陳吟

國網(wǎng)湖南省電力有限公司益陽供電分公司 湖南益陽 413000

配電網(wǎng)是社會經(jīng)濟、政治、文化不斷向上發(fā)展的前驅(qū)動力[1]。隨著城鄉(xiāng)建設(shè)的發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)加強了對配網(wǎng)的投資。但是由于配網(wǎng)項目地域分散、數(shù)目較多，目前配網(wǎng)改造后評估多依靠縣公司填報數(shù)據(jù)，且只有項目實施前后供帶戶數(shù)、低壓供電半徑、戶均配變?nèi)萘康葦?shù)據(jù)，對具體臺區(qū)負荷情況、臺區(qū)用戶低電壓情況并無說明。

本文采用大數(shù)據(jù)思維，將各種數(shù)據(jù)資源從簡單的處理對象轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)的基礎(chǔ)要素[2]，利用電網(wǎng)已有各臺區(qū)電流、電壓情況，對改造臺區(qū)前后負荷情況、用戶低電壓情況進行評估，數(shù)據(jù)來源來自電力用戶用電信息采集系統(tǒng)（下文簡稱用采系統(tǒng)）。

1 項目設(shè)計思路

在本文中，項目改造計劃來自于發(fā)展策劃部門，選取每個臺區(qū)改造前后臺區(qū)負荷情況、臺區(qū)用戶低電壓情況，計算改造前后臺區(qū)平均負荷率、重過載時間占比、用戶電壓合格率，統(tǒng)計每批次項目改造合格率。改造前后時間的選取以冬季、夏季負荷高峰期為優(yōu)先。

2 項目實現(xiàn)

2.1 選取需分析的臺區(qū)

根據(jù)臺區(qū)改造批次目錄，獲取需要分析的臺區(qū)明細，重點字段為 “臺區(qū)編號”、“投運日期”、“臺區(qū)所屬縣公司”、“配變?nèi)萘俊?等。

2.2 獲取臺區(qū)數(shù)據(jù)

本文中為了計算臺區(qū)改造前后負載率、以及用戶電壓合格率，需要獲得臺區(qū)三相電壓電流數(shù)據(jù)與用戶時點數(shù)據(jù)。本文中取數(shù)方法暫時為網(wǎng)絡(luò)爬蟲。

2.2.1 臺區(qū)負載率

臺區(qū)負載率的計算需使用臺區(qū)三相電流電壓數(shù)據(jù)（用采系統(tǒng)）、臺區(qū)綜合倍率（用采系統(tǒng)）和臺區(qū)容量數(shù)據(jù)（PMS 系統(tǒng)）。某一時點負載計算公式為：

其中K 為綜合倍率。

綜合倍率可從用采系統(tǒng)的檔案維護列表中獲取，獲取界面如圖1：

圖1 臺區(qū)綜合倍率取數(shù)

臺區(qū)三相電壓電流也可從用采系統(tǒng)的數(shù)據(jù)召測中獲取。結(jié)果如圖2 所示。

以計算出的負載除以臺區(qū)容量即可得每一時點負載率。由于每個臺區(qū)的采集頻率為每15 分鐘一次，故一天會產(chǎn)生96 個負載值。以負載值與額定負荷進行對比，計算出統(tǒng)計時段臺區(qū)過載、重載、正常、輕載、丟點時間占比。其中過載定義為最大負載率＞100%額定容量，重載定義為80% ＜ 負載率＜ =100%，輕載定義為負載率＜=20%。

圖2 臺區(qū)電壓電流曲線

2.2.2 用戶電壓合格率

不同于臺區(qū)電壓一天有96 個采集點，用戶電壓一天只有4 個時點數(shù)據(jù)，分別為每天7 點、11 點、15 點、19 點。用戶電壓合格范圍為100%±10%，以220V 標準電壓為例，用戶合格的電壓值為198V 至242V，數(shù)據(jù)來源也為用采系統(tǒng)，取數(shù)界面如圖3：

圖3 臺區(qū)用戶電壓數(shù)據(jù)

其中居民用戶電壓應(yīng)取測量點固定時間點單相電壓，三相一般工商業(yè)用戶取數(shù)類似，但應(yīng)選取“測量點固定時間點三相電壓電流”。

取數(shù)后可根據(jù)時點比例計算該臺區(qū)所有用戶低電壓時間占比、過電壓時間占比、正常電壓時間占比。

2.2.3 負荷時間段

取數(shù)的時間段靈活可調(diào)，以一天為單位，可人工設(shè)置改造前和改造后的參考取數(shù)日期。

當考察臺區(qū)應(yīng)對迎峰度夏負荷時段時，會使用兩個年度夏天負荷黃色預警期（近兩個月）的數(shù)據(jù)；當考察春節(jié)負荷時，可使用前后各一個星期的數(shù)據(jù)。因臺區(qū)改造施工期間部分數(shù)據(jù)為空，可以丟點時間有效判別空數(shù)據(jù)[3]。

2.3 形成的數(shù)據(jù)報表

取出的源數(shù)據(jù)可自動生成EXCEL 附件，備份待查。源數(shù)據(jù)有臺區(qū)電壓電流數(shù)據(jù)、負荷數(shù)據(jù)、用戶電壓數(shù)據(jù)[4]。

根據(jù)源數(shù)據(jù)可生成一份臺區(qū)改造評級表，評級標準為：

A 級：成功。改造前有重過載或低電壓，改造后無。

B 級：改造有效果，但未完善。改造前有重過載或低電壓，改造后重過載時間占比或低電壓時間占比都下降至50% 以下。

表1 臺區(qū)改造評級表

C 級：改造效果不顯著。改造前有重過載或低電壓，改造后重過載時間占比或低電壓時間占比下降未達50% 以下，但達20%。

D 級：改造無效。改造前無重過載或低電壓，或改造前后重過載時間占比或低電壓時間占比下降未達20% 以下[4]。

E 級：無法評測。丟點時間超過50%。

評級表格式如表1：

3 項目成果

獲取525 個臺區(qū)改造前、改造后電壓、負荷數(shù)據(jù)進行計算，得出464 個臺區(qū)改造效果效好，其中有208 個A 級臺區(qū)、239 個B 級臺區(qū)、17 個C 級臺區(qū)，負荷高峰期改造成功率達88．38%。本項目通過對配變海量信息建模分析，將以往不能量化評價的配變改造評估程序化，支撐電網(wǎng)精準投資，加強配網(wǎng)建設(shè)管控，避免重復、低效基建[5]。

4 結(jié)語

大數(shù)據(jù)為智能電網(wǎng)的發(fā)展注入新的活力，掌握電力大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)對電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和堅強智能電網(wǎng)的建立具有重要意義。本項目在電網(wǎng)大數(shù)據(jù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，可以通過量化評估配變改造成功率，指導配電網(wǎng)改造成本控制。

但是此項目還存在可以進一步提高的地方，具體有：

（1）擴大成果的適用范圍，可細化評價標準，自動匹配配變新投運臺賬，對所有新投配變進行評估。

（2）部分臺區(qū)丟點情況較嚴重，取數(shù)程序仍需完善。

（3）針對現(xiàn)有模型，增加反饋機制，通過實際結(jié)果與預測結(jié)果的比對，基于深度學習不斷優(yōu)化模型，讓模型更合理、更智能。