配电网规划中大数据的应用

配电网规划中大数据的应用

(大理祥云供电局云南祥云672100)

摘要:配电网的规划是电力系统建设的重要方面,因其规模不断扩大,所以大数据在配电网规划系统的应用具有十分重要的地位。配电网规划系统对配电网的科学、合理的设计有重要意义,可以很大程度的提升配电网设计的效率和质量。本文从大数据系统的特征和分类出发,阐述了配电网设计系统的整体思路、数据的链接原理、融合体系等,并分析了配电网设计系统的主要构成、应用模块和配电网设计系统在电网建设中的实际应用。

关键词:大数据;配电网;规划;开发应用

0引言

配电网络是电力的终端系统,其特点是体量大、设备类型多、网络架构复杂、运行模式灵活等。随着我国社会经济的发展,城镇化的不断推进和电力安全要求的不断提升,配电网在不断的进行改进和增加,配电网体量逐渐扩大,国家电网系统中县以上配电网的体量大部分馈线水平都超过了百条,城市的中压馈线水平已经达到了1000条上下,配电自动化的推行、用电信息收集系统的大规模使用,使配电网生成很多不同结构、不同形态的信息,这些信息集合到一起,体量已经达到了大数据级别。配电网的设计系统主要包括现有配电网的梳理、供电地域的区分、电网负载预估、目标网架构分析和经济投入、技术差异等,其设计的对象主要是基础数据的收集、分析和管理。

1大数据系统的分类及特征

1.1大数据系统的分类

伴随计算机和网络技术的不断发展,电力系统越来越多的采用智能技术。变电站、电能表的信息化建设,即时检测、移动检修、监测控制一体化等系统的应用,都产生大量的数据信息,这使得电网数据的体量和类别迅速增加,这些信息流共同组成了电网大数据。从不同的信息来源,可以把电网大数据分成以下两类:第一类,电网内部信息,一般是生产管理系统(PMS)数据、数据采集和监控(SCA⁃DA)、用电量收集和生产即时管理系统等数据;第二,电网外部信息,一般包含地理信息系统(GIS)的数据、电动汽车充电、换电管控系统数据、气象数据、公共服务数据和互联网信息等。

1.2电网大数据的特征

上述与电网有关的这一系列数据,储存地点不同,数据的管理也由不同的组织进行,特征是分散储存、分散管理。电网不同数据之间不是独立的,是互有联系、彼此影响的,数据之间的关系很复杂。这一系列的数据具有下面这些特征:①数据收集类别多,数据量大,每个收集点收集特定类别的数据,并且在不同电压水平都有收集;②数据收集点的取样标准不一样,数据断面不一样;③数据不准确,收集数据过程中具有误差和遗漏;④数据分散在不同的应用系统中,如生产管理、地理信息、数据采集与监控等系统。

2配电网规划系统的原理和应用

2.1大数据下的配电网规划系统

在大数据背景下的配电网设计系统主要涉及以下方面:第一,模拟电网设备配置和数据连接的开发,主要数据包含生产管理系统数据、地理信息数据、收集和监控数据等,并且对基础数据进行判断维护,分析各种数据之间的关联;第二,分析电网运行的影响因素,关注配电网的运行情况,梳理出数据指导配电网的设计;第三,建立配电网设计运行模型,发现当前设计的问题,记录问题点,利用系统的共享功能,设计项目,使项目、问题、设备等联系起来。

2.2如何实现数据接入

大数据系统提取多种数据后,对这些数据进行后续的整理和分析,从而实现系统数据的输入。这个数据库分成2个字段:第一种是设备ID以GIS为开头,可以精确配置和建立数据之间的相互联系;第二种是设备ID,可以模糊处理数据的相互关系。并且应用数据融合、分析等工具总结数据,建立统一完善的数据库。动态更新数据库,可以为配电网规划提供更有效的支撑。

2.3什么是数据融合

数据融合是把不同系统中的设备信息以某种相同点整合成统一信息的过程。融合的原则是:首先以设备ID为依据融合数据,因各个系统之间的设备ID有隔离的情况,有些数据不能通过设备ID进行检测,这些数据可以用设备整体通路的中文名进行汇总。数据融合多采取自动和线下手动两种相结合的手段,手动方式需要下载系统中的数据模板,进行线下的维护、处理,一般不能通过自动融合处理的数据都可以使用手动的方法处理。

2.4数据维护

生产管理、地理信息等系统在收集数据时产生的误差和遗漏造成一些数据的不完善,会引起配电网设计系统总体数据出现偏差,导致配电网数据中设备参数、网架结构等出现问题,最终导致现有配电网的状态受到影响。原始收集的数据出现问题后,可以采用数据维护功能进行处理,数据维护功能包括从属关系修复、网架构成修复和数据维护等。维护的对象主要有:导线连接、节点增加、熔断器的减除、隔离开关的减少、供电范围的调整等,还包含了导线类型选择、设备参数维护、容量管理、端口处置、站内断路器和连接线管理、清理开关旋转及多余线路等。经过维护的数据,对实际情况的还原度比较高,能够为进一步分析配电网运行状态提供数据基础。

2.5大数据系统应用现状分析

大数据系统为配电网的设计建立了理论基础,系统分析的电网运行数据指标可大致分成三种:供电水平、网架构成和设备能力。实际的作用在分析和对比主变压器负荷、线路负荷、“N-1”通过率、线路连接模型、供电范围、绝缘覆盖率、导线安全性评价、供电安全、设计计算结论等数据,为计划人员健全电网的网架构成提升电网供电水平提供有效支持。

2.6一体化建模

配电网设计系统以区域地图为前提,采用新增变电站、变更线路、增减断路器和变更负载等形式,设计电网不同的整体运行模型,验证不同模型的运行状态,可以促进配电网进行更科学、更合理、更具实践性的规划。

2.7建立项目档案、问题档案

问题档案应该记录现有电网运行中出现的问题,并包含随着地区经济发展电网设置和管理可能出现的问题。系统可以根据具体的设备或位置建立问题,也可以根据现有电网问题建立新的问题。根据建立的问题,创建项目,并使用系统的建模功能,将项目设计到系统中,通过运行模型,验证项目是否可以合理的运行,并且系统可以联系起问题、项目、设备等方面,便于进行管理和查看。

3大数据系统的应用

(1)大数据系统在芜湖地区已经投入使用,接入了PMS、GIS、SCADA等多种数据,并进行了数据维护。(2)此系统在芜湖地区的使用的分析功能,发现了芜湖配电网的一些线路供电半径过大、负载过大和连接太多等问题,并把这些问题记录到了问题库中,并建立了问题有关的配电网规划项目。(3)通过系统的模拟功能,模拟设计项目的运行,检测模拟电网的状态,得到模拟电网的有效指标,经过对比和调整使得配电网运行有明显改善,供电效率有明显提高。

4结语

配电网设计的优劣决定了配电网的运行,进而关系到经济的发展,建立和使用已大数据为基础的配电网设计系统,可以为现有电网的运行提供合理的数据基础,同时为新的配电网设计提供理论基础,并且能够为决策提供依据,提高工作效率。降低电网的经济投入,提高电网的社会服务水平。

参考文献

[1]智能电网新技术对城市配电网规划的几点要求[J].夏提古丽•克尤木,艾合买提•艾则孜.科技创新导报.2017(14)

[2]关于智能电网的配电网规划体系探讨[J].李志强.科技资讯.2017(32)

[3]基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路[J].赵江伟.价值工程.2014(31)

[4]浅谈配电网规划中存在的问题及措施[J].徐大清.中国战略新兴产业.2017(48)

标签:;  ;  ;  

配电网规划中大数据的应用
下载Doc文档

猜你喜欢