基于大数据技术的配电网运行可靠性研究
​白小宇
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​白小宇,. 基于大数据技术的配电网运行可靠性研究[J]. 电网技术研究,20214. DOI:10.12721/ccn.2021.157040.
摘要: 现代社会,电力不可或缺,应用于日常生活中的方方面面,为人们带来极大的便利。但是,我国用电需求极大,配电网必须具有较好的稳定性和可靠性。我国部分地区配电网系统不规范,运行受阻,导致配网供电设备不稳定,引发一系列用电安全事故,存在较大的安全隐患。大数据时代,智能电网建设步入新阶段,用电采集和在线监控系统应运而生。配电网工作人员必须具备熟练的技术,通过数据分析挖掘用户的真实需求,合理进行能量优化和状态评估,制定相应的实施方案,改善配电网系统运行情况。总之,大数据技术的应用对于配电网的运行可靠性具有至关重要的作用。
关键词: 大数据技术;配电网运行;可靠性
DOI:10.12721/ccn.2021.157040
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1 引言

电力系统相对于其他行业的系统相比,其具备更加突出的独立性特征,在性能、安全性等多方面具备比较突出的要求。配电网当中信息管理以及生产控制等内容存在相对复杂的特征系统所涉及到的组成因素相对比较复杂,配电网不仅需要承担整个电力企业的经营、管理任务,同时还需要做好对配电网安全以及稳定运行的监督控制,从而保障配电网的长期性运行。随着近些年大数据技术的不断成熟及其在电力系统当中的广泛应用,关于配电网自动化调度的建设逐渐成为研究的主要方向。对此,探讨基于大数据技术的配电网运行可靠性具备显著实际意义。

2 配电网中大数据的特点

配电网大数据最为突出的特点在于规模庞大、种类烦琐,发展速度快等。①数据规模大,在某电力企业里,只5个小区就建立了300多个智能手表采集点,其中主要容纳了频率、电压等近万个参数,仅花上一天的时间就能够获取到34GB信息。②从数据分类方面进行分析,数据种类繁多,主要包括状态运行信息、视频监控信息等方面。另外还包括了电流、电压等信息。③在监测变压器、分布式电源以后了解到,仅有一点点的片段对设备中所包括的非正常运行信息进行了反馈,并表明是有效信息,价值不大。④分布式电源平稳性较差,外加具有明显的负荷波动性,会减少主动配合网配电网运行信息的获取量,所获取的数据很有可能会出现异动,而若想合理的使用这些有可能出现变化的数据,那么还要进行更加充分的研究。

3 基于大数据技术的配电网运转可靠性的管理战略

3.1 合理配置无功补偿设施,减少电量损耗

进行配电网无功补偿工作能最大限度地降低电量损失,同时也是确保电力系统稳定运行的基础。在配电网系统中通过无功补偿的方式减少电量损失,保证配电网系统在运行过程中的裕度,从而提升配电系统运行的稳定性。电力系统在确保安全稳定运行的基础之上,通过无功补偿的方式,如在10KV架空线路运行的过程中,应该对线路远程输送以及复合功率情况进行有效的分析,从而把高压电容器安装在架空线路上,并通过线路输送的功率与线路的长度等因素确定电容器的容量。同时,还应该对系统荷载比较小的情况进行分析,避免出现无功盗送的现象,因此在配电网系统中应该安装台变JP柜,系统通过无功补偿的方式,减少对变压器以及输送线路所造成的影响,提升配电网的实际输送能力。

3.2 配电网运行可靠性指标机制构建

通常,可靠性分析的单位是年,对长时间系统不同运行状态平均可靠性展开系统研究。常见的指标主要是系统指标与负荷指标。前者涵括系统的平均停电持续时间与频率指标、线路指标以及变压器重过载指标等,后者则涵括故障平均停电持续时间和负荷点平均故障几率等。开展可靠性评估工作,可为规划设计系统提供必要帮助。运行可靠性指标在运行调度中运用。所以,配电网运行的可靠性必须反映系统本身负荷损失的状况,同时也需反映负荷裕度。另外,应真实反映线路的过载状况、潮流与电压安全裕度,在此基础上描述并反映系统的整体可靠性、关键区域、节点、元件与环节可靠性等。根据以上要求,有必要科学拓展常规性可靠性指标,构建四维指标机制。

3.3 管理方面的改进

在不断优化与改进网络安全管理措施的基础上,需要进一步提高计算机信息技术的安全性能。在具体管理工作方面,一方面需要进一步强化计算机信息的安全管理综合意识,尤其是提高工作人员的安全操作意识、网络信息本身存在丢失的风险,再加上配电网的信息资料重要性,所以最好安全管理显得格外重要。大多数的工作人员都认为安全防护工作并不重要,在工作中往往会出现调度自动化网络信息安全防护意识缺失的现象,所以做好安全培训教育工作显得格外重要。在定期开展安全防护工作的同时,需要进一步提高计算机信息技术人员的安全意识以及安全防护的能力。另一方面,需要进一步改进安全管理的相关制度体系,在调度网的管理工作中落实安全管理措施,并及时做好调度自动化网络信息的管理制度,在制度方面注重机房的相关安全管理。

3.4 采用主成分分发来提取指标

运行可靠性指标机制容纳了诸多的指标变量,同时无论是进行建模或者运算都非常的具有难度,再加上各个指标中都存在非常多复杂的信息,一个一个的分析会肩负非常庞大的工作量。其中,主成分分析要采用多元统计分析法,能够让建模变得简单一些,而且还可以从中提炼出有价值的信息,尽可能减少变量维度。进行主成分分析,普遍是使用方差、离差平方和等来对各种指标进行运算,清理掉重复的指标,提炼出没有多大关联性,并包括非常多原信息的指标。之后,有针对性的挑选出会对系统运行可靠性造成干扰的元件、范围等,以此来逐渐减少评测范围。①标准化的评估指标。通常状况下,各种运行可行性指标量具有明显的差别,并且各自分布在不同的地方,要根据指标参数来进行处理。所以,要利用配电大数据来得到各种指标分布函数,根据各种指标变量来进行正态分布,然后以此为标准转化为正态分布变量。②有关矩阵的创建和特征值运算。通常说的变量间所具有的关系,是指以获取的变量或者是一组变量,能够对另外的变量值进行确立。通常,统计学会利用Pearson相关系数度量随机变量中所具有的相关性。③主成分的确定。通过上面的运算数值,确立第n个指标变量方差贡献率和累计方差贡献率。

4 结束语

随着时代的进步,电力系统日渐发展完善。大数据时代,大数据技术的有效运用,将为电力发展带来质的飞跃。当前,人们要不断提升配电网运行的可靠性,对整个结构进行优化,同时引入先进技术,不断提高设备检测质量和数据采集水平。由于影响运行可靠性的因素较多,在预估运行可靠性中变数众多,因此相关工作人员在评估运行可靠性的过程中要全面、细致地对相关因素进行排查分析,提出合理的调控方案,为配电网的可持续发展提供有力支持。同时,要合理运用配电网大数据,从繁多的信息中挖掘出有效、真实的数据,为业务发展提供参考依据。

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