基于大数据技术的配电网运行可靠性研究

2022-02-06林语桐

通信电源技术 2022年21期

林语桐

（广东电网有限责任公司肇庆供电局，广东肇庆 526000）

0 引言

运用大数据技术全面分析配电网的精确投资、配电运行、维护检修等，提高配电网的供电可靠性、供电服务质量以及运行效率。通过分析充分挖掘设备运营、设备投资、供电服务等关键业务的数据价值，明确业务推广的薄弱环节，定位企业管理的薄弱点，为配电网的高质量发展提供保障。同时，在对库存数据进行分析的基础上构建业务评估系统，对故障概率和设备运行风险进行预测，从而提高配电网运行监控的实际水平，为分销网络的精细化管理和规划提供数据支持，促进分销网络的高质量发展。

1 基于大数据技术的配电网运行

数据中心配电系统是一个庞大的系统，端部配电影响着整个数据中心IT关键设备供电的连续性，利用智能终端配电确保能源大数据中心的稳定运行已经成为电网管理的重点。对于终端配电，要及时掌握基础设施设备的实时电力信息，为管理人员处理故障提供参考，提高运维效率。通过对配电系统的远程监测，运维人员无须到达现场即可对设备进行远程通电、断电、重启等操作，确保系统24 h安全运行[1]。

基于大数据技术能够确保电力系统安全稳定运行，充分挖掘电力需求侧响应能力，控制负载系统调节，实现系统的智能调度。积极推进电力系统各环节的数字化、智能化升级改造，加强电网的灵活精细化控制，促进源网互联、充电储能的多源协调，提高电网和各类电源的综合利用效率。通过充分应用大数据技术，满足大规模分布式电源广泛接入和高效运行的要求，从而加快集输站和配套电网项目建设。增加变电站之间的负荷转移通道，在供电区域内合理规划城市电网，进一步优化供电区域电网结构，提高开关站的供电可靠性。

配电网大数据挖掘与分析不仅可以充分应用海量数据资源，而且在提高用户满意度、支持配电网规划与运营、改善配电网信息系统建设以及提高外部数据利用能力等方面发挥着突出作用。通过电力企业各级开展大数据分析应用，为配电网实现高质量发展目标提供参考。与此同时，为基层人员开展全方位的配电网规划、监控分析运营提供参考，有助于提高工作效率，提升服务质量。目前，各大电网公司主要依靠电力管理系统（Power Management System，PMS）对电网设备进行管理，PMS可以提供设备管理所需的大部分信息，包括设备台账、缺陷数据、状态评估数据、大修测试数据以及在线监测数据等。从加强对设备状态全面控制的角度来看，PMS提供的有效信息有限，对状态变化和风险感知的敏感性不够，迫切需要一个具备先进的智能诊断和辅助分析功能的管理平台，以更好地满足运检部门的工作需要[2]。

2 基于大数据技术提升配电网运行可靠性的有效路径

建设大数据配电网智能调度管理系统，综合利用大数据、云计算等新兴技术推进智能控制体系构建，提高供电服务质量。以满足经济和社会发展需求为出发点，通过建立配电网智能调度管理系统，将基于可调的数据共享和质量管理相结合，加强智能配电网调度控制，实现基于数据融合的共享配电网修复。深入挖掘电力客户数据，提高供电服务能力，有针对性地改善配电网监控策略，促进配电网调度控制的一体化管理，使得各种业务资源得到协调优化，实现配电网故障的及时抢修和客户的高效响应，有效提高配电网的运行可靠性。

2.1 建立配电网智能调度管理组织体系

为了打破原有管理体系的限制，提高协同效率，积极探索大数据环境下调度控制和运行的新型管理模式。从建立组织结构和明确工作职责入手，协调多种资源，不断加强组织体系和工作机制建设，实现调度控制运行与配电网维修指挥服务的有效集成，促进配电网调度控制运行的规范化、专业化、精益化管理[3]。

建立有效的跨部门运作的组织结构，设立分销网络2级专业管理小组，由公司主管领导直接负责。配电网2级专业管理团队是整个管理系统的核心，全面负责公司配电网智能调度管理系统的建设与实施，统筹安排决策过程中重大问题的相关资源，促进跨部门协作、相互监督、相互支持。建立核心业务协作的工作机制，实现数据融合与共享。建立地县级调查服务一体化工作机制，提高标准化水平。建立分配信息集成的业务应用机制，统一系统基本模式，实现网络图、单线图、地理信息系统（Geographic Information System，GIS）图的联动。充分发挥配电自动化主站系统在感知配电网运行信息、预控运行风险、准确分析故障、科学安排操作人员以及全面指标评估等方面的作用，为配电网安全可靠运行提供保障，同时为网络的动态改进提供规划依据。构建运行模式安排和优化机制，促进配电网运行可靠性和经济性的统一提高。完善调度与抢修指挥协调机制，加强配电网指挥调度中心建设，促进调度控制、抢修指挥以及现场故障处理的高度协调，采用“统一平台、共同责任”的模式[4-7]。

2.2 对配网调度控制基础数据进行管理

坚持闭环管理的原则推动数据共享，不断提高数据应用和统计分析能力，为外部调度机构提供信息系统数据支持，实现设备数据的全生命周期控制，提高调度控制水平。建立基础数据维护和应用机制，对基础数据的改进和应用问题进行协调，制定基础数据整改计划，明确基础数据整改目标和工作实施计划。优化分工，严格按照标准逐一对数据进行审核，做到分工明确。实施过程控制，每2周召开1次基础数据和设备台账应用改进工作会，及时掌握各专业工作进展情况，统计分析各种问题，及时制定解决方案和优化计划[8]。

2.3 促进配电网运行数据与管理数据的集成

采用统一的网格物理模型，实现实时调度运行数据与静态调度管理数据的融合。在数据指标层面，综合考虑购电成本等内部经济因素，提高配电网运行的节能环保指标。在业务应用层面，建立标准化的数据库来描述电网的物理属性，包括设备参数信息和设备之间的连接信息。此外，采用统一网格模型库实现设备命名的相关性和标准化[9]。对配电网运行状态进行评估，实现风险预警，规范调度日志、监控日志、停电和维护计划的应用。有效推进基础数据治理，制定标准化的数据清理方法、程序和模板，开发和应用标准化的信息清理工具，规范各环节的操作流程和协同步骤，逐步推进数据处理操作，为挖掘数据价值奠定坚实的基础。配电网运行状态评估和风险预警如图1所示。

图1 配电网运行状态评估和风险预警

2.4 开发调度信息可视化平台

开发调度信息可视化平台，实现配电网运行数据的全景显示。通过整合移动互联网应用、硬件3D加速、大数据多维分析以及新型人机交互技术，初步建立基于实时数据中心的数据挖掘和可视化系统[10]。首先，创新视觉显示系统的体系结构，实现视觉显示的可扩展性和可定制性。根据不同的业务需求，实现不同功能的叠加和定制设计。其次，采用跨平台设计，以适应不同的操作系统。充分利用开发包的跨平台特性，最大限度地优化性能，满足生产场景的高性能要求。最后，采用集成设计，将视频、声音、图表以及文本完全集成，实现动态过渡、可触摸交互等功能，以满足不同应用场景的显示要求。