基于大数据的配电网量化管理实践

发表时间：2018-10-17T10:10:56.257Z 来源：《电力设备》2018年第19期 作者： 刘玉 赵志健 赵明 赵地

[导读] 摘要：本文针对当前配网运维环境复杂、设备运行状态难以准确把握和预测、配网精益管理水平待完善等问题开展研究。 （国网河南周口供电公司 河南周口 466000）

摘要：本文针对当前配网运维环境复杂、设备运行状态难以准确把握和预测、配网精益管理水平待完善等问题开展研究。贯通多专业数据，建立了配网全量数据集市，实现配网数据资产管理。以数据为基础，聚焦故障研判、频繁停电、配网薄弱三大主题，开展配网量化分析，辅助专项治理。构建管理风险预警机制，预判配电网运行和发展趋势，为规划设计、采购建设、运行检修等业务提供辅助支持，促进配电网规划、建设及改造更加科学化和规范化。 关键词：配电网；大数据；量化分析；运行效率 1 配电网概述

配电网直接面向终端用户，与广大人民群众的生产生活息息相关，是服务民生的重要公共基础设施，对实现全面建成小康社会宏伟目标、促进“新常态”下经济社会发展具有重要的支撑保障作用，影响其运行稳定性的因素较多且复杂，而配网运行状况又与供电可靠性、供电质量密切相关[1]。配电网系统庞大，配电网处于电力系统的末端，具有地域分布广、电网规模大、设备种类多、网络连接多样、运行方式多变等鲜明特点[2]，同时直接连接设备和用户，在运行过程中会产生海量的设备、用户数据等，而大数据技术为配网运行问题的解决提供了新途径，配电网大数据应用也成为电网建设发展的必然要求。2015年，国家能源局发布《配电网建设改造行动计划（2015~2020年）》明确，“十三五”期间我国配电网建设改造投资将不低于2万亿元，因此，如何优化配置资源，提高配电网建设投资的精准性成为行业必须思考的问题。在企业层面，“十三五”期间，为了统筹推动智能电网技术变革和创新发展，国网公司制定了包含大数据技术在智能配用电领域应用的规划，并明确要求提高配电网建设投资的精准性。 2 配电网建设存在的问题

长期以来，周口受地方经济发展不平衡的影响，不同地区配网投资力度差异较大，配网总体较为薄弱，部分地区配网网架结构不合理，单辐射线路比例较高，线路联络率较低，配变、线路重过载问题突出，对线路的安全运行造成了较大的威胁，配网抗风险能力差，造成线路设备故障停电情况频繁出现，甚至导致大面积停电。此外，周口配电网进入快速发展的关键时期，导致配电网规模的快速扩大与专业管理效率不足间的矛盾日益突出。一是传统的“人工+设备+经验判断”的管理模式在敏捷性和有效性方面已经无法满足要求。二是专业配网信息不对称，未充分发挥数据在支撑配网管理决策时的支撑价值，制约管理决策的科学性和有效性，现有管理模式中信息与数据共享壁垒亟待消除。

本文基于配电网总体发展规划与业务实际构建配电网大数据分析平台，以理念创新引领管理创新和技术创新，统筹分析打通各职能、专业系统间的信息通路，有节奏有限度实现数据融合共享，通过大数据挖掘及量化分析，提高故障抢修研判能力、减少频繁停电、精准定位配网薄弱环节，持续提升配电网投资精准化和管理精益化水平，努力建设可靠、安全、经济、高效、环境友好的坚强智能电网。 3 基于大数据的配电网量化分析策略

3.1打造全量配网数据集市，强化数据资产管理

搭建基于Hadoop大数据平台的数据集市，项目团队共同确立数据接入标准，接入PMS、EMS、营销系统、用电采集数据、GIS数据、95598数据、变电站遥测数据、天气、温度、湿度等数据，建立基于大数据的配电网量化分析平台，将分散于不同信息孤岛的海量数据进行有效整合，实现配电网不同维度的全景信息集成。实时监测配网全量设备及系统运行效率、供电能力数据信息，确保数据来源一致性与、数据信息有效性，为配电网管理提供量化分析支撑。针对配电网运营数据涉及范围广、设备数量巨大、数据频次要求高等特点，基于业务明细数据，构建配电网供电能力和运行效率的大数据评价模型，重点评价一定周期内最大负荷时刻设备的供电裕度情况及设备利用情况。按照供电区、功能区、电压等级、设备类型四个方面，开展评价分析，为配电网量化管理、提升配网管理水平以及投资改造决策提供辅助支撑。

3.2聚焦配网运维三大主题，持续推动精益管理

一是综合营销、用电采集、运检和调度数据，扩展负荷控制终端、配变监测终端、费控交互终端、集中器、采集器、电能表、计量表箱等电能计量装置，根据GIS系统的站-线-变地理信息模型和营销系统的变-户基础档案模型，结合计量档案模型和设备物理参数，开展台区拓扑分析，理清配网台区、户、相位、电源节点的位置关系，并在发生故障时，能够快速定位故障点，缩短故障抢修时间；在条件允许的情况下，可以应用宽带载波技术实现故障主动上报，提高故障反映速度，缩短故障抢修到达现场时间。二是基于配网计划停电数据、故障停电数据、线路跳闸等数据，建立“数据分析-分类治理-主动预防”的频繁停电闭环管理机制，利用大数据分析技术，围绕计划停电和故障停电，按需实施综合计划停电，主动防治故障停电，开展频繁停电专项治理，有效减少停电次数，缩小停电范围。落实停电信息预告知，及时通过微信、短信、电话等渠道告知用户，避免出现投诉。三是通过大数据精准定位周口地区配网薄弱环节和重复线路超过重载等问题，针对性开展专项治理活动提高配网供电能力。

3.3构建管理风险预警机制，强化配网运行安全

依据电网风险预警管控工作要求，通过配网大数据挖掘分析，围绕提高故障抢修研判能力、降低停电频率和精准定位配网薄弱环节三个主题，开展风险因素分类、分级识别与梳理。将风险要素与配网数据监测指标进行充分匹配，对风险指标进行实时监测与动态分析，建立与大数据技术手段对应的风险预警管控机制，规范基于配网大数据的预警分析、预警发布、执行反馈、预警解除的标准化流程环节，建立并实施基于信息化手段的风险预警与联动机制。通过运行监控持续完善配网风险监控预警闭环管理体系，对应风险预警关键流程环节落实各专业、人员职责分工，明确监督评价指标，强化过程管控。 4 结语

通过开展基于大数据的配电网量化管理实践工作，实现了配电网全量设备及系统运行效率、供电能力的准实时计算与监测。建立与大数据技术手段对应的风险预警管控机制，安全隐患排查更高效、安全运行研判更全面、安全预警更及时，有效提升配网精益管理水平及运行能效。实现配电网投资决策数据源从历史统计数据、时间断面预测数据等静态数据，向动态大数据源的切换，转变负荷预测由经验预测变为定量计算，保证了精准投资、高效投资。

参考文献：

[1]张征凯.大数据在配电网精益管理方面的应用探索[C]. 2017年“电子技术应用”智能电网会议论文集，2017. [2]刘科研. 智能配电网大数据应用需求和场景分析研究[J].中国电机工程学报，2015，35（2）：287-293.

作者简介：刘玉，男，汉，本科，河南省鹿邑县，国网河南省电力公司周口供电公司，职务职称：运监中心主任，经济师。研究方向：企业管理，运营监控。