統計數據分析在農村電網規劃方面的應用

熊詩雨

摘 要：統計數據分析在農村電網規劃中發揮著十分重要的作用，如何有效挖掘統計數據的潛力，將其很好地應用在農村電網規劃中。本文針對統計數據分析在農村電網規劃方面的應用進行深入研究。從數據采集、數據監控、數據校驗、報表生成四個方面對現有的電網數據報送方式進行簡要介紹，其次就現有的農村電網規劃手段-負荷預測的兩種主要方法進行介紹，最后從以下三個方面論述了當前一體化數據管理的統計模式在農村電網規劃方面的應用：（1）整合各口徑數據平臺;（2）運用合理的統計數據分析方法;（3）保證數據的真實性以及體量。

關鍵詞：統計數據分析;一體化數據管理;農村電網規劃;負荷預測方法

本文主要針對統計數據分析在農村電網規劃方面的應用進行深入研究。從數據采集、數據監控、數據校驗、報表生成四個方面對現有的電網數據報送方式進行簡要介紹，其次就現有的農村電網規劃手段-負荷預測的兩種主要方法進行介紹，最后從三個方面論述了當前一體化數據管理的統計模式在農村電網規劃方面的應用。

1. 現有的數據報送方式

現階段，農村電力網絡調度運行管理實施一體化數據平臺[1]。一體化數據平臺能夠使數據接口行為以及維護工作大幅度簡化，實現電力網絡運轉數據規格化儲存，極大地提高了電力網絡運轉數據服務以及綜合應用水平。與此同時，也為開展基于電力網絡運轉信息的統計數據分析、可視化展示、農村電網規劃等奠定堅實的基礎，有利于充分發揮其在電網數據管理方面的重要作用。一體化數據平臺主要包括數據采集模塊、數據監控模塊、數據校驗模塊、報表生成模塊四個部分。

1.1 數據采集

農村電網數據采集主要有以下五個方面：智能配電臺區數據采集、使用者用電數據采集、集抄主站系統數據采集、專變負荷監測主站以及管控一體化數據采集[2]。數據采集模塊依照國家電網公司電力數據采集通信協議將數據包發送至前置機，前置機對數據包進行解析之后，將其發送至系統數據庫。

（1）橫向數據采集：依據實際業務對采集任務進行確定，主要包含任務名稱、種類、分組、開始與結束時間等信息，與此同時還要對各任務的進程進行管控。對電能數據、交流模擬量、工況數據以及電力能源質量統計數據、事件記錄數據進行采集。（2）數據上報與審核：將橫向采集的數據通過一體化數據平臺主動進行上報，由系統對采集的數據自動進行審核，審查有沒有存在數據采集異常以及用電異常狀況。

1.2 數據監控

數據監控主要分為三個部分，一是服務節點監控：對各個電力網絡中的服務節點進行監控;二是橫向采集監控：橫向采集監控主要是對橫向采集數據的過程進行監控;三是縱向交換監控：對數據縱向傳遞過程進行監控，確保各個層級的數據在傳遞過程中準確無誤。

1.3 數據校驗

對從電網中采集的數據要進行校驗，保證用于統計分析數據的準確性[3]。數據校驗主要分為兩個部分，一是數據平臺自我校驗，二是工作人員對校驗過程中存在誤差的數據進行分析。

1.4 報表生成

在數據校驗沒有錯誤之后，從各種不同的數據源讀取數據，按照事先制定好的模板生成對應的報表，生成的報表能夠通過C/S、B/S等各種方式瀏覽，也能夠生成EXCEL、HTML、TXT等不同格式的文件，報表制作、生成、輸出方式通用、靈活且開放。報表平臺支持使用者靈活自定義數據源，配備靈活的條件選取功能，支持臨時電網數據統計計算并且支持臨時結果回送電網數據庫。一體化數據平臺功能較強、配置十分靈活，能夠滿足各種報表的需求并且運轉穩定[4]。

2. 現階段主要的規劃措施

農村電網的發展會對整個電力網絡產生直接的影響。在農村電力網絡規劃中，合理科學地進行負荷預測在電力網絡的建設規劃中發揮著十分重要的作用。對于現階段的農村電網規劃建設而言，負荷預測研究是一個十分重要的突破口。負荷預測既對農村電網的發展具有重要意義，還為農村電網的發展帶來巨大的經濟效益[5]。負荷預測是基于現有的用電條件，與此同時依據電網系統的運轉特征、增容決策以及經濟政治氣候等有關因素。在符合其一定精度要求的狀況下，滿足未來某一特定時刻的負荷數據。負荷主要指的是電率的需求量，開展負荷預測的主要目的是為了了解各個供電區域每一年的電量使用規劃以及負荷發展的實際情況。開展負荷預測工作是現階段進行電力網絡中長期規劃的一個十分重要的依據，也是一個重要的手段。負荷預測的兩個主要方法分別是灰色系統理論與年均遞增率。

2.1 灰色系統理論

灰色系統理論是把隨機量看作是某一范圍內變化的灰色量，并且把隨機過程看成是在一定幅區 、一定時區變化的灰色過程。研究灰色量是基于過去與當前已知的或者不確定的無規律數據信息，利用數據生成的處理方法，將沒有規律的原始電網數據轉變成規律的生成數據列然后進行建模。當原始數據列的維數相對較少的時候，可以將雜亂非平穩的原始數據列作灰累加變換 ，灰累在很大程度上使確定性增強而使不確定性減小。通過生成不同的灰數、取舍不同的數據、補充、調整以及修正不同等級的殘差模型，能夠提高模型的精度[6]。常用的灰度預測模型為GM（1，1）模型（見圖1）

灰色系統理論不僅可以用于建構用電量的預測模型，還可以用來對中長期負荷進行預測，它可以為將來農村電網負荷變化趨勢、農村電網規劃和社會經濟可持續發展提供決策依據。除此之外，其也可以對短期負荷進行預測，只要把連續幾個月的負荷當作一組原始數列便可以計算出短期負荷累積的時間響應結果，再對未來時間段的負荷進行預測。這對安排系統運 行方式和檢修計劃有益，進而保證電力網絡的安全穩定運轉。

2.2 年均遞增率

年均增長率是統計學相關概念，也叫復合增長率[7]。在電力網絡中，計算的結果只能適用于以首年算末年，若算中間年份則與原值不相等。年均增長率通過根據實際數據彌補灰色預測模型中期由于數據灰度增加導致的電力系統預測數據失真，是當前主要采用的一種負荷預測方式。這種方法是先對各行業歷史用電資料進行分析，并根據未來各行業用電需求的增長速度，綜合考慮未來的負荷結構的改變，對將來水平年最大負荷增長速度和所需電量增長速度的關系進行適當地調整，便可以用所需要的電量推算出未來各年度的最大負荷。圖2為預測負荷與實際負荷的對比散點圖：

3. 統計數據分析在農村電網規劃方面的應用

3.1 整合各口徑數據平臺

當前各個口徑的統計數據存在不統一的問題，導致后續統計數據分析存在一定的不利狀況，也對農村電網規劃產生不利的影響。在農網規劃中對現狀分析中，實時數據能更具體反映出當前電網現狀，而對當前現狀作出真實完整的分析需要大量不同口徑的實時數據為支撐，增大了規劃口和統計口的工作難度。因此，將各口徑數據平臺進行整合，使各個統計數據標準一致，便于后續的分析以及對接，發現現狀存在的問題，可以大大增加農網規劃前期對現狀分析的工作效率和后期對規劃分析的準確度。

3.2 運用合理的統計數據分析方法

在農村電網規劃中應用統計數據分析時，應當采取合理科學的負荷預測方法。就影響整個電力負荷的角度而言，因素相對較多并且關系較為復雜，例如社會經濟發展與產業結構等。在開展負荷預測分析時，運用灰色系統理論，可以適應原始數據資料相對不足的現實狀況，與此同時，運算相對方便。隨著農村地區的不斷發展，未來用電負荷將會不斷增加，其符合灰色模型中期預測的特征，但不符合長期預測。在這種狀況下，為了確保負荷預測結果的準確性，可以選取年均遞增率法，開展負荷預測工作[8]。

灰色模型理論與年均遞增法其理論基礎主要來源于對往年數據的分析，其預測準確度與數據真實性直接相關。但相比于灰度預測模型，年均遞增法對數據統計分析的依賴度更高，對數據的精度要求也更高。傳統的統計模式由于無法統一各個統計口徑數據統計的標準和統計時間，會存在由于標準差異和時間差異產生的不一致，從而使后續分析產生不可避免的誤差，降低規劃模型的可靠率。運用數據一體化平臺整合各口徑數據，則可做到規避由各口徑上報標準和上報標準和上報時間不一致造成的誤差。同時，一體化數據管理集成化數據的管理模式簡化了規劃口徑數據收集整理工作流程，節約了規劃分析工作的時間成本。

3.3 保證數據的真實性以及體量

開展后期農網規劃分析的一個重要條件便是保證農村電網統計數據的真實性。農村電網數據統計主要面臨的問題是原始數據來源復雜，各基層單位口徑數據統計標準不一致，數據管理界限不明晰。一體化數據管理模式原始數據取自各口徑基層單位，再經各級單位統計口徑按統一標準處理整合上報，數據流清晰，各個數據均有跡可循，保證了數據真實性。除此之外，擁有足夠體量的數據進行分析才可以為農村電網規劃提供有效的參考依據。在負荷預測方法中，年均遞增率的準確度對真實數據依賴性相對較高，對數據需求體量也較大。一體化數據管理模式明確界定各個口徑數據管理責任，將責任按標準細分至每個數據單位口徑，再整合各單位口徑數據，形成統一標準下能滿足負荷預測需要的大體量數據庫。

四、結語

通過本文的描寫，統計數據分析對農村電網規劃有著十分重要的意義，但是對于我們當前進行農村電網規劃時還是存在一些問題。在建設農村電網時應當對農村社會經濟發展加以扶持。并且在建設農村電網時，應當注意統計數據采集與分析，依據負荷預測的方法和特點，選取科學的方法，對農村電網進行合理的規劃。

參考文獻：

[1]姜權.概率論與數理統計在大數據分析中的應用策略[J].山東農業工程學院學報，2018， 35（12）：16-17.

[2]李文超.農村電網規劃與建設的相關問題探討[J].廣東科技，2011，020（014）：214-215.

[3]黎世高.淺析農村電網規劃存在的問題及解決措施[J].通訊世界，2015（04）：83-84.

[4]黃忠順.農村電網配網的規劃以及設計的探索[J].通訊世界，2014（8）：95-96.

[5]吳浩.新形勢下農村電網存在的問題及規劃建設之我見[J].科技致富向導，2012（4）：352- 352.

[6]吳鐵振.探析農村電網規劃升級改造的主要措施及其技術[J].建筑工程技術與設計，2016， 000（020）：2063-2063.

[7]毛文晉，冉璐.農村電網中長期負荷改進灰色預測研究[J].廣東農業科學，2010（07）：422- 424.

[8]尚志高.農村居民用電負荷分析與預測[J].河南電力，2015（02）：14-17.