簡(jiǎn)要分析大數(shù)據(jù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用

由于配電系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)字化與智能化，大數(shù)據(jù)應(yīng)用于傳統(tǒng)電力行業(yè)正在發(fā)生深刻變化。以智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)為用戶提供優(yōu)化調(diào)度、需求響應(yīng)等服務(wù)。在此背景下，論述了大數(shù)據(jù)在現(xiàn)代智能配電網(wǎng)領(lǐng)域的概念特征，闡述了幾種典型的智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)場(chǎng)景分析，根據(jù)智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的技術(shù)和特點(diǎn)說(shuō)明了數(shù)據(jù)分析方法。最后，展望了大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能配電網(wǎng)應(yīng)用帶來(lái)的新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)應(yīng)用在電網(wǎng)運(yùn)行智能化、信息化趨勢(shì)中得到了越來(lái)越多的關(guān)注，也逐步成為電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域。大數(shù)據(jù)具有 4 個(gè)特點(diǎn)，即高速度（Velocity）、大容量（volume）、價(jià)值密度（Value）和多樣性（Variety）。大數(shù)據(jù)系統(tǒng)是實(shí)時(shí)處理，數(shù)據(jù)的處理方式是從結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向了非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)。一般方式中，關(guān)系式數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行處理顯得很困難。

電力系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用環(huán)境也越來(lái)越多。需要針對(duì)大數(shù)據(jù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用做進(jìn)一步的探究，由此為大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用提供保障。

1、智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)特征來(lái)源分析

智能電網(wǎng)的運(yùn)行取得了豐富的數(shù)據(jù)源，采用大數(shù)據(jù)系統(tǒng)有廣泛的應(yīng)用。目前，大多數(shù)地市擁有各種各樣基于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)源來(lái)自電網(wǎng)系統(tǒng)的輸電調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、變電配電自動(dòng)化系統(tǒng)、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、電網(wǎng)環(huán)境系統(tǒng)、負(fù)荷控制系統(tǒng)、配變負(fù)荷的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、地理信息GIS系統(tǒng)、用電信息的采集系統(tǒng)，還有企業(yè)資源 ERP 系統(tǒng)、營(yíng)銷業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)，客服系統(tǒng) 95598，以及來(lái)自經(jīng)濟(jì)社會(huì)類的數(shù)據(jù)等 。

2、智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)場(chǎng)景分析

基于有源配電網(wǎng)規(guī)劃的負(fù)荷預(yù)測(cè)。未了實(shí)現(xiàn)對(duì)電力負(fù)荷的時(shí)間分布和空間分布預(yù)測(cè)，為規(guī)劃設(shè)計(jì)、電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度提供依據(jù)，提升決策的準(zhǔn)確性和有效性，將體量更大、類型更多的電力大數(shù)據(jù)作為分析樣本。

配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估與預(yù)警?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)的配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估與預(yù)警主要包括以下 4 個(gè)方面。

（1）對(duì)配電網(wǎng)的供電能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，如容載比、線路間負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力等。當(dāng)供電能力不能滿足負(fù)荷需求時(shí)，根據(jù)負(fù)荷重要程度、產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益以及歷史電壓負(fù)荷情況，進(jìn)行甩負(fù)荷。

（2）對(duì)配電網(wǎng)可靠性和供電質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，如負(fù)荷點(diǎn)故障率、系統(tǒng)平均停電頻率、系統(tǒng)平均停電時(shí)間、電壓合格率、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡度等參數(shù)。

（3）對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行安全性評(píng)價(jià)，如電力系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)電壓水平、主變和線路負(fù)載率等。

（4）對(duì)配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，如線損率和設(shè)備利用效率等。

基于有源配電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)估?；诖髷?shù)據(jù)的有源配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和評(píng)估包括以下 2 個(gè)方面。

（1）有源配電網(wǎng)電能質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)。面對(duì)出現(xiàn)的電能質(zhì)量問(wèn)題，近年來(lái)產(chǎn)生了許多綜合分析法。但是，基于傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析方法的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置面臨性能差、精度低、智能化程度低等問(wèn)題，需研究高性能的電能質(zhì)量分析方法，開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)在線的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

（2）有源配電網(wǎng)電能質(zhì)量評(píng)估。加入大規(guī)模的結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，為電能運(yùn)行的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估；加入有源配電網(wǎng)電能的質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)，通過(guò)挖掘電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)，揭示以前由于分析成本太高而忽略的信息，為電力企業(yè)和電網(wǎng)用戶提供了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析、無(wú)功源的配置方案合理性分析、敏感負(fù)荷安裝位置分析、監(jiān)測(cè)點(diǎn)配置方案等高附加值服務(wù)，這些增值服務(wù)有利于加強(qiáng)電網(wǎng)安全、電網(wǎng)穩(wěn)定，使得電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3、配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析方法

（1）配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)快速分析。分布式并行計(jì)算技術(shù)為供電企業(yè)和用戶提供大量的高附加值服務(wù)，為大規(guī)模復(fù)雜配電網(wǎng)分析計(jì)算提供強(qiáng)大的支撐。這有利于電網(wǎng)安全監(jiān)測(cè)與控制，包括供電與電力調(diào)度決策支持、故障預(yù)警與處理、更準(zhǔn)確的用電量預(yù)測(cè)等。還有電力企業(yè)精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管理、客戶用電行為分析與客戶細(xì)分，以及更加科學(xué)的需求管理等。

（2）配電網(wǎng)數(shù)據(jù)特征聚類。聚類可用于將數(shù)據(jù)分割成多個(gè)類或子集，在聚類分析中類的數(shù)量是未知的。常見(jiàn)的聚類方法有層次聚類法、劃分聚類法、網(wǎng)格聚類法、智能聚類法以及基于模型的聚類法等。根據(jù)配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的特征和不同聚類方法的適用范圍，通過(guò)研究基于配電網(wǎng)的時(shí)空特性，數(shù)據(jù)聚類方法，提出相應(yīng)的解決方案。

結(jié)語(yǔ)

電力信息化建設(shè)利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，在企業(yè)數(shù)據(jù)共享的平臺(tái)下獲取電力企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)、地形地貌數(shù)據(jù)、水資源數(shù)據(jù)等有效數(shù)據(jù)，能夠提煉準(zhǔn)確的、有價(jià)值的數(shù)據(jù)，能夠?yàn)楣芾硇б妗Q策能力提升提供有效幫助。