3 引發(fā)技術(shù)變革的電力大數(shù)據(jù)

3.1 數(shù)據(jù)規(guī)模大，數(shù)據(jù)處理時(shí)效性要求高——傳統(tǒng)技術(shù)手段不能經(jīng)濟(jì)地滿足業(yè)務(wù)性能需求

3.1.1配電網(wǎng)低電壓實(shí)時(shí)監(jiān)測

隨著配電自動化、用電信息采集等應(yīng)用系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，對于有千條饋線的大規(guī)模配電網(wǎng)來說，配電網(wǎng)中會產(chǎn)生指數(shù)級增長的海量異構(gòu)、多態(tài)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)集合的大小可達(dá)到當(dāng)今信息學(xué)界所關(guān)注的大數(shù)據(jù)級別。此外，大規(guī)模配電網(wǎng)還具有其特有的特征.貝體如下：

1）數(shù)據(jù)采集多，每個(gè)采集點(diǎn)采集相對固定類別的數(shù)據(jù)。且分布在各個(gè)電壓等級內(nèi)。
2）不同采集點(diǎn)的采樣尺度不同，數(shù)據(jù)斷面也不同。
3）數(shù)據(jù)不健全，數(shù)據(jù)采集存在誤差和漏傳。
4）數(shù)據(jù)分布在不同的應(yīng)用系統(tǒng)中：有效地利用用電信息采集數(shù)據(jù)、網(wǎng)架數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)和地理信息數(shù)據(jù)，能實(shí)現(xiàn)對配網(wǎng)電壓的全面監(jiān)測，將可靠地支撐配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與運(yùn)行。

1.現(xiàn)狀和需求
根據(jù)居民主要家用電器設(shè)汁標(biāo)準(zhǔn)，供電電壓低于198V時(shí)部分家電將不可用。在各個(gè)電網(wǎng)公司的供電區(qū)域中，一部分老舊小區(qū)和遠(yuǎn)郊區(qū)縣都存在著電壓過低的問題；一方面，電壓過低威脅配電網(wǎng)運(yùn)行安全和用電設(shè)備的使用壽命；另一方面電壓過低會造成用戶的投訴率增加，從而影響到電網(wǎng)公司的社會形象。為了改變這種狀況，部分電網(wǎng)公司通過在低電壓現(xiàn)象頻繁的供電區(qū)域，部署電壓監(jiān)測終端設(shè)備來實(shí)現(xiàn)對低電壓問題的實(shí)時(shí)監(jiān)測。該方式存在以下的問題：
1）電壓監(jiān)測點(diǎn)布點(diǎn)少，沒有做到全覆蓋。僅在重過載出現(xiàn)頻繁的臺區(qū)安裝了電壓監(jiān)測設(shè)備，沒有對整個(gè)配網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全覆蓋 。
2）電壓監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測區(qū)域太廣，不能精確定位到低電壓區(qū)域。電壓監(jiān)測設(shè)備安裝在配電設(shè)備端，小區(qū)用戶端沒有布點(diǎn)，電壓監(jiān)測區(qū)域的準(zhǔn)確度不高。

2.應(yīng)用場景
目前電網(wǎng)公司信息化建設(shè)過程中，將逐步實(shí)現(xiàn)配電設(shè)備的全采集、全覆蓋，用戶用電數(shù)據(jù)15 分鐘采集一次，甚至5分鐘采集一次；可以使用營銷系統(tǒng)用電信息采集數(shù)據(jù)計(jì)算用戶端的電壓 ，實(shí)現(xiàn)對用戶端電壓的監(jiān)測，作為目前電壓監(jiān)測手段的補(bǔ)充。
基于營銷系統(tǒng)的用電信息采集數(shù)據(jù)（實(shí)時(shí)全覆蓋、全采集后，全網(wǎng)數(shù)據(jù)總量1800TB，年增量90 0TB），采用大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)流技術(shù)計(jì)算實(shí)時(shí)監(jiān)測用戶端電壓，結(jié)合生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù) 據(jù) 、調(diào)度系統(tǒng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，計(jì)算出低電壓配電網(wǎng)區(qū)域；參考GIS系統(tǒng)的設(shè)備位置數(shù)據(jù)，獲得低電壓所在物理區(qū)域，明確低電壓臺區(qū)的分布情況和低電壓的影響程度，實(shí)現(xiàn)不同特性低電壓臺區(qū)的區(qū)別化管控。支撐電網(wǎng)公司運(yùn)維檢修部門優(yōu)先對低電壓在180V一下的臺區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)分析和治理，滿足居民基本用電需求；支撐調(diào)度部門，合理調(diào)度用電負(fù)荷；支撐規(guī)劃部門發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)存在的問題.合適分配電設(shè)施的下一步投資。

3.預(yù)期價(jià)值
電壓監(jiān)測全面準(zhǔn)確，支撐調(diào)控中心有效應(yīng)用無功補(bǔ)償設(shè)備，提升實(shí)時(shí)控制能力；支撐營銷部門,提升供電質(zhì)量，提升客戶滿意度; 支撐運(yùn)檢部門，降低設(shè)備損耗，提升設(shè)備使用壽命；支撐發(fā)策部門，合理規(guī)劃配電設(shè)施的分布。

4.國外應(yīng)用案例
電力公司利用GIS記錄配電網(wǎng)的資產(chǎn)以及其在系統(tǒng)里的拓?fù)溥B接關(guān)系，包括用戶與臺區(qū)或配電變壓器的關(guān)系，配電變壓器與饋線的關(guān)系。但是長久以來，由于種種原因，GIS中的拓?fù)溥B接信息含有許多錯(cuò)誤。這些錯(cuò)誤對有效地資產(chǎn)管理、維護(hù)、故障響應(yīng)、系統(tǒng)運(yùn)行及現(xiàn)場人員的人身安全都有不良的影響。為了解決這些問題，電力公司通常是通過制訂嚴(yán)格的流程，以促使相關(guān)人員在進(jìn)行操作后及時(shí)更新系統(tǒng)記錄；也會定期組織專有的人力排查，以期減少這些錯(cuò)誤信息。結(jié)果是花費(fèi)很太，卻難以達(dá)到預(yù)想的效果。主要是因?yàn)榕潆娤到y(tǒng)范圍太大，新的操作每天都在不斷地發(fā)生。2012年，加拿大的BC Hydro開發(fā)了智能電表數(shù)據(jù)分析元。用以識別和修正在GIS系統(tǒng)中的配網(wǎng)拓?fù)溥B接關(guān)系方面的錯(cuò)誤，收效顯著。

在配電網(wǎng)中，由于各處負(fù)荷的不確定性.電壓常常在變動。電氣距離相近的負(fù)荷，其電壓波動曲線比較接近（相關(guān)度髙）；而電氣距離較遠(yuǎn)的負(fù)荷。其電壓波動曲線相似度則較低（相關(guān)度低）、同時(shí)由于配電網(wǎng)是以輻射狀拓?fù)溥\(yùn)行，電壓幅值高低代表著用戶節(jié)點(diǎn)在線路上的上下游位罝關(guān)系。根據(jù)這兩個(gè)特點(diǎn)，數(shù)據(jù)分析元針對GIS系統(tǒng)中同一臺區(qū)變壓器下的用戶和相鄰臺區(qū)變壓器下的所有用戶。利用其連續(xù)一段時(shí)間（兩周）內(nèi)智能電表每小時(shí)的序列電壓量測值進(jìn)行電壓曲線相關(guān)度分析，再結(jié)合GIS現(xiàn)有的拓?fù)湫畔?，判斷其是否正確。

書名：電力大數(shù)據(jù)：能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的電力企業(yè)轉(zhuǎn)型與價(jià)值創(chuàng)造

ISBN：978-7-111-51693-4

作者：賴征田

出版日期：2016-01

出版社：機(jī)械工業(yè)出版社