高騫

【摘 要】隨著時代的發(fā)展，當今能源消納的趨勢是分布式的，主動配網(wǎng)中，智能化技術已經(jīng)得到了廣泛的應用，對于將來的工作挑戰(zhàn)，大數(shù)據(jù)的應用是發(fā)展的必然方向。基于此，文章簡單論述了主動配電網(wǎng)中運用大數(shù)據(jù)處理技術的必要性，并對大數(shù)據(jù)處理技術進行分析，最后重點論述了大數(shù)據(jù)技術在主動配電網(wǎng)中的應用發(fā)展方向，希望為相關人員提供參考。

【關鍵詞】大數(shù)據(jù)；主動配電網(wǎng)；應用；必要性

引言：

我國的電力事業(yè)經(jīng)過不斷的改革發(fā)展，已經(jīng)取得了一定的成績，智能化電力系統(tǒng)的建設是未來的必然發(fā)展趨勢，電力大數(shù)據(jù)技術能夠在整個運行過程中得到應用，并且取得預想的成果，能夠幫助我國電力企業(yè)很好的應對資源有限、環(huán)境壓力等問題。作為相關人員，如何將大數(shù)據(jù)技術很好的引用到配電網(wǎng)中，是值得思考的內(nèi)容。

一、主動配電網(wǎng)中運用大數(shù)據(jù)處理技術的必要性

目前，大數(shù)據(jù)在整個電力行業(yè)尚屬起步階段，對于剛提出的主動配電網(wǎng)概念，電力大數(shù)據(jù)仍未聚焦在這個層面。主動配電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)技術應用的場景很多，例如云計算技術，但是由于其在實時性方面難以保證，故不適合作為配電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的主系統(tǒng)，但可以用作調(diào)度自動化系統(tǒng)的后臺，也可以用作建立配電網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。例如，由于主動配電網(wǎng)中每個用戶都需要安裝智能電表，因此上送的大量負荷數(shù)據(jù)均可以存儲在配電網(wǎng)數(shù)據(jù)中心云平臺里，用于后期的負荷預測、用戶行為分析等。而數(shù)據(jù)挖掘技術也是建立在應用需求上的，例如主動配電網(wǎng)中電動汽車充電站選址優(yōu)化問題中，對歷史數(shù)據(jù)的聚類分析預處理的應用，隨著電動汽車用戶的逐步增多，海量使用數(shù)據(jù)將使得聚類算法在普通的計算系統(tǒng)上無法完成。因此，大數(shù)據(jù)處理技術在主動配電網(wǎng)中的應用是時代發(fā)展的必然要求。

二、大數(shù)據(jù)處理技術分析

（一）數(shù)據(jù)的儲存管理技術

Hadoop的非關系數(shù)據(jù)庫儲存管理技術繼承了傳統(tǒng)技術的封裝并進行了技術的擴展，衍生出的大數(shù)據(jù)存儲技術可以應用于封裝、擴展來對互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)進行分析和儲存。而在企業(yè)分析應用層面上，則利用配合MPP架構高效的分布，其是計算模式和大規(guī)模數(shù)據(jù)庫并行處理的新型數(shù)據(jù)庫集群，這種儲存技術擁有高潮的擴展性能，應用比較廣泛。

（二）數(shù)據(jù)展現(xiàn)技術

數(shù)據(jù)展示技術的重要表現(xiàn)手段主要有空間、歷史以及可視化等信息流展示技術。其中可視化技術就是方便用戶可以直觀的對數(shù)據(jù)的情況進行分析和觀察，這種技術可以用在非空間數(shù)據(jù)的層面，從而可以從數(shù)據(jù)中得到數(shù)據(jù)的分析和隱藏關系的情況。在其他領域中可視化技術的應用已經(jīng)相當成熟，它主要被用來分析數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)情況。而在主動電網(wǎng)里，可視化數(shù)據(jù)展現(xiàn)技術還沒有得以實現(xiàn)。其中由于數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性和種類多而雜的特點提高了可視化的難度。

（三）數(shù)據(jù)處理技術

當前，在有海量數(shù)據(jù)需要存儲和分析的情況下，具有分布式文件系統(tǒng)和MapReduce技術的云計算技術能夠勝任目前的數(shù)據(jù)處理技術。相比于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理技術，云計算技術擁有強大的數(shù)據(jù)計算能力和數(shù)據(jù)并行處理的能力。MapReduce能夠提高網(wǎng)絡節(jié)點的穩(wěn)定性，它能周期性的管理好每個節(jié)點的工作最新狀態(tài)；而分布式文件系統(tǒng)成本低廉，不需要昂貴的設備支持。它能夠進行超大數(shù)據(jù)集的處理和滿足高吞吐量的要求。

（四）數(shù)據(jù)分析技術

典型的人工智能技術主要包括決策樹、粗糙集概念理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡分析、聚類分析和支持向量機，其中面向的是機器學習和數(shù)據(jù)深入挖掘。在線路運行狀況監(jiān)測分析和能源安全等分析上都能利用這些人工智能技術。數(shù)據(jù)分析的能力現(xiàn)狀解決不了分布式出力的不穩(wěn)定性和環(huán)境的強藕合，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法不能應用與電動汽車新型負荷以及分布式電源等新問題上。所以對于這些新出現(xiàn)的問題，還需要采取新型的數(shù)據(jù)分析方法來應對這些問題。

三、大數(shù)據(jù)處理技術在主動配電網(wǎng)中的應用方向

（一）主動配電網(wǎng)能量優(yōu)化調(diào)度方面的應用

從數(shù)據(jù)分析層面上，目前電網(wǎng)中各信息系統(tǒng)大多是基于本業(yè)務、本部門的需求，存在不同的平臺、應用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)格式，導致信息與資源分散，異構性嚴重。而大數(shù)據(jù)處理平臺能夠?qū)崿F(xiàn)多源異構數(shù)據(jù)的存儲和提取，并能大大提高數(shù)據(jù)存儲容量，這將有效提高主動配電網(wǎng)能量調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲效率。

從數(shù)據(jù)分析層面上來看，能量調(diào)度問題是一個多約束條件下的優(yōu)化問題。其可行解的求取需要相關的數(shù)據(jù)挖掘算法配合支持，例如粒子群算法的應用。在主動配電網(wǎng)應用場景下的能量調(diào)度模型隨著參與優(yōu)化變量的增多，約束條件的增加以及網(wǎng)內(nèi)能量雙向流動的特性都將導致優(yōu)化問題求解的難度加大。因此，機器學習等數(shù)據(jù)挖掘算法將為該優(yōu)化問題的求解提供可行的思路。

（二）主動配電網(wǎng)保護控制方面的應用

靈活多變的用電負荷與規(guī)?；尤氲姆植际诫娫粗g產(chǎn)生了大量的量測信息，同時先進的量測技術與通信技術也使得配網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)更為全面、實時的狀態(tài)監(jiān)測。因而，應有效利用日益增長的海量配網(wǎng)信息以應對主動配電網(wǎng)運行控制對保護所提出的新要求與新挑戰(zhàn)。分析配網(wǎng)保護多設備間信息共享策略，以多節(jié)點及其相關區(qū)域冗余信息為基礎的多信息保護與控制方法將是未來的重要研究方向。主動配電網(wǎng)中保護測量信息具有多源、多時間尺度的特點，因此，配網(wǎng)保護量測數(shù)據(jù)的自動關聯(lián)與統(tǒng)一描述方法將是一個重要的研究方向。

（三）應用在主動配電網(wǎng)的狀態(tài)分析評估方法

主動配電網(wǎng)的運行情況有幾類關鍵的信息采集，其中包括電動汽車的特殊負荷時空分布特征、設備運行狀況檢測、短期負荷情況預測、分布式電源出力情況預測。其中，關聯(lián)規(guī)則聚類系統(tǒng)繼承了關聯(lián)的分類、決策樹等挖掘方法，是可以應對分布式電源出力的分析來關聯(lián)出各類的氣象數(shù)據(jù)和周圍地域相異氣象站的特征情況。挖掘分布式電源出力的情況不是穩(wěn)定的，它的概率情況隨著分布式電源出力的變化而改變。用戶的智能電表將大量的用電信息傳送到主動配電網(wǎng)中，數(shù)據(jù)的流通可以達到雙向的效果。隨機變化模式、數(shù)據(jù)波動模式和穩(wěn)定模式在當前的主動配電網(wǎng)中成為了分析用戶負荷情況的三大模式，可以將智能電表中海量的數(shù)據(jù)用聚類分析的方法收集并提取。負荷與日期和天氣構建的關聯(lián)情況可以用關聯(lián)分析技術來分類；短期負荷的檢測精度可以用規(guī)則挖掘的智能預測系統(tǒng)來提高。

（四）主動配電網(wǎng)需求側(cè)管理方面的應用

需求側(cè)管理能夠維持配電網(wǎng)中供用電平衡，從而提高DG的滲透率，而DG滲透率的提高又能夠降低負荷的峰值，從而延緩配電網(wǎng)的升級。另外，主動配電網(wǎng)中的電動汽車以及擁有分布式發(fā)電單元的用戶都是調(diào)度中心可以調(diào)控的對象，是主動配電網(wǎng)需求側(cè)管理的重要研究對象。在主動配電網(wǎng)運行的過程中，這些研究對象都積累了大量的運行信息，例如用戶智能表計信息，電動汽車充放電規(guī)律信息等。對這些信息的有效數(shù)據(jù)挖掘，將促進需求側(cè)管理策略的制定更為合理有效。同時，電動汽車放電電價補償，分布式能源用戶電價補償?shù)日叩闹贫ㄒ惨蕾囉趯τ脩粜袨樾睦矸治龅慕Y果，這些信息的利用也是大數(shù)據(jù)在需求側(cè)管理方面應用的重要方向。

四、結束語

總而言之，主動配電網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢是朝著更加強大的數(shù)據(jù)分析、更加直觀實時的數(shù)據(jù)觀察的智能化道路發(fā)展。電力領域的大數(shù)據(jù)技術穩(wěn)定性得到了很大的提高，但是在數(shù)據(jù)的及時性和保護方面仍然有很大的提升空間。作為相關人員，應該不斷的進行摸索研究，并提升自己的專業(yè)技術水平，更好的促進我國電力事業(yè)的發(fā)展。

【參考文獻】

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