陸超欣

摘 要：智能電網(wǎng)需要具備全景狀態(tài)數(shù)據(jù)，針對(duì)電網(wǎng)在運(yùn)行與檢修過程中所呈現(xiàn)出的多態(tài)數(shù)據(jù)、海量異構(gòu)情況，也就是需要對(duì)電力調(diào)度大數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格分析，在面對(duì)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)時(shí)做好精準(zhǔn)定位，這也成為當(dāng)前人們關(guān)注的重點(diǎn)。在電力調(diào)度大數(shù)據(jù)下采用智能分析技術(shù)，可以對(duì)SCADA量測(cè)所發(fā)生的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)做好精準(zhǔn)定位，并且通過實(shí)踐方式可以對(duì)該方法所具備的準(zhǔn)確性做出驗(yàn)證，以此為大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供重要參考。

關(guān)鍵詞：電力調(diào)度;大數(shù)據(jù);智能分析;有效措施

引言

目前來看，隨著社會(huì)進(jìn)步飛快與電力行業(yè)高速發(fā)展，各界對(duì)于電網(wǎng)所具備的智能化情況提出更高要求，希望電力系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)過程中保證精準(zhǔn)度，因?yàn)閿?shù)據(jù)量增長幅度極快，是否能夠擁有精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，也決定了電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的可靠性與安全性，同時(shí)數(shù)據(jù)質(zhì)量顯得尤為重要。因?yàn)橥ㄐ磐ǖ栏蓴_、意外災(zāi)害頻繁發(fā)生等情況，就會(huì)導(dǎo)致大電網(wǎng)數(shù)據(jù)在傳輸過程中仍然會(huì)出現(xiàn)較多的問題，該情況的出現(xiàn)，對(duì)于系統(tǒng)安全運(yùn)行與電網(wǎng)實(shí)時(shí)計(jì)算造成負(fù)面影響，因此我們需要從實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)的辨識(shí)與檢測(cè)。

一、智能電力調(diào)度平臺(tái)

調(diào)度系統(tǒng)在工作中最主要的任務(wù)就是要保證在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，以此可以保證數(shù)據(jù)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行下去。目前國內(nèi)電網(wǎng)面臨急速擴(kuò)張的趨勢(shì)，在電力系統(tǒng)中，調(diào)度系統(tǒng)有著最高的數(shù)字化程度，但是也面臨極大困難。在電網(wǎng)調(diào)度大數(shù)據(jù)下，智能系統(tǒng)的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化通信功能、細(xì)化處理服務(wù)、整合與控制功能、自動(dòng)協(xié)調(diào)功能，并且為人們提供將自動(dòng)化與信息化結(jié)合在一起的調(diào)度平臺(tái)，主要情況如下圖1所示：

在圖一中筆者展示出智能調(diào)度平臺(tái)主要結(jié)構(gòu)，通過觀察可知，該系統(tǒng)將大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能等多種先進(jìn)技術(shù)融入其中，利用高端技術(shù)可以對(duì)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)與服務(wù)進(jìn)行決策、分析、建模等，并且對(duì)于所得到的模型做出優(yōu)化。從平臺(tái)最優(yōu)決策入手可以發(fā)現(xiàn)其具備現(xiàn)代性、前瞻性、穩(wěn)定性、適應(yīng)性等諸多優(yōu)點(diǎn)，以此可以保證國內(nèi)電網(wǎng)朝著綠色、安全方向發(fā)展。在圖一中所展示的內(nèi)容就是根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)際情況對(duì)于系統(tǒng)做出整合，在智能電網(wǎng)調(diào)度平臺(tái)中由兩個(gè)部分組成，一個(gè)是軟件應(yīng)用平臺(tái)，另一個(gè)則是基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)?；A(chǔ)服務(wù)平臺(tái)在運(yùn)行過程中會(huì)為人們提供底層服務(wù)支持，包括數(shù)據(jù)維護(hù)、安全管理、數(shù)據(jù)庫建立、總線、管理系統(tǒng)等。軟件應(yīng)用平臺(tái)包括四個(gè)模塊，分別是安全應(yīng)用、計(jì)劃應(yīng)用、調(diào)度應(yīng)用、監(jiān)控應(yīng)用。每個(gè)平臺(tái)中都會(huì)包含數(shù)個(gè)相關(guān)應(yīng)用。在監(jiān)控應(yīng)用平臺(tái)中會(huì)涉及到電力穩(wěn)定性分析、電力調(diào)度決策、電力監(jiān)控等。利用應(yīng)用平臺(tái)可以對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行全程的分析與監(jiān)控，所以監(jiān)控應(yīng)用平臺(tái)被稱作智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)平臺(tái)。調(diào)度應(yīng)用平臺(tái)也包括內(nèi)部管理、電力運(yùn)行、電力管理等幾個(gè)方面。該平臺(tái)可以對(duì)與電網(wǎng)相關(guān)信息做出分析與整理，在計(jì)劃應(yīng)用平臺(tái)中也包括項(xiàng)目申報(bào)應(yīng)用與負(fù)荷預(yù)測(cè)應(yīng)用等。該模塊將智能分析作為其中的支撐，協(xié)調(diào)多個(gè)平臺(tái)功能。安全應(yīng)用平臺(tái)在應(yīng)用中為計(jì)劃應(yīng)用平臺(tái)保駕護(hù)航，為其提供安全支撐，同時(shí)也提供技術(shù)支持。與傳統(tǒng)的電網(wǎng)調(diào)度平臺(tái)相比，智能分析技術(shù)的應(yīng)用可以對(duì)數(shù)據(jù)做出精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，因此有著更加靈活調(diào)度資源與廣泛資源控制，為人們提供更加開放平臺(tái)。

二、大數(shù)據(jù)核心技術(shù)

大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)通常包括大數(shù)據(jù)應(yīng)用與展現(xiàn)、大數(shù)據(jù)挖掘與分析、大數(shù)據(jù)管理與儲(chǔ)存、大數(shù)據(jù)提前處理、大數(shù)據(jù)信息采集等多個(gè)方面。大數(shù)據(jù)采集技術(shù)主要是利用社交網(wǎng)絡(luò)交互數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、RFID射頻數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等多個(gè)方法來獲得非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、結(jié)構(gòu)化的大量數(shù)據(jù)。在大數(shù)據(jù)預(yù)處理時(shí)需要對(duì)已經(jīng)接收到的信息做好清洗、抽取、辨析等多項(xiàng)工作。大數(shù)據(jù)管理與存儲(chǔ)技術(shù)就是通過讀取與快速存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，利用非關(guān)系型數(shù)據(jù)方式來對(duì)非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)做出管理。大數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù)則是從模糊的、有噪聲的、不完全的、大量的、隨機(jī)的數(shù)據(jù)提取一些隱蔽信息，但是這些信息卻有著極高的價(jià)值。大數(shù)據(jù)應(yīng)用與展現(xiàn)也包括數(shù)據(jù)分析、結(jié)果顯示、歷史數(shù)據(jù)查看等，以此可以保證復(fù)雜化數(shù)據(jù)信息朝著清晰與透明方向發(fā)展，并且采用直觀的方式展示數(shù)據(jù)，最終可以幫助人們理解數(shù)據(jù)且提高數(shù)據(jù)所具備的價(jià)值。

三、電力調(diào)度大數(shù)據(jù)下的智能分析技術(shù)

為了解決在傳統(tǒng)方式下采用人工排查方式導(dǎo)致電網(wǎng)量測(cè)缺乏較高準(zhǔn)確率且工作效率極為低下問題，在這時(shí)我們需要將智能分析技術(shù)加入其中。根據(jù)多項(xiàng)數(shù)據(jù)可以建立與其對(duì)應(yīng)的潮流轉(zhuǎn)移方程，著重分析出設(shè)備量測(cè)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓g內(nèi)在聯(lián)系，考慮到場(chǎng)站狀態(tài)水平、多端口下功率平衡、節(jié)點(diǎn)功率平衡、潮流轉(zhuǎn)移等不同約束條件，隨后通過研究得出將錯(cuò)誤數(shù)組合與不同類型量測(cè)同時(shí)并立的定位模式[1]。

（一）轉(zhuǎn)移潮流算法

在電力調(diào)度中可以將大數(shù)據(jù)分成三種類型，主要包括下述幾種：一是電力企業(yè)管理過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，二是電力企業(yè)在營銷中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，包括用戶情況、售電量、電價(jià)交易等，三是設(shè)備檢查與電網(wǎng)運(yùn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。在電網(wǎng)運(yùn)行與監(jiān)測(cè)設(shè)備過程中，利用SCADA數(shù)據(jù)可以作為其中重要指標(biāo)，數(shù)據(jù)質(zhì)量也能對(duì)運(yùn)行監(jiān)視與電網(wǎng)實(shí)時(shí)計(jì)算起到至關(guān)重要作用，所以在這個(gè)狀態(tài)下針對(duì)SCAD數(shù)據(jù)深入分析，有著極高價(jià)值。SCADA數(shù)據(jù)會(huì)根據(jù)一定的頻率不斷更新，因?yàn)闀r(shí)間間斷會(huì)展現(xiàn)出的數(shù)據(jù)差，在這時(shí)就能直接反映出網(wǎng)絡(luò)變化信息，也就是可以及時(shí)的為人們提供網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓c功率變化所帶來的轉(zhuǎn)移潮流，其中也包括錯(cuò)誤量測(cè)。因此就要求必須對(duì)上個(gè)時(shí)刻估算情況，直接反映網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際狀態(tài)，保證數(shù)據(jù)錯(cuò)誤與拓?fù)溴e(cuò)誤得到辨識(shí)。在具體應(yīng)用過程中，需要工作人員保證在進(jìn)行維護(hù)后，所獲得狀態(tài)可以滿足相關(guān)要求。所以可以反映出網(wǎng)絡(luò)實(shí)況的狀態(tài) [2]。

（二）狀態(tài)估計(jì)智能分析原理

一是根據(jù)狀態(tài)估計(jì)對(duì)數(shù)據(jù)斷面、基態(tài)斷面進(jìn)行轉(zhuǎn)移潮流分析，在這時(shí)必須先定位出數(shù)據(jù)斷面質(zhì)量相差的多個(gè)廠站。二是對(duì)于每個(gè)廠站逐個(gè)的進(jìn)行母線功率平衡情況分析。三是對(duì)于目前平衡的廠站，可以直接跳過，隨后進(jìn)入到下個(gè)廠站做出分析。如果母線功率存在不平衡情況，則需要不斷檢查元件中一些有用功率的平衡問題，包括主變壓器有功功率平衡、雙回線路功率差值、線路首末功率平衡、線路變壓器功率平衡等。四是分別的檢查變壓器檔位、分接頭類型是否正確。五是如果所有的設(shè)備功率都處于平衡狀態(tài)，同時(shí)廠內(nèi)中的每個(gè)遙測(cè)點(diǎn)都是正常的，那么就需要檢查隔離開關(guān)遙信變位、并聯(lián)電容電抗器相關(guān)斷路器、母線斷路器分離情況[3]。

狀態(tài)估計(jì)智能分析流程如下圖2所示：

在今年的五月下旬，某日十點(diǎn)到十一點(diǎn)的時(shí)候，某地區(qū)電力企業(yè)對(duì)某電網(wǎng)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在十點(diǎn)十一分與十點(diǎn)三十六分別的發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，隨后該程序會(huì)對(duì)異常情況進(jìn)行自動(dòng)分析。在十點(diǎn)十一分的時(shí)候，A站狀態(tài)指標(biāo)從原來的百分之百下降到百分之八十九，500KV母線不平衡情況是384MW，對(duì)于該情況進(jìn)行仔細(xì)分析后可知，A站中的二號(hào)變壓器三側(cè)繞組不平衡情況為380MW，隨后找到錯(cuò)誤量測(cè)[4]。將歷史大數(shù)據(jù)與高壓側(cè)有功功率進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，可以對(duì)的問題做好精準(zhǔn)定位，A站的當(dāng)前斷面數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比后結(jié)果如下表1所示：

母線功率不平衡情況主要是因?yàn)榫€路變壓器存在不平衡，隨后需要對(duì)線路變壓器平衡情況做出進(jìn)一步分析，可以找到發(fā)生問題根源。變壓器繞組功率平衡詳情見表2：

在十點(diǎn)三十六分時(shí)系統(tǒng)也提醒出現(xiàn)異常情況，某電廠狀態(tài)指標(biāo)從原來的百分之百下降到百分之七十二，系統(tǒng)對(duì)于母線線路變壓器功率平衡進(jìn)行分析后并沒有發(fā)現(xiàn)異常，這就說明該電廠的遙測(cè)數(shù)據(jù)處于正常狀態(tài)，需要采用拓?fù)浞治龇椒?，具體如下圖3所示：

對(duì)拓?fù)溥M(jìn)行分析后可以看出，在電廠一號(hào)機(jī)的拓?fù)涮幱诠聧u狀態(tài)，因此需要對(duì)斷路器遙感情況做出詳細(xì)分析，以此發(fā)現(xiàn)斷路器801發(fā)生遙信變位，這就導(dǎo)致一號(hào)機(jī)與電廠3A出現(xiàn)計(jì)算最終數(shù)據(jù)為零，通過數(shù)據(jù)分析可得到各個(gè)短路遙信情況。

利用該實(shí)例可知，在電力調(diào)度大數(shù)據(jù)下采用智能分析技術(shù)，可以及時(shí)掌握遙信狀態(tài)跳變、準(zhǔn)確且實(shí)時(shí)的定位電網(wǎng)運(yùn)行遙信，為工作人員解決問題提供便利手段。

四、結(jié)束語

綜上所述，在面向電力調(diào)度大數(shù)據(jù)下，采用智能分析方法，可以對(duì)電網(wǎng)SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，從根本角度解決人工在核實(shí)測(cè)量過程中出現(xiàn)高成本、低效率問題，并且為人們參與自動(dòng)化調(diào)試提供必要工具，從實(shí)踐中可知，該方法可以幫助自動(dòng)化工作人員快速的發(fā)現(xiàn)與解決故障，并且提供SCADA錯(cuò)誤測(cè)量定位情況。

參考文獻(xiàn)：

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