wǎng)運(yùn)行可靠性評(píng)估指標(biāo)體系，加強(qiáng)評(píng)估分析工作

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性分析還應(yīng)建立電網(wǎng)運(yùn)行可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的分析，以反映系統(tǒng)的負(fù)荷損失、負(fù)荷裕度和主要部件的情況。以滿足電力配電網(wǎng)運(yùn)行需求為例，電力企業(yè)需要根據(jù)配電網(wǎng)可靠性要求建立電網(wǎng)可靠性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，從而實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、對(duì)繼電保護(hù)等指標(biāo)體系設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)部件的運(yùn)行和故障情況，了解網(wǎng)絡(luò)鎖軸承的使用性能。同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不同運(yùn)行條件下的平均可靠性進(jìn)行更深入的研究，明確系統(tǒng)的平均故障率、平均停電持續(xù)時(shí)間、負(fù)載點(diǎn)平均每年停電時(shí)間等，并做好工作評(píng)價(jià)分析，從而為后續(xù)的綜合控制方案和運(yùn)行調(diào)度提供參考。

3結(jié)束語

通過上述分析，總之對(duì)于配網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃中，對(duì)智能配電網(wǎng)的技術(shù)作出合理的應(yīng)用，這點(diǎn)也是作為提高規(guī)劃水平和促進(jìn)電網(wǎng)安全的重要形式，所以需要對(duì)其相關(guān)的技術(shù)作出合理研究，保障其能夠讓整個(gè)配電網(wǎng)的技術(shù)水平得到全面的提高，對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃中的一些問題進(jìn)行有效的解決，此外為用戶提供出去更加安全穩(wěn)定的電能，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)持續(xù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李寧，薛少華，馬向林，張科，周世新，吳子矜，楊輝，賀潔.基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的配電網(wǎng)規(guī)劃[J].青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，41（06）：80-86.

[2]李雷，王磊，趙麗，陳思，謝杰.基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的配電網(wǎng)絡(luò)節(jié)能降損技術(shù)分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2020（19）：224-225.

[3]李宜才.基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2020， 51（18）：180-181.