基于大數(shù)據(jù)背景下的配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃

石峰

摘?要：人們生活水平的提高和對(duì)生活質(zhì)量的追求，對(duì)供電可靠性提出了更高的要求，同時(shí)對(duì)配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)也提出了相對(duì)嚴(yán)苛的要求，因此強(qiáng)化配電網(wǎng)的前期規(guī)劃，是保障供電穩(wěn)定性以及供電可靠性的關(guān)鍵一環(huán)。在新形勢(shì)下，配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃已經(jīng)成為了大數(shù)據(jù)背景下的常用規(guī)劃策略，也對(duì)整個(gè)城市配電網(wǎng)規(guī)劃及最終的項(xiàng)目建設(shè)具有實(shí)際支持。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)背景;配電網(wǎng);網(wǎng)格化;規(guī)劃

引言

電網(wǎng)公司必須重視配電網(wǎng)的科學(xué)優(yōu)化，以網(wǎng)格化規(guī)劃為出發(fā)點(diǎn)提出明確的規(guī)劃規(guī)則，并在大數(shù)據(jù)時(shí)代的背景下進(jìn)行相應(yīng)的分析，明確并堅(jiān)持網(wǎng)格化應(yīng)遵循基本原則和具體方法。

1配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃

1.1配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃概述

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的中壓配電網(wǎng)大部分為電壓等級(jí)10kV和20kV的電力網(wǎng)（根據(jù)需要可部分?jǐn)U展到35kV），其中低壓配電網(wǎng)的電壓等級(jí)主要為220V和380V。配電網(wǎng)由架空線、電纜線和各種電站機(jī)房（包括配電室、變電站、邊界房、配電箱、預(yù)包裝變電站、配電變壓器）組成。

配電網(wǎng)的基本信息指的是配電網(wǎng)中全部的電氣設(shè)備的資產(chǎn)分類(lèi)賬信息，包含電壓的等級(jí)、所有（維修）單位、清單編號(hào)、安裝信息、交貨信息等。配電網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)包括線路和裝置的故障信息、外表缺陷、操作環(huán)境、測(cè)試數(shù)據(jù)和負(fù)載信息，這些數(shù)據(jù)是通過(guò)將技術(shù)應(yīng)用于電路和設(shè)備進(jìn)行物理檢查而獲得的，其檢測(cè)報(bào)告是日常運(yùn)維過(guò)程中保留的記錄，正是這些基本信息和操作配電網(wǎng)數(shù)據(jù)構(gòu)成了配電網(wǎng)的大數(shù)據(jù)。在配電網(wǎng)所配備的自動(dòng)化系統(tǒng)中，配電網(wǎng)的狀態(tài)估計(jì)是配電網(wǎng)高級(jí)應(yīng)用功能中基本和重要的功能，它可以基于網(wǎng)絡(luò)分析為其他高級(jí)應(yīng)用提供實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)模型。根據(jù)配電網(wǎng)存在的特點(diǎn)提出一個(gè)關(guān)于網(wǎng)格狀態(tài)估計(jì)的概念，網(wǎng)格狀態(tài)估計(jì)是指一次在一個(gè)網(wǎng)格中選擇一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)格，讀取這些網(wǎng)格中的饋線模型，再來(lái)執(zhí)行狀態(tài)估計(jì)，這樣每個(gè)狀態(tài)估計(jì)選擇的饋線數(shù)量就可以滿(mǎn)足計(jì)算速度的要求，因?yàn)椴煌伨€間的交互非常微弱幾乎可以忽略不計(jì)，這種策略是在網(wǎng)絡(luò)化規(guī)劃中是十分可行的。

1.2基本準(zhǔn)則

對(duì)于配電網(wǎng)的網(wǎng)格規(guī)劃來(lái)說(shuō)，其在大數(shù)據(jù)的背景下，因其獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，受到了電網(wǎng)公司的關(guān)注，但必須遵循某些原則以反映網(wǎng)格本身的價(jià)值：首先，根據(jù)擬議的擴(kuò)展區(qū)域的電力需求，在電網(wǎng)規(guī)劃中要考慮的區(qū)域必須考慮到實(shí)際的電力需求，然后進(jìn)入下一階段的建設(shè)，以及現(xiàn)有的在中國(guó)配電網(wǎng)基礎(chǔ)上結(jié)合政府部門(mén)控制的土地，在規(guī)劃中還考慮了各個(gè)園區(qū)供電的性質(zhì)和可靠性;其次，以實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為參考，配電網(wǎng)絡(luò)供電點(diǎn)的位置以及各種計(jì)量，操作和維護(hù)的實(shí)際監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，因此在電網(wǎng)企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)中，可以根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平，通過(guò)合理的計(jì)算進(jìn)行配電網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)。再次，要規(guī)劃的區(qū)域被進(jìn)一步劃分并詳細(xì)劃分為多個(gè)配電網(wǎng)，電網(wǎng)應(yīng)當(dāng)匹配供電的需求，滿(mǎn)足其基本要求，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)果以及電網(wǎng)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，每個(gè)機(jī)架都能夠單獨(dú)進(jìn)行電力供應(yīng)，盡最大努力來(lái)緩解供電壓力，滿(mǎn)足區(qū)域電力需求，最大化配電網(wǎng)絡(luò)的效益和價(jià)值;最后，通過(guò)有效的網(wǎng)格化規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化“點(diǎn)”與“面”的有機(jī)結(jié)合。在中長(zhǎng)期得規(guī)劃方案中，變電站需要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化的有機(jī)結(jié)合，選擇獨(dú)立電源插座時(shí)應(yīng)遵循接近原理，通常選擇兩個(gè)或兩個(gè)以上不同變電站的電源線，最佳方案是在變電站之間形成環(huán)網(wǎng)，如果現(xiàn)實(shí)狀況不允許也必須選擇同一變電站的電源線，從而形成一個(gè)有機(jī)的整體。

1.3基本方法

數(shù)據(jù)收集的質(zhì)量直接關(guān)系到數(shù)據(jù)管理的方法，數(shù)據(jù)收集只能由現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行查驗(yàn)，當(dāng)呈現(xiàn)大量數(shù)據(jù)時(shí)，很容易在驗(yàn)證和輸入的各個(gè)方面出現(xiàn)錯(cuò)誤，假設(shè)沒(méi)有完整的控制措施錯(cuò)誤是無(wú)法避免的，數(shù)據(jù)的可用性取決于其時(shí)效性、確定性和完整性。如何使用數(shù)據(jù)是面臨的問(wèn)題，傳統(tǒng)的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)僅適用于GIS和其他靜態(tài)系統(tǒng)中，無(wú)法有效地指導(dǎo)管理運(yùn)行工作，因此配電網(wǎng)數(shù)據(jù)在設(shè)備營(yíng)銷(xiāo)活動(dòng)或運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用值得考慮并進(jìn)行合理的規(guī)劃。

1.4對(duì)供電區(qū)的規(guī)劃

在大數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀下不僅熟悉了解網(wǎng)格劃分的基本原則，在此基礎(chǔ)上還能最大程度地確保網(wǎng)格規(guī)劃的順利實(shí)施。首先，應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的情況詳細(xì)劃分供電區(qū)域，在劃分不同配電網(wǎng)的特定控制區(qū)域時(shí)一般以地級(jí)市為最基礎(chǔ)的單位，之后以城市的發(fā)展水平為基礎(chǔ)，按照規(guī)定的劃分原則對(duì)每一個(gè)縣區(qū)的轄區(qū)進(jìn)行劃分，通常將街道、開(kāi)發(fā)區(qū)以及城鎮(zhèn)作為主要的劃分依據(jù)。對(duì)于各個(gè)供電地區(qū)的等級(jí)和現(xiàn)狀劃分，必須要嚴(yán)格遵守該地區(qū)詳細(xì)的負(fù)荷密度及行政管理水平供應(yīng)區(qū)域的詳細(xì)情況，如果實(shí)際分區(qū)太大則需分析具體問(wèn)題，結(jié)合當(dāng)時(shí)情況，考慮發(fā)展的深度和區(qū)域，將街道、村莊和小公園定為最基礎(chǔ)單位，進(jìn)一步將具體供電區(qū)域劃分為幾個(gè)供電區(qū)域。嚴(yán)格按照區(qū)域行政級(jí)別以及負(fù)荷的詳細(xì)密度，就不同位置的供電區(qū)域的劃分現(xiàn)狀及等級(jí)類(lèi)別加以詳細(xì)的明確。

1.5就配電網(wǎng)的實(shí)際負(fù)荷情況進(jìn)行預(yù)測(cè)

就配電網(wǎng)實(shí)際負(fù)荷情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)分區(qū)配網(wǎng)的基本符合，在科學(xué)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上明確科學(xué)的推薦方案;預(yù)測(cè)空間電量負(fù)荷，按照片區(qū)內(nèi)部配電網(wǎng)規(guī)劃的現(xiàn)狀合理調(diào)配負(fù)載率。將不同區(qū)域的網(wǎng)格實(shí)際用電需求作為建設(shè)的導(dǎo)向，詳細(xì)科學(xué)的劃分配電網(wǎng)網(wǎng)格的類(lèi)型;電量符合的發(fā)展不確定的配電網(wǎng)網(wǎng)格，也就是在缺乏區(qū)域規(guī)劃及負(fù)荷增長(zhǎng)空間。

2應(yīng)用規(guī)劃

對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，可借助配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)，科學(xué)運(yùn)用網(wǎng)格建模以及數(shù)據(jù)識(shí)別對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理利用，對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)維方式進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合數(shù)據(jù)特點(diǎn)進(jìn)行電網(wǎng)的運(yùn)維。同時(shí)，網(wǎng)格思想結(jié)合八步數(shù)據(jù)管理方法可有效解決線損問(wèn)題。城市配電網(wǎng)的大數(shù)據(jù)至少可以分為資產(chǎn)數(shù)據(jù)、運(yùn)維數(shù)據(jù)、客服與營(yíng)銷(xiāo)數(shù)據(jù)等三個(gè)層次。資產(chǎn)數(shù)據(jù)是描述資產(chǎn)的工廠價(jià)值和網(wǎng)格初始化的三種數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，運(yùn)營(yíng)和維護(hù)數(shù)據(jù)基于資產(chǎn)數(shù)據(jù)來(lái)描述資產(chǎn)的生命動(dòng)態(tài)。進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)，收集并維護(hù)配電網(wǎng)資產(chǎn)數(shù)據(jù)和運(yùn)行維護(hù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)管理器通過(guò)由分布網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建的分布網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)（DIS）輸入分布網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的資產(chǎn)數(shù)據(jù)，為了對(duì)操作和數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，系統(tǒng)通過(guò)搜索與該設(shè)備相關(guān)的歷史信息，可對(duì)其未來(lái)的運(yùn)維提出科學(xué)合理的建議，特別的能夠由網(wǎng)格或區(qū)域的方式，來(lái)提出運(yùn)維相關(guān)的策略。

結(jié)束語(yǔ)

在大數(shù)據(jù)的背景之下，配電網(wǎng)的網(wǎng)格化規(guī)劃應(yīng)強(qiáng)調(diào)規(guī)劃的動(dòng)態(tài)性，明確負(fù)荷變化演化過(guò)程，努力滿(mǎn)足區(qū)域配電網(wǎng)規(guī)劃的要求。通過(guò)應(yīng)用網(wǎng)格化單元制調(diào)節(jié)運(yùn)行技術(shù)，配電網(wǎng)操作界面更加明確，事故處理更加便捷、快捷，配電網(wǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，極大地方便了操作人員的應(yīng)用，提高配電網(wǎng)的監(jiān)管和運(yùn)行水平。強(qiáng)化配電網(wǎng)的前期規(guī)劃，是保障供電穩(wěn)定性以及供電可靠性的關(guān)鍵一環(huán)。配電網(wǎng)規(guī)劃系統(tǒng)建成后，有關(guān)部門(mén)應(yīng)確定相應(yīng)的管理方案，真正使配電網(wǎng)網(wǎng)格化規(guī)劃本身具有良好的可操作性。

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