基于大数据分析的配电网精益化管理

基于大数据分析的配电网精益化管理

发表时间：2018-08-13T17:17:30.850Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：姜鹏张朦

[导读] 摘要：针对配电网数据来源复杂，数据量大，数据集成困难等现状，以“多源信息整合、多途径数据审核、多专业信息融合”为核心开展配电网大数据统计分析研究，首先打通各专业配电网统计数据渠道，构建多源化统计数据库，然后提出“三挖掘，三提升”统计分析思路，即“深度挖掘营配大数据，提升分行业分地区负荷预测能力；深度挖掘配电负荷负载数据，提升配电网网架接入能力；深度挖掘配电间隔资源数据，提升配电间隔资源利用率”，最

（国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司新疆乌鲁木齐 830000）

摘要：针对配电网数据来源复杂，数据量大，数据集成困难等现状，以“多源信息整合、多途径数据审核、多专业信息融合”为核心开展配电网大数据统计分析研究，首先打通各专业配电网统计数据渠道，构建多源化统计数据库，然后提出“三挖掘，三提升”统计分析思路，即“深度挖掘营配大数据，提升分行业分地区负荷预测能力；深度挖掘配电负荷负载数据，提升配电网网架接入能力；深度挖掘配电间隔资源数据，提升配电间隔资源利用率”，最后制定多种场景化工作流程，切实提高配电网统计管理水平和统计分析能力。研究成果取得了良好的社会效益和经济效益，研究内容可助推配电网精益化管理和科学发展，也可为地区配电网管理提供参考借鉴。

关键词：大数据；统计分析；配电网；管理体系；工作流程

1配电网精益化管理主要做法

1.1深度挖掘营配大数据，提升分行业分地区负荷预测能力

对多源化配电网统计数据库中的营配大数据进行统计分析，着眼改善短－中－长期电力负荷预测工作和管理水平，开展分行业分区域用电特性分析，考虑外部经济环境等对负荷及电量的影响，建立电力负荷预测优化模型。用户用电特性模型和分析方法研究。对用户负荷历史曲线进行分析，计算日、月、季、年最大负荷、最小负荷、负荷率和不平衡系数等关键指标，提出自动辨识方法，自动识别用户的行业特性、负荷阶段性特征、用电容量大小、属地信息等。对多源化配电网统计数据库中用电信息采集系统、负荷控制系统、配变在线监测系统等数据进行分析，从中提取用电特性分析需要的信息。另外，根据功能设计的需要，收集其他的技术经济信息。综合整理以上两点，建立用户用电特性基础数据库。分行业分线路分区域用电特性研究。对用户用电数据进行时间序列分析，总结不同时间维度下的分行业负荷特性规律，计算分析各行业用户典型实用系数和阶段特性，拟合形成分行业典型负荷特性曲线；对线路所属供区的各种类型用户负荷曲线进行叠加形成分线路典型负荷特性曲线；对区域内各行业典型负荷曲线进行叠加，结合行业实用系数和阶段特性，建立分区域负荷特性曲线合成模型。电力预测优化模型研究。基于分行业、分线路、分区域用电特性模型，对负荷的阶段特性进行聚类分析，归纳出不同时间维度下分线路、分区域的负荷成长特性，并通过构建开放型负荷预测模型，得出地区短－中－长期负荷预测结果；引入外部经济发展相关信息，建立经济发展与用电需求关联关系模型，依据政府提供的未来经济发展预期，并通过构建开放型电量预测模型，得出地区短－中－长期电量预测结果。将该结果与负荷预测结果进行对比分析，检验预测数据的合理性和准确性。电力预测优化辅助决策研究。根据分行业、分线路、分区域用电特性和电力预测优化模型研究成果，提出电力预测优化系统的功能需求、数据来源和体系结构，并进行系统的初步设计和算例系统开发，构建一个稳定、可靠的电力电量预测优化辅助决策平台，为统计及规划人员提供各类电力预测相关分析指标和决策方法。

1.2深度挖掘配电负荷负载数据，提升配电网网架接入能力

对多源化配电网统计数据库中的设备、用户、及负控数据进行统计分析，结合一库三中心数理分析平台应用，精细化研究配网线路规划接入容量，提出符合台州现状的负荷需用系数、线路装接配变容量标准，并且将理论分析模型化、成果化，给配电网线路规划和用户接入规划提供科学指导。配电用户负荷分类及负荷特性分析。将多源化配电网统计数据库中的配电用户负荷分为工业用户、商业用户、居民用户、行政办公用户四大类，在每种负荷特性分析方面，分线路与配变两个层级，针对年负荷特性曲线与日负荷特性曲线进行统计分析，总结配电用户负荷分类及负荷特性。各阶段动态制定负荷需用系数。采用聚类分析算法制定发展过程中配电网用户负荷需用系数，分析样本为多源化配电网统计数据库中负荷数据较为完整的台州市区公用配变和专变。在完成大数据挖掘的同时，以国内其他同级别城市为参照，对典型配电网用户的负荷需用系数发展趋势进行调研，进一步校验修正结论，确定负荷需用系数推荐值。配电线路装接配变容量研究。分别选择工业配变、商业配变、居民配变、行政办公配变各200台，计算配变同时率，在此基础上，建立数学模型计算配变接入容量。

1.3深度挖掘配电间隔资源数据，提升配电间隔资源利用率

第一，分析不同负荷密度下各变电站间隔利用效率；第二，调研变电站间隔使用率与负载情况；第三，调研配电网线路平均负载率，研究不同线路平均负载率下的间隔使用情况；第四，分析各变电站线路挂接配变容量、用户性质与线路负荷间的关系，通过线路运行效率对现状配电间隔利用效率进行评价。间隔利用效率评价模型建立。调研台州市域城市化程度、负荷密度、区域定位等情况，同时对用户类型进行分析，在此基础上，搭建线路负载率、主变负载率与间隔利用效率之间的数学模型，以及线路挂接容量与间隔利用效率之间的数学模型。评价模型应用。通过已搭建的模型对各供电区域进行间隔利用效率评价，指导近期各变电站下主变负荷平衡、主变出线和线路容量接入。成熟区域间隔利用效率研究。通过已搭建的模型对电网发展成熟区域进行间隔利用效率评价，得出变电站间隔利用效率远期指导值及线路挂接容量远期指导值，指导远期各变电站下主变负荷平衡、主变出线和线路容量接入。

1.4场景化工作流程

通过多源化配电网统计数据库的构建以及“三挖掘、三提升”大数据统计分析研究，结合台州目前配电网运行管理经验，制定了适用于工作实际的四种场景化工作流程，实现“用户－配变－线路－间隔”一站式的配电网接入精益化管理，固化配电网规划工作，促进精益化管理提升。第一种工作流程是面临不同性质用户的报装容量时，根据其负荷性质，制定用户报装容量的置信度负荷判定管理办法，快速准确判断用户报装容量的置信度负荷；第二种工作流程是针对同一回10kV线路挂接多种负荷性质的用户，制定差异化负荷组成方式下的配电网线路规划接入容量管理方法；第三种工作流程是在新用户申请接入时，根据该新增用户的报装容量、负荷性质、地理位置及周边电网的现状和规划情况，制定新增用户接入后10kV线路运行安全性、可靠性、适应性的快速辅助决策管理办法；第四种工作流程是在新增用户接入时，评价用户接入后配电网间隔利用效率，选择最优间隔接入。

2结束语

以“多源信息整合、多途径数据审核、多专业信息融合”的统计数据融合理念，将各专业配电网数据融会贯通，在此基础上，通过“三挖