配網(wǎng)數(shù)據(jù)現(xiàn)狀.docx

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1、2供電企業(yè)數(shù)據(jù)現(xiàn)狀分析本章通過供電企業(yè)信息化系統(tǒng)建設和數(shù)據(jù)現(xiàn)狀評估說明電力企業(yè)已進入大數(shù)據(jù)時代。同時分析數(shù)據(jù)質量，指出未來提升的方向引言配電網(wǎng)處于電力系統(tǒng)的末端，具有地域分布廣、電網(wǎng)規(guī)模大、設備種類多、網(wǎng)絡連接多樣、運行方式多變等鮮明特點。隨著城鎮(zhèn)化建設和用電需求的增長，配電網(wǎng)一直在不斷地改造和擴建，其規(guī)模也不斷擴大，國網(wǎng)公司系統(tǒng)內大多數(shù)縣級以上配電網(wǎng)的規(guī)模都已達到百條饋線以上，一些中、大型城市的中壓饋線已達到或超過千條。隨著配電自動化、用電信息采集等應用系統(tǒng)的推廣應用，對于有千條饋線的大規(guī)模配電網(wǎng)，配電網(wǎng)中會產(chǎn)生指數(shù)級增長的海量異構、多態(tài)

2、的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)集合的大小可達到當今信息學界所關注的大數(shù)據(jù)級別。此外，大規(guī)模配電網(wǎng)還具有其特有的特征：1）數(shù)據(jù)采集多，每個采集點采集相對固定類別的數(shù)據(jù)，且分布在各個電壓等級內；2）不同采集點的采樣尺度不同，數(shù)據(jù)斷面不同；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)分布在不同的應用系統(tǒng)中。含有包括光伏發(fā)電、風電、燃氣輪機等分布式電源(distributedgenerator，DG)的配電網(wǎng)即有源配電網(wǎng)，分布式電源的不斷滲透給大規(guī)模配電網(wǎng)傳統(tǒng)的分析與計算帶來更大的挑戰(zhàn)。分布式電源接入電網(wǎng)后，向電網(wǎng)調度機構提供的信息至少應當包括：1）電源并網(wǎng)狀態(tài)

3、、有功和無功輸出、發(fā)電量；2）電源并網(wǎng)點母線電壓、頻率和注入電力系統(tǒng)的有功功率、無功功率；3）變壓器分接頭檔位、斷路器和隔離開關狀態(tài)。因此，分布式電源接入后，在原已規(guī)模很大的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集中新增了一組需采集的數(shù)據(jù)項，同時也會惡化配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的非健全性和不確定性。隨著智能配電網(wǎng)信息化、自動化、互動化水平的提高以及與物聯(lián)網(wǎng)的相互滲透與融合，電力企業(yè)量測體系內部積累了大量數(shù)據(jù)，如用戶用電數(shù)據(jù)、調度運行數(shù)據(jù)、GIS數(shù)據(jù)、設備檢測和監(jiān)測數(shù)據(jù)以及故障搶修數(shù)據(jù)等。在量測體系之外，電力企業(yè)還積累了大量運營數(shù)據(jù)，如客戶服務數(shù)據(jù)、企業(yè)管理數(shù)據(jù)以及電力市場數(shù)據(jù)

4、等。除卻電力企業(yè)內部數(shù)據(jù)，還有許多潛在的外部數(shù)據(jù)源，如互聯(lián)網(wǎng)、移動設備的GPS，以及公共服務部門數(shù)據(jù)庫等所能提供的大數(shù)據(jù)可供挖掘與利用。配網(wǎng)數(shù)據(jù)分類配電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)大致可以分為3類:主動配電網(wǎng)運行狀態(tài)及相關監(jiān)測信息，如網(wǎng)絡運行拓撲、分布式電源及設備狀態(tài)信息;影響分布式電源出力的配電網(wǎng)相關區(qū)域天氣信息，如光照、氣溫、風速等信息;網(wǎng)內用戶的狀態(tài)及營銷信息，如電動汽車的運行信息、用戶的用電量信息等。根據(jù)數(shù)據(jù)來源的不同，可以將智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分為電力企業(yè)量測數(shù)據(jù)、電力企業(yè)運營數(shù)據(jù)以及電力企業(yè)外部數(shù)據(jù)3類，如圖1所示。這3類數(shù)據(jù)彼此作用，共同服務于智能

5、配電網(wǎng)的運行與發(fā)展，如人口的大規(guī)模遷徙影響用戶用電量，用戶用電情況變化會影響電網(wǎng)建設規(guī)模與運行方式，而用戶用電數(shù)據(jù)和電網(wǎng)建設數(shù)據(jù)等可以為電力企業(yè)制訂合理的營銷策略以及公共服務部門更新區(qū)域能源發(fā)展規(guī)劃提供參考。依照數(shù)據(jù)結構的劃分形式，這些數(shù)據(jù)可以分為結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)。結構化數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫里，可以用二維表結構來邏輯表達實現(xiàn)的數(shù)據(jù)，配電網(wǎng)中的大部分數(shù)據(jù)都是該種形式，且隨著分布式能源、電動汽車以及其配套設施在主動配電網(wǎng)中的大量出現(xiàn)，該類型數(shù)據(jù)還將呈井噴式增長。相對于結構化數(shù)據(jù)，無法用二維邏輯表表達的數(shù)據(jù)即稱為非結構化數(shù)據(jù)。這部分數(shù)據(jù)主要包

6、括線路、設備的監(jiān)測圖片和視頻，設備檢修管理等的日志信息等。這部分數(shù)據(jù)同樣增加迅速，有報道［19］指出在信息化建設的過程中，能夠采用關系型數(shù)據(jù)庫處理的結構化數(shù)據(jù)約占企業(yè)數(shù)據(jù)總量的20%，而其他80%的非結構化數(shù)據(jù)則無法完全采用關系型數(shù)據(jù)庫表達。國家電網(wǎng)公司在2011年建成了企業(yè)級非結構化數(shù)據(jù)管理平臺并制定了配套的管理和規(guī)范［20］，足見非結構化數(shù)據(jù)價值在電網(wǎng)內日益凸顯。從數(shù)據(jù)實時性上來分，主動配電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)又可以分為實時數(shù)據(jù)、準實時數(shù)據(jù)以及非實時數(shù)據(jù)。例如配電網(wǎng)調度、控制、保護等需要的數(shù)據(jù)大部分為實時數(shù)據(jù)，以保證配電網(wǎng)的正常運行;分布式電源等

7、設備的狀態(tài)監(jiān)測信息、氣象信息等并非實時調用的信息歸為準實時信息，供后期對設備狀態(tài)分析及預測使用;設備運行日志、監(jiān)測視頻、用戶營銷信息等信息因其應用實時性要求更低，列為非實時數(shù)據(jù)。配網(wǎng)數(shù)據(jù)現(xiàn)狀和存在問題目前對于智能配電網(wǎng)數(shù)據(jù)的利用還主要集中在電力企業(yè)量測數(shù)據(jù)方面，對于3類數(shù)據(jù)彼此影響的研究還較少，即便是對于電力企業(yè)量測數(shù)據(jù)，其中蘊含的價值也還遠未得到系統(tǒng)、深入的開發(fā)與應用。今后分布式電源的大量引入以及電動汽車的快速發(fā)展，必將會為智能配電網(wǎng)的大數(shù)據(jù)資源池注入更多的數(shù)據(jù)流，智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)中潛藏的價值也將隨著研究與利用的深入不斷涌現(xiàn)。配網(wǎng)大數(shù)據(jù)的

8、特征配電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)具有典型的“4V”特征，即規(guī)模大、類型多、價值密度低和變化快。(1)數(shù)據(jù)規(guī)模巨大。國家電網(wǎng)信通公司在北京5個小區(qū)，部署了353個智能電表信息采集點，采集1.2