基于配用电大数据的供电电压监测与分析研究

吴晓霞

摘要：电压是电能质量的重要指标之一。随着经济社会的快速发展和城镇化的不断推进，居民用电负荷日益增长、用电方式和需求日趋多样化，用户对电压质量提出了更高的要求。电压质量的好坏将直接影响到客户设备的安全生产及产品质量的优劣，因此，实现电压的全方位监测和分析变得尤为重要。本文通过对电压监测现状分析，提出基于大数据技术在电压监测管理系统的作用。

关键词：配用电大数据；供电电压；监测；分析

随着社会经济的不断发展，人们在生活中应用的电子产品数量不断提高，导致电网出现了运行不稳定的问题，对人们生活、工作等方面存在一定的影响，为了能够改善这一现状，需要合理应用大数据技术，并制定合理的检测方法，能够及时处理电压不稳定的问题，提高电压运行稳定性，为人们的正常用电提供保障。

一、电压监测中的大数据关键技术

1.系统关键技术

由于电压监测系统要从多个系统获取数据，导致数据平台数据量增大，根据数据结构和技术指标中的性能要求，本文选取了大数据技术中的分布式存储技术、并行计算技术。结合现有的应用模块的分析、评价要求，选取了大数据挖掘技术、指标预测技术，通过这些技术保证了电压监测系统数据监测分析的实时性和准确性，符合智能电网建设的要求。

2.分布式存储技术

在大规模智能电网中各类供电设备数量众多、分布范围极广，这造成了所采集的数据量多而繁杂的问题，面对这些海量、动态、分布式且多源异构的信息，传统的集中式数据存储方式使数据库成为访问瓶颈，严重限制了数据的访问与处理速度，很难实现数据存储的实时性和可靠性，而且各服务器之间大量数据的频繁交换，占用了大量的网络资源。因此，寻找一种适合于大规模智能电网的数据存储模型和存储方法成为必然。

3.并行计算技术

采用集群、分布式处理、任务调度等策略实现统一的数据采集管理。采取内存计算技术，在内存中驻留各类服务和节点所需访问的参数数据，大部分业务对历史数据库的访问转为对内存的访问，减少数据库压力，提高性能。采用多机集群以及多线程并行计算等实现高效的数据计算处理，从而保障了电压监测的实时性和高效性。

4.挖掘数据

设定低电压监测规则，将台区运行数据、电能表信息、计量点信息、线路信息、用电客户信息等资源进行整合，打破信息孤岛；对台区电压、电流、负荷、容量、用户数量、电压质量投诉等进行深入挖掘，分析和解读电压偏差及累计时长、发生时段、发生频繁程度、周期性变化特征等，探寻台区低电压分布规律和发生原因，形成低电压台区清册，为开展电压异常治理提供有效支撑。

二、大数据技术在配电网低电压监测中的优势

1. 数据支撑情况较好

在应用大数据技术，对配电网低电压监测的应用背景分析时，为了能够提高检测质量，需要保障数据支撑情况较好，第一，配电网是由信息采集系统、生产实时管控系统、检测系统三个部分组成的，其能够对变压器的电流、电压、时间、线路等方面进行监控，使技术人员能够及时了解电压运行情况，进而能够及时调整运行稳定性。第二，为了能够对配电网进行低电压检测，需要先保障技术人员能够了解大量的数据信息，为大数据技术的应用提供依据。

2.数据分析处理技术较强

应用大数据技术在配电网低电压监测时，能够保障数据分析处理技术较强，第一，大数据技术具有快速、灵活等方面的特点，继而在对配电网进行低电压检测时，能够将配电网低电压进行诊断，使数据具有精益化的特点，为之后的大数据技术的应用提供保障。第二，由于配电网的数据在不断的变化，进而产生的数据具有量大的特点，为了能够将数据进行动态化的展示出来，需要其具有较好的数据分析处理能力。

3.整改流程较为完善

应用大数据技术在配电网低电压监测时，需要保证整改流程较为完善，具体可以通过以下两个方面来了解，第一，在处理配电网低电压的问题时，不仅需要找出出现这一问题的原因，还需要制定完善的整改方法，改善其中存在的问题提高整改质量。第二，为了能够进一步提高整改质量，需要形成发现问题、总结问题、改进问题循环系统，保障整改流程较为完善，进一步提高整改质量。

三、基于配用电大数据的供电电压分析对策

1.变电站 10 kV 母线电压分析

变电站 10 kV 母线电压分析重点关注主变压器的运行档位、主变压器的有载/无载、（容性/感性）无功补偿率、无功补偿装置可用/投运率、AVC 等因素。当 10 kV 母线电压不合格时，需充分利用调度自动化系统、生产管理系统的相关数据开展问题分。变电站 10 kV 母线电压异常分析所需数据。通过对以上数据的分析，可初步定位导致变电站 10 kV 母线电压合格率低的可能原因：主变压器运行档位不合理；主变压器为无载调压变压器，其电压调控能力相对较弱；容性和感性无功补偿装置配置不合理；变电站并联无功补偿率不合理；变电站无功补偿装置利用率较低；变电站不具备 AVC 功能，其电压调控能力相对较弱。

2.10 kV 线路电压分析

10 kV 线路电压分析重点关注 10 kV 线路供电半径、10 kV 线路线 径、10 kV 线 路 重 载 或过载、10 kV线路无功补偿率、10 kV 线路无功补偿装置利用率等因素。当 10 k V 线路电压异常时，需充分利用生产管理系统、计量自动化系统的相关数据开展问题分析工作。10 k V 线路电压异常分析所需数据。

通过对以上数据的分析，可定位导致 10 kV 线路电压合格率低的可能原因：10 k V 线路供电半径不满足规划导则要求；10 kV 线路线径不满足规划导则要求；10 kV 线路重载或过载；10 kV 线路无功补偿装置配置不合理；10 kV 线路无功补偿装置利用率低。

3.配电台区电压分析

配电变压器电压分析重点关注配电变压器分接头档位设置、配电变压器重载或过载、低压无功补偿率、无功补偿装置利用率、三相负荷不平衡等因素配电变压器低压侧电压异常时，可充分利用生产管理系统、计量自动化系统的相关数据开展问题分析工作。低压线路电压分析重点关注低压线路供电半径、低压线路线径等因素。当低压用户电压异常时，可充分利用生產管理系统、电压监测系统、计量自动化系统、营销系统的相关数据开展问题分析工作。配电台区电压异常分析所需数据。通过对以上数据的分析，可定位导致配电台区电压合格率低的可能原因：配电变压器分接头档位设置不合理；配电变压器重载或过载；低压无功补偿装置配置不合理；低压无功补偿装置利用率低；三相负荷不平衡；低压线路供电半径过大；低压线路线径较小。

结束语：

随着电压负荷问题的不断推进，维护用电稳定性成为电力企业工作的重点，在配电网电压监测的过程中，为了能够进一步提高检测质量，需要合理应用大数据技术，并建设电压监测模型、分析平台等，进一步了解电压运行情况，另外，为了能够提高事故处理效率，可以建立分级预警法，使技术人员能够快速选择处理方法，达到保障电压稳定性的效果。

参考文献

[1]补敏，丁泽俊，钟锦群，刘桓瑞.基于配用电大数据的供电电压监测与分析研究[J].电力大数据，2019（03）：1-7.

[2]谭志斐.供电电压监测系统运行维护策略分析[J].农村电工，2017，25（10）：37-38.

（作者单位：浙江华云电力工程设计咨询有限公司）