基于配用電大數據的供電電壓監測與分析研究

吳曉霞

摘要：電壓是電能質量的重要指標之一。隨著經濟社會的快速發展和城鎮化的不斷推進，居民用電負荷日益增長、用電方式和需求日趨多樣化，用戶對電壓質量提出了更高的要求。電壓質量的好壞將直接影響到客戶設備的安全生產及產品質量的優劣，因此，實現電壓的全方位監測和分析變得尤為重要。本文通過對電壓監測現狀分析，提出基于大數據技術在電壓監測管理系統的作用。

關鍵詞：配用電大數據；供電電壓；監測；分析

隨著社會經濟的不斷發展，人們在生活中應用的電子產品數量不斷提高，導致電網出現了運行不穩定的問題，對人們生活、工作等方面存在一定的影響，為了能夠改善這一現狀，需要合理應用大數據技術，并制定合理的檢測方法，能夠及時處理電壓不穩定的問題，提高電壓運行穩定性，為人們的正常用電提供保障。

一、電壓監測中的大數據關鍵技術

1.系統關鍵技術

由于電壓監測系統要從多個系統獲取數據，導致數據平臺數據量增大，根據數據結構和技術指標中的性能要求，本文選取了大數據技術中的分布式存儲技術、并行計算技術。結合現有的應用模塊的分析、評價要求，選取了大數據挖掘技術、指標預測技術，通過這些技術保證了電壓監測系統數據監測分析的實時性和準確性，符合智能電網建設的要求。

2.分布式存儲技術

在大規模智能電網中各類供電設備數量眾多、分布范圍極廣，這造成了所采集的數據量多而繁雜的問題，面對這些海量、動態、分布式且多源異構的信息，傳統的集中式數據存儲方式使數據庫成為訪問瓶頸，嚴重限制了數據的訪問與處理速度，很難實現數據存儲的實時性和可靠性，而且各服務器之間大量數據的頻繁交換，占用了大量的網絡資源。因此，尋找一種適合于大規模智能電網的數據存儲模型和存儲方法成為必然。

3.并行計算技術

采用集群、分布式處理、任務調度等策略實現統一的數據采集管理。采取內存計算技術，在內存中駐留各類服務和節點所需訪問的參數數據，大部分業務對歷史數據庫的訪問轉為對內存的訪問，減少數據庫壓力，提高性能。采用多機集群以及多線程并行計算等實現高效的數據計算處理，從而保障了電壓監測的實時性和高效性。

4.挖掘數據

設定低電壓監測規則，將臺區運行數據、電能表信息、計量點信息、線路信息、用電客戶信息等資源進行整合，打破信息孤島；對臺區電壓、電流、負荷、容量、用戶數量、電壓質量投訴等進行深入挖掘，分析和解讀電壓偏差及累計時長、發生時段、發生頻繁程度、周期性變化特征等，探尋臺區低電壓分布規律和發生原因，形成低電壓臺區清冊，為開展電壓異常治理提供有效支撐。

二、大數據技術在配電網低電壓監測中的優勢

1. 數據支撐情況較好

在應用大數據技術，對配電網低電壓監測的應用背景分析時，為了能夠提高檢測質量，需要保障數據支撐情況較好，第一，配電網是由信息采集系統、生產實時管控系統、檢測系統三個部分組成的，其能夠對變壓器的電流、電壓、時間、線路等方面進行監控，使技術人員能夠及時了解電壓運行情況，進而能夠及時調整運行穩定性。第二，為了能夠對配電網進行低電壓檢測，需要先保障技術人員能夠了解大量的數據信息，為大數據技術的應用提供依據。

2.數據分析處理技術較強

應用大數據技術在配電網低電壓監測時，能夠保障數據分析處理技術較強，第一，大數據技術具有快速、靈活等方面的特點，繼而在對配電網進行低電壓檢測時，能夠將配電網低電壓進行診斷，使數據具有精益化的特點，為之后的大數據技術的應用提供保障。第二，由于配電網的數據在不斷的變化，進而產生的數據具有量大的特點，為了能夠將數據進行動態化的展示出來，需要其具有較好的數據分析處理能力。

3.整改流程較為完善

應用大數據技術在配電網低電壓監測時，需要保證整改流程較為完善，具體可以通過以下兩個方面來了解，第一，在處理配電網低電壓的問題時，不僅需要找出出現這一問題的原因，還需要制定完善的整改方法，改善其中存在的問題提高整改質量。第二，為了能夠進一步提高整改質量，需要形成發現問題、總結問題、改進問題循環系統，保障整改流程較為完善，進一步提高整改質量。

三、基于配用電大數據的供電電壓分析對策

1.變電站 10 kV 母線電壓分析

變電站 10 kV 母線電壓分析重點關注主變壓器的運行檔位、主變壓器的有載/無載、（容性/感性）無功補償率、無功補償裝置可用/投運率、AVC 等因素。當 10 kV 母線電壓不合格時，需充分利用調度自動化系統、生產管理系統的相關數據開展問題分。變電站 10 kV 母線電壓異常分析所需數據。通過對以上數據的分析，可初步定位導致變電站 10 kV 母線電壓合格率低的可能原因：主變壓器運行檔位不合理；主變壓器為無載調壓變壓器，其電壓調控能力相對較弱；容性和感性無功補償裝置配置不合理；變電站并聯無功補償率不合理；變電站無功補償裝置利用率較低；變電站不具備 AVC 功能，其電壓調控能力相對較弱。

2.10 kV 線路電壓分析

10 kV 線路電壓分析重點關注 10 kV 線路供電半徑、10 kV 線路線 徑、10 kV 線 路 重 載 或過載、10 kV線路無功補償率、10 kV 線路無功補償裝置利用率等因素。當 10 k V 線路電壓異常時，需充分利用生產管理系統、計量自動化系統的相關數據開展問題分析工作。10 k V 線路電壓異常分析所需數據。

通過對以上數據的分析，可定位導致 10 kV 線路電壓合格率低的可能原因：10 k V 線路供電半徑不滿足規劃導則要求；10 kV 線路線徑不滿足規劃導則要求；10 kV 線路重載或過載；10 kV 線路無功補償裝置配置不合理；10 kV 線路無功補償裝置利用率低。

3.配電臺區電壓分析

配電變壓器電壓分析重點關注配電變壓器分接頭檔位設置、配電變壓器重載或過載、低壓無功補償率、無功補償裝置利用率、三相負荷不平衡等因素配電變壓器低壓側電壓異常時，可充分利用生產管理系統、計量自動化系統的相關數據開展問題分析工作。低壓線路電壓分析重點關注低壓線路供電半徑、低壓線路線徑等因素。當低壓用戶電壓異常時，可充分利用生產管理系統、電壓監測系統、計量自動化系統、營銷系統的相關數據開展問題分析工作。配電臺區電壓異常分析所需數據。通過對以上數據的分析，可定位導致配電臺區電壓合格率低的可能原因：配電變壓器分接頭檔位設置不合理；配電變壓器重載或過載；低壓無功補償裝置配置不合理；低壓無功補償裝置利用率低；三相負荷不平衡；低壓線路供電半徑過大；低壓線路線徑較小。

結束語：

隨著電壓負荷問題的不斷推進，維護用電穩定性成為電力企業工作的重點，在配電網電壓監測的過程中，為了能夠進一步提高檢測質量，需要合理應用大數據技術，并建設電壓監測模型、分析平臺等，進一步了解電壓運行情況，另外，為了能夠提高事故處理效率，可以建立分級預警法，使技術人員能夠快速選擇處理方法，達到保障電壓穩定性的效果。

參考文獻

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（作者單位：浙江華云電力工程設計咨詢有限公司）