基于大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)可靠性研究

許興進

摘? 要：現(xiàn)如今，我國的市場經(jīng)濟在迅猛發(fā)展，社會在不斷進步，為了提高電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的性能，文中提出了基于大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)可靠性研究方法。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的各項數(shù)據(jù)進行深入挖掘，并利用改進權(quán)熵法對各項數(shù)據(jù)進行綜合整理。與越限電壓風(fēng)險法相比，改進權(quán)熵法對于電力調(diào)度系統(tǒng)的考量更為周全，在風(fēng)險評估的過程中不僅考慮了電壓越限的風(fēng)險，而且同時兼顧了電力電壓分布造成的風(fēng)險因素。整個系統(tǒng)的靈敏度更高，更適合用于電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的可靠性研究。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);電網(wǎng);調(diào)度系統(tǒng);可靠性研究

引言

在高新科技的支撐下，很多智能與大運轉(zhuǎn)體系處于在建狀態(tài)中，各級調(diào)度中心逐漸實現(xiàn)集成化，是建設(shè)標準化電網(wǎng)模型的重要基礎(chǔ)，CIM/XML、CIM/E、CIM/G是當前智能電網(wǎng)中主要運行的電網(wǎng)標準化模型。以上三種標準化電網(wǎng)模型在各級調(diào)度中心實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，有時間、空間及運用多維等諸多特點。但是對于海量的電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)，怎樣借助有效的數(shù)據(jù)存管形式，實現(xiàn)科學(xué)分析電網(wǎng)模型整體相關(guān)性的目的，深度挖掘數(shù)據(jù)模型持有的價值方面的研究較為罕見。

1智能調(diào)度的概念和功能

智能調(diào)度，主要將調(diào)度中心各項業(yè)務(wù)、各個環(huán)節(jié)智能化與精益化，實現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘、量測采集、系統(tǒng)分析、建模、計劃制定等的智能化分析、智能化預(yù)警以及自動化控制。高度集成、一體化的智能調(diào)度系統(tǒng)是電網(wǎng)未來發(fā)展必然趨勢，為達成該目標，智能調(diào)度不僅要擁有傳統(tǒng)調(diào)度系統(tǒng)的功能，如：輔助調(diào)度員決策、全景監(jiān)控等，還要通過智能化方式協(xié)助自動化系統(tǒng)運維，具體擁有如下功能：1）風(fēng)險分析功能。實現(xiàn)了由整體到局部對電網(wǎng)運行中各項風(fēng)險的完全掌控，其中，電網(wǎng)運行的趨勢分析，在線風(fēng)險評估，安全運行指標的計算等，為電網(wǎng)運行提供了預(yù)警信息，輔助電網(wǎng)調(diào)度人員及時發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險，提前做好風(fēng)險管控，提升電網(wǎng)運行可靠性、安全性。2）全景監(jiān)控。大數(shù)據(jù)時代，電力調(diào)度實現(xiàn)了對電網(wǎng)運行狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)的全面感知與監(jiān)控，在對海量電力數(shù)據(jù)處理與挖掘時，為電力調(diào)度的高級應(yīng)用、潮流計算提供信息支持，先進可視化技術(shù)的應(yīng)用，將電網(wǎng)運行狀態(tài)、異常信息實時展現(xiàn)。3）輔助決策功能。在電網(wǎng)運行出現(xiàn)故障后，電力調(diào)度能夠自動判斷故障所在位置并給出恢復(fù)策略，當自動化控制方式無法將潛在危險消除時，能夠主動通過人機交互界面，提出操作建議，協(xié)助工作人員決策。4）自動控制功能。智能調(diào)度以現(xiàn)有電壓自動控制、自動發(fā)現(xiàn)控制、電網(wǎng)實時緊急控制等控制手段作為基礎(chǔ)，根據(jù)電網(wǎng)監(jiān)控信息，實現(xiàn)有功無功、主配網(wǎng)、在線優(yōu)化調(diào)度等的控制工作。5）可視化功能。智能調(diào)度通過人機交互方式與可視化技術(shù)，實現(xiàn)了調(diào)度工作流程的動態(tài)可視化，不同監(jiān)控場景能夠自由切換，業(yè)務(wù)監(jiān)控畫面自動導(dǎo)航，為調(diào)度人員提供更清晰、直觀認知，當電網(wǎng)發(fā)生故障，能夠迅速對故障點定位，并全程跟蹤故障修復(fù)情況，增強電力調(diào)度水平。

2大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)可靠性研究

2.1數(shù)據(jù)類型

電力數(shù)據(jù)的類型可分為兩種，一種是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，另一種是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要在源端業(yè)務(wù)系統(tǒng)存儲，數(shù)據(jù)存儲分為存量數(shù)據(jù)抽取和增量數(shù)據(jù)復(fù)制，存量數(shù)據(jù)抽取可以采用達夢ETL、數(shù)據(jù)復(fù)制及數(shù)據(jù)文件方式從源端業(yè)務(wù)系統(tǒng)接入。增量數(shù)據(jù)復(fù)制可以通過開發(fā)增量捕獲工具，識別源表的增量標識，定期抽取最新時間標識的數(shù)據(jù)，并將增量數(shù)據(jù)接入到數(shù)據(jù)存儲計算組件中。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要是存儲在源端業(yè)務(wù)系統(tǒng)里的文件、圖像、影音等文件，數(shù)據(jù)接入分成存量數(shù)據(jù)抽取以及增量數(shù)據(jù)復(fù)制，存量數(shù)據(jù)抽取把原系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)通過遷移工具全部復(fù)制進數(shù)據(jù)存儲計算組件內(nèi)，增量數(shù)據(jù)復(fù)制通過開發(fā)集成接口將上傳的文件實時推送到數(shù)據(jù)存儲計算組件中。

2.2電網(wǎng)模型ETL

電網(wǎng)模型在運轉(zhuǎn)過程中，需在ETL工具的協(xié)助下，將各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)型為統(tǒng)一格式存儲于數(shù)據(jù)內(nèi)。本文如下介紹各標準化電網(wǎng)模型實現(xiàn)ETL的途徑。（1）CIM/E模型CIM/E標準為國標，是于CIM/XML錄入信息冗余過多的情景下，基于E語言開發(fā)出的一種在線模型交互標準，以類定義為支撐闡述文檔模型的產(chǎn)出格式，采用橫、縱縱表式結(jié)構(gòu)存儲模型，功能于在線模型互換為主。（2）CIM/XML模型本文提及的標準是當下世界各國通用的模型交互標準，近些年其在國內(nèi)多個地區(qū)試用或投用，反響較好，其利用結(jié)構(gòu)化文件存儲模型，為確保能清晰闡述信息咨詢，CIM/XML對XML的多層嵌套結(jié)構(gòu)進行簡化處理，僅留存了資源/屬性兩層面的扁平式結(jié)構(gòu)，利用ID精準、快速調(diào)用不同元素，CIM/RDF是錄入電網(wǎng)元數(shù)據(jù)模型的載體。（3）CIM/G模型該標準是現(xiàn)行電網(wǎng)圖形交互規(guī)范，是以電力系統(tǒng)公共信息平臺SVG為基礎(chǔ)建設(shè)于發(fā)展的。G語言持有的基本圖形要素傳承了SVG的圖形闡述特征于語法法則，剔除了SVG不能實現(xiàn)共享間隔、圖元模板的不足，以最直接的形式闡述電網(wǎng)電力設(shè)備具備的屬性，在多層級引用形式的支撐下，簡易、高效率的闡述、存儲、調(diào)取設(shè)備信息及圖形數(shù)據(jù)。

2.3二維可視化技術(shù)應(yīng)用

在智能調(diào)度大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)應(yīng)用時，二維可視化主要表現(xiàn)在如下幾點：其一，動態(tài)潮流法。潮流作為電力調(diào)度運行中常見情況，動態(tài)潮流的可視化不僅能夠?qū)⒊绷髯兓闆r實時展現(xiàn)，還能夠根據(jù)潮流數(shù)量、流動速度確定負荷情況，同時，還能夠通過限額、裕度直觀掌握潮流改變大小與改變方向。所以，在電力智能化調(diào)度中，應(yīng)用可視化技術(shù)，提高了數(shù)據(jù)信息直觀性，為調(diào)度行為提供了便利。其二，單品圖法。在二維可視化技術(shù)中，單品圖法應(yīng)用包含如下幾點：1）有助于調(diào)度人員快速尋找單品圖法下最大數(shù)據(jù)，對其所處區(qū)域做好顏色填充工作，并有效標準最大數(shù)據(jù)位置情況。2）通過系統(tǒng)實際運行過程與最大數(shù)據(jù)，確定扇形區(qū)域。3）通過電力系統(tǒng)運行情況，選擇規(guī)定顏色，填充扇形區(qū)域，直觀呈現(xiàn)電力調(diào)度數(shù)據(jù)信息。其三，等值線法。該方法能夠?qū)㈦娏φ{(diào)度不同類型數(shù)據(jù)直觀呈現(xiàn)，如：線路負載率、變壓器負載率、節(jié)點電壓，以此促進調(diào)度人員準確及時掌握智能電網(wǎng)運行情況，提高電網(wǎng)運行穩(wěn)定性。

2.4可靠性評價方法

針對復(fù)雜電力系統(tǒng)的多指標體系，需要根據(jù)指標的重要程度進行賦權(quán)，從而對電力系統(tǒng)調(diào)度進行評價。在綜合評價的方法中，主要包括主觀賦權(quán)和客觀賦權(quán)兩種方法。主觀賦權(quán)主要依靠經(jīng)驗決策，分別有專家法、層次法以及評價法，這類評價方法主觀性成分占了多數(shù)，更多依賴于專家等人員的工作經(jīng)驗，因此其評價結(jié)果不夠客觀。客觀賦權(quán)主要是采用數(shù)理統(tǒng)計的方法，將各參數(shù)數(shù)值化，通過目標優(yōu)化、概率算法等，得到不同指標參數(shù)的差異性和有效信息量，進而確定不同指標的權(quán)重，但這種方法又不能綜合考慮指標的應(yīng)用價值。為了衡量電力調(diào)度系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要綜合考慮其歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，對電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的各項數(shù)據(jù)進行深入挖掘，獲得電網(wǎng)調(diào)度的各項信息，根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果對系統(tǒng)可靠性進行評估。

結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)紛紛進入大數(shù)據(jù)時代，電力企業(yè)在智能化發(fā)展過程中，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，生成電力數(shù)據(jù)不斷增多，增大了電力智能調(diào)度的困難度，阻礙了智能電網(wǎng)發(fā)展。可視化技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用，能夠及時預(yù)警電網(wǎng)運行中潛在故障，并準確定位、直觀展現(xiàn)故障點，輔助調(diào)度人員及時解決故障，促進電網(wǎng)穩(wěn)定運行，全面提升電力智能調(diào)度水平，推動電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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