大數(shù)據(jù)在電力調(diào)度中的應(yīng)用

張金鳳 包永斐

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)和理念應(yīng)運(yùn)而生，雖然現(xiàn)在仍處于發(fā)展階段，但在許多領(lǐng)域已經(jīng)創(chuàng)造了巨大的價值，可謂前景無限。電力調(diào)度體系和大數(shù)據(jù)的結(jié)合，憑借其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)挖掘和智能判斷能力，能為電力調(diào)度打造出高效的業(yè)務(wù)流程，助力自身戰(zhàn)略決策，并將逐步改變電力企業(yè)發(fā)展方式，為全球能源互聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的建設(shè)提供新的思路。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);電力;調(diào)度;應(yīng)用

引言

隨著社會快速發(fā)展，電力成為了人們生活中不可缺少的一部分。我國電力調(diào)度自動化技術(shù)逐漸向智能化方向發(fā)展，其系統(tǒng)要管理維護(hù)的數(shù)據(jù)信息也越來越多。由于各電力企業(yè)所使用的電力調(diào)度自動化系統(tǒng)不同，各類型的數(shù)據(jù)信息交換變動工作變得非常復(fù)雜，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方式已經(jīng)跟不上社會的發(fā)展，不能滿足電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的需求。直到大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，有效地解決了這些問題。大數(shù)據(jù)可以從信息采集管理、存儲管理、分析處理、挖掘和增值方面進(jìn)行處理，從根本上實現(xiàn)大數(shù)據(jù)建設(shè)下的電力調(diào)度自動化控制工作，從而促進(jìn)電力企業(yè)快速發(fā)展。

1電力調(diào)度大數(shù)據(jù)介紹

電力調(diào)度大數(shù)據(jù)主要體現(xiàn)在多數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)可視化、大規(guī)模結(jié)構(gòu)化存儲3個方面。多數(shù)據(jù)融合是電力調(diào)度大數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心。傳統(tǒng)的調(diào)度系統(tǒng)如D5000系統(tǒng)、調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)、電量采集系統(tǒng)、缺陷管理系統(tǒng)、調(diào)度工作評價系統(tǒng)等往往獨(dú)立配置，各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)不互通，保護(hù)、方式、自動化等專業(yè)數(shù)據(jù)彼此獨(dú)立，形成信息孤島。電力調(diào)度大數(shù)據(jù)的多數(shù)據(jù)融合性有力地破除了信息孤島的數(shù)據(jù)壁壘，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的耦合度;電力系統(tǒng)運(yùn)行和電網(wǎng)檢修的特征和規(guī)律一般較抽象，難以發(fā)現(xiàn)，電力調(diào)度大數(shù)據(jù)可視化的優(yōu)勢有效解決了該問題，圖形化展示海量數(shù)據(jù)中隱藏的內(nèi)在聯(lián)系，便于各部門信息的傳遞與經(jīng)驗的分享;電力調(diào)度大數(shù)據(jù)大規(guī)模結(jié)構(gòu)化存儲為點(diǎn)多面雜的電力數(shù)據(jù)提供了一個全方位、多聯(lián)系的媒介，可規(guī)模化存儲歷史數(shù)據(jù)，為統(tǒng)計分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2我國電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

使用現(xiàn)代化信息技術(shù)可以有效地將電力調(diào)度進(jìn)行合理分配，從而促進(jìn)電力行業(yè)快速發(fā)展。隨著社會快速的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國現(xiàn)代化信息技術(shù)已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，加之電力調(diào)度工作難度也在逐漸增加，傳統(tǒng)的電力調(diào)度自動系統(tǒng)已經(jīng)跟不上社會發(fā)展的腳步與電力行業(yè)發(fā)展需求。對于這一現(xiàn)象，我國電力行業(yè)正在進(jìn)行全新的改革，傳統(tǒng)的電力調(diào)度系統(tǒng)已經(jīng)慢慢的朝著信息化的方向發(fā)展，電力調(diào)度系統(tǒng)也在不斷地創(chuàng)新完善。不過在這樣的電力改革過程中，電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的信息和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)讓電力調(diào)度系統(tǒng)的使用安全形成一定的隱患，甚至出現(xiàn)一些數(shù)據(jù)丟失、系統(tǒng)破環(huán)等現(xiàn)象，這些問題的出現(xiàn)阻礙了電力行業(yè)的發(fā)展，漸漸成為了電力行業(yè)在未來發(fā)展所關(guān)注的焦點(diǎn)。

3大數(shù)據(jù)在電力調(diào)度中應(yīng)用價值

3.1提升運(yùn)營管理水平

近年來，隨著我國電力事業(yè)的快速發(fā)展，電力設(shè)備愈發(fā)復(fù)雜，大大增加了電力調(diào)度的難度，導(dǎo)致電力調(diào)度的復(fù)雜性和不確定性進(jìn)一步加劇。電力調(diào)度是維持電力系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)鍵，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對電力供電的經(jīng)濟(jì)性、安全性、穩(wěn)定性等方面提出了更高的要求。在智能電網(wǎng)中應(yīng)用大數(shù)據(jù)和計算機(jī)系統(tǒng)，部署大量的AMI系統(tǒng)、PMS系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)等，為電網(wǎng)持續(xù)穩(wěn)定的供電提供了依據(jù)。借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以實現(xiàn)對電力調(diào)度的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行充分挖掘和分析，實現(xiàn)對全電網(wǎng)的全過程控制，很大程度上提高了電力調(diào)度的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.2提高用戶服務(wù)水平

在新時期的智能電網(wǎng)中，電力用戶系統(tǒng)已經(jīng)不僅僅限制在電力的生產(chǎn)和管理中，同時也可以在某一特定的區(qū)域中實現(xiàn)電力能源交易。根據(jù)AMI數(shù)據(jù)的具體情況，結(jié)合用戶特征數(shù)據(jù)和社會環(huán)境數(shù)據(jù)，可以對用戶用電量和消防特征進(jìn)行科學(xué)合理的分析，從而為電力調(diào)度的運(yùn)行和規(guī)劃提供參考依據(jù)，為用戶提供更高質(zhì)量的用電體驗，提高用戶滿意度。

4電力調(diào)度大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

4.1電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)可視化展示

隨著電網(wǎng)規(guī)模增大和數(shù)據(jù)量的增多，需要更先進(jìn)、更直觀的工具和手段來幫助調(diào)度員實現(xiàn)對電網(wǎng)及時有效的監(jiān)控，可視化功能是目前從人機(jī)界面角度實現(xiàn)上述功能的最有效的技術(shù)手段。模型數(shù)據(jù)庫中包含電網(wǎng)中所有設(shè)備的參數(shù)信息，在數(shù)據(jù)展示區(qū)可展示電網(wǎng)規(guī)模，顯示在運(yùn)所有變電站的數(shù)量、主變數(shù)量、線路數(shù)量等;統(tǒng)調(diào)發(fā)購，風(fēng)電、光伏、火電出力，地區(qū)用電負(fù)荷可在“負(fù)荷電量”區(qū)集中展示，用日曲線、年曲線的形式比較直觀，便于縱向比對，同時提供歷史曲線查詢功能;“設(shè)備運(yùn)行”版塊可展示主變油溫、線路及主變負(fù)載率、母線電壓越限情況，電網(wǎng)設(shè)備異常狀態(tài)一目了然;“負(fù)荷控制”版塊可展示可控用戶負(fù)荷、有序用電、事故拉路、低頻減載等。

4.2監(jiān)控設(shè)備全生命周期管理

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展和完善，電力調(diào)度中需要操作的電氣元件數(shù)量和種類逐年增加，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也更加全面。就SCADA系統(tǒng)而言，如果按照每個3～4 s計算一次，每年可以產(chǎn)生1.24 TB的數(shù)據(jù)，而WAMS有1萬測試點(diǎn)，1 s可以采用100此，每年可以生產(chǎn)500 TB的數(shù)據(jù)。而且有很多數(shù)據(jù)被漏掉，沒有收集到。如此龐大的數(shù)據(jù)量，傳統(tǒng)電力調(diào)度方式根本不可能從數(shù)以億萬計的數(shù)據(jù)中提取出有用的信息。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)和云計算技術(shù)，可以實現(xiàn)對這些海量的數(shù)據(jù)間綜合分析，從而及時掌控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行及時調(diào)度和調(diào)整，避免發(fā)生故障，影響用戶的用電質(zhì)量。同時利用大數(shù)據(jù)技術(shù)也可以實現(xiàn)對電力設(shè)備的實時監(jiān)控和運(yùn)行趨勢分析，從而最大限度上提高電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)評價的及時性和準(zhǔn)確性，降低電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)和檢修的成本，從而達(dá)到提高檢修效率，提高電網(wǎng)資源利用率的目的。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，未來對智能調(diào)度大數(shù)據(jù)的需求將越來越多。

4.3實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全

做好電力調(diào)度自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全層保護(hù)工作，減少系統(tǒng)遭受惡意、病害的攻擊，從而保證電力調(diào)度自動化系統(tǒng)使用安全，促進(jìn)電力行業(yè)快速發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)安全防范體系構(gòu)建過程中，要想保證電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的使用安全就需要為該網(wǎng)絡(luò)制定出一項科學(xué)合理的安全防范體系，保證網(wǎng)絡(luò)安全。在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的傳送、訪問、使用、分析、查找過程中，該系統(tǒng)可以對其進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)、信息、資料的使用、共享安全，避免一些惡意程序和病毒的侵害，保證電力調(diào)度自動化系統(tǒng)的安全，并為人們提供一個安全、穩(wěn)定的用電環(huán)境，從而促進(jìn)我國電力行業(yè)快速發(fā)展。

結(jié)束語

隨著數(shù)字信息化時代的迅猛發(fā)展，信息量也呈爆炸性增長態(tài)勢。在人類充分享受信息化帶來的資訊、方便和快捷時，也使得全球的數(shù)字信息資源正進(jìn)入到一個前所未有的快速增長期。大數(shù)據(jù)在電力調(diào)度中的應(yīng)用，充分利用了大數(shù)據(jù)高性能計算、數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計分析的能力，將電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)和調(diào)度管理信息結(jié)合起來，成為提升電力調(diào)度發(fā)展水平的新的發(fā)動機(jī)。未來電力調(diào)度大數(shù)據(jù)的應(yīng)用必將轉(zhuǎn)變電力公司發(fā)展方式，促進(jìn)電力行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，為智能電網(wǎng)的全面建成打下堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

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