3 引發技術變革的電力大數據

3.1 數據規模大，數據處理時效性要求高——傳統技術手段不能經濟地滿足業務性能需求

3.1.1配電網低電壓實時監測

隨著配電自動化、用電信息采集等應用系統的推廣應用，對于有千條饋線的大規模配電網來說，配電網中會產生指數級增長的海量異構、多態的數據，數據集合的大小可達到當今信息學界所關注的大數據級別。此外，大規模配電網還具有其特有的特征.貝體如下：

1）數據采集多，每個采集點采集相對固定類別的數據。且分布在各個電壓等級內。
2）不同采集點的采樣尺度不同，數據斷面也不同。
3）數據不健全，數據采集存在誤差和漏傳。
4）數據分布在不同的應用系統中：有效地利用用電信息采集數據、網架數據、設備狀態和地理信息數據，能實現對配網電壓的全面監測，將可靠地支撐配電網規劃設計與運行。

1.現狀和需求
根據居民主要家用電器設汁標準，供電電壓低于198V時部分家電將不可用。在各個電網公司的供電區域中，一部分老舊小區和遠郊區縣都存在著電壓過低的問題；一方面，電壓過低威脅配電網運行安全和用電設備的使用壽命；另一方面電壓過低會造成用戶的投訴率增加，從而影響到電網公司的社會形象。為了改變這種狀況，部分電網公司通過在低電壓現象頻繁的供電區域，部署電壓監測終端設備來實現對低電壓問題的實時監測。該方式存在以下的問題：
1）電壓監測點布點少，沒有做到全覆蓋。僅在重過載出現頻繁的臺區安裝了電壓監測設備，沒有對整個配網實現全覆蓋 。
2）電壓監測點監測區域太廣，不能精確定位到低電壓區域。電壓監測設備安裝在配電設備端，小區用戶端沒有布點，電壓監測區域的準確度不高。

2.應用場景
目前電網公司信息化建設過程中，將逐步實現配電設備的全采集、全覆蓋，用戶用電數據15 分鐘采集一次，甚至5分鐘采集一次；可以使用營銷系統用電信息采集數據計算用戶端的電壓 ，實現對用戶端電壓的監測，作為目前電壓監測手段的補充。
基于營銷系統的用電信息采集數據（實時全覆蓋、全采集后，全網數據總量1800TB，年增量90 0TB），采用大數據的實時流技術計算實時監測用戶端電壓，結合生產系統的設備運行狀態數 據 、調度系統的網架結構數據，計算出低電壓配電網區域；參考GIS系統的設備位置數據，獲得低電壓所在物理區域，明確低電壓臺區的分布情況和低電壓的影響程度，實現不同特性低電壓臺區的區別化管控。支撐電網公司運維檢修部門優先對低電壓在180V一下的臺區進行重點分析和治理，滿足居民基本用電需求；支撐調度部門，合理調度用電負荷；支撐規劃部門發現電網存在的問題.合適分配電設施的下一步投資。

3.預期價值
電壓監測全面準確，支撐調控中心有效應用無功補償設備，提升實時控制能力；支撐營銷部門,提升供電質量，提升客戶滿意度; 支撐運檢部門，降低設備損耗，提升設備使用壽命；支撐發策部門，合理規劃配電設施的分布。

4.國外應用案例
電力公司利用GIS記錄配電網的資產以及其在系統里的拓撲連接關系，包括用戶與臺區或配電變壓器的關系，配電變壓器與饋線的關系。但是長久以來，由于種種原因，GIS中的拓撲連接信息含有許多錯誤。這些錯誤對有效地資產管理、維護、故障響應、系統運行及現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格的流程，以促使相關人員在進行操作后及時更新系統記錄；也會定期組織專有的人力排查，以期減少這些錯誤信息。結果是花費很太，卻難以達到預想的效果。主要是因為配電系統范圍太大，新的操作每天都在不斷地發生。2012年，加拿大的BC Hydro開發了智能電表數據分析元。用以識別和修正在GIS系統中的配網拓撲連接關系方面的錯誤，收效顯著。

在配電網中，由于各處負荷的不確定性.電壓常常在變動。電氣距離相近的負荷，其電壓波動曲線比較接近（相關度髙）；而電氣距離較遠的負荷。其電壓波動曲線相似度則較低（相關度低）、同時由于配電網是以輻射狀拓撲運行，電壓幅值高低代表著用戶節點在線路上的上下游位罝關系。根據這兩個特點，數據分析元針對GIS系統中同一臺區變壓器下的用戶和相鄰臺區變壓器下的所有用戶。利用其連續一段時間（兩周）內智能電表每小時的序列電壓量測值進行電壓曲線相關度分析，再結合GIS現有的拓撲信息，判斷其是否正確。

書名：電力大數據：能源互聯網時代的電力企業轉型與價值創造

ISBN：978-7-111-51693-4

作者：賴征田

出版日期：2016-01

出版社：機械工業出版社