基于大数据背景的电力调度数据智能估计技术研究

葛来福 张贝 陈智华

摘要：隨着经济和信息技术的快速发展，电力调度自动化系统经过多年的运行，积累了丰富的运行数据，包括各种量测数据、告警数据、故障与运行事件数据、电量数据及计划预测类数据，但业务系统数据都是独立存在于OCS、OMS、EMS等系统中，形成了信息孤岛。随着互联网大数据分析的发展，“数据中台”的概念被提出，即采用数据的分层与水平解耦，将数据运营和产品能力从前台进行剥离，成立独立的数据中台，解决烟囱式数据架构体系的问题。本文针对电力调度自动化系统，基于“数据中台”的理念，提出了一种电力调度自动化系统运行数据中台建设方法。

关键词：电力调度;调度自动化系统;数据中台

引言

电网常规运行、检修运行过程中出现的大量电路状态重构和全角度覆盖的运行工况，即电力调度大数据，进行电路运行状态的分析和电路各类故障的精准定位。基于转移潮流策略和电力调度大数据的状态智能估计技术。

1电力调度自动化系统数据管理存在的问题

1）数据规模方面。电力调度自动化系统包括主网、配网和用户侧的数据，日增数据规模可达2万亿条。2）数据处理方面。传统数据分析以指标统计为主，较少深入挖掘数据规律，采用的技术手段难以处理海量、复杂、关联数据，导致“数据睡眠”。3）数据应用方面。如何充分利用数据资源为电网运行、规划、管理提供辅助决策，成为亟待解决的问题。

2电力调度自动化系统运行数据中台架构

2.1二维可视化技术应用

在智能调度大数据可视化技术应用时，二维可视化主要表现在如下几点：其一，动态潮流法。潮流作为电力调度运行中常见情况，动态潮流的可视化不仅能够将潮流变化情况实时展现，还能够根据潮流数量、流动速度确定负荷情况，同时，还能够通过限额、裕度直观掌握潮流改变大小与改变方向。所以，在电力智能化调度中，应用可视化技术，提高了数据信息直观性，为调度行为提供了便利。其二，单品图法。在二维可视化技术中，单品图法应用包含如下几点：1）有助于调度人员快速寻找单品图法下最大数据，对其所处区域做好颜色填充工作，并有效标准最大数据位置情况。2）通过系统实际运行过程与最大数据，确定扇形区域。3）通过电力系统运行情况，选择规定颜色，填充扇形区域，直观呈现电力调度数据信息。其三，等值线法。该方法能够将电力调度不同类型数据直观呈现，如：线路负载率、变压器负载率、节点电压，以此促进调度人员准确及时掌握智能电网运行情况，提高电网运行稳定性。

2.2可靠性评价方法

针对复杂电力系统的多指标体系，需要根据指标的重要程度进行赋权，从而对电力系统调度进行评价。在综合评价的方法中，主要包括主观赋权和客观赋权两种方法。主观赋权主要依靠经验决策，分别有专家法、层次法以及评价法，这类评价方法主观性成分占了多数，更多依赖于专家等人员的工作经验，因此其评价结果不够客观。客观赋权主要是采用数理统计的方法，将各参数数值化，通过目标优化、概率算法等，得到不同指标参数的差异性和有效信息量，进而确定不同指标的权重，但这种方法又不能综合考虑指标的应用价值。为了衡量电力调度系统的稳定性，需要综合考虑其历史数据，结合大数据技术，对电网调度系统的各项数据进行深入挖掘，获得电网调度的各项信息，根据数据挖掘结果对系统可靠性进行评估。熵权法来源于信息论，无论理论基础还是应用前景，都有不错的参考价值，可被应用于电力调度系统的稳定性评价。

2.3监测预警精度

为了进一步验证文中方法的有效性，对采用文中方法的电力调度系统监测预警结果与实际测试的电力调度系统监测预警结果进行对比分析，采用文中方法的电力调度系统监测预警结果与实际测试的电力调度系统监测预警结果相差较小，误差基本控制在0.002mm以内，说明文中方法的电力调度系统监测预警精度较高，对异常数据溢出控制能力较好。

2.4电力调度智能估计原理

（1）采用智能状态估计技术对基态数据切面和当前时刻数据切面实现对转移潮流分布情况的分析，首先对当前时刻数据切面质量不满足要求的几个区域进行准确的定位。（2）对进行准确定位的几个区域依次进行母线功率平衡分析。（3）倘若对某区域的状态进行分析，得出母线功率处于平衡状态的结论后，则跳过该区域对下个区域进行母线功率平衡分析。如果得到母线处于不平衡状态的信息，则进一步深入分析每个元件的功率平衡状态，具体包括线路变压器的功率平衡性分析、线路首尾段的功率平衡性分析、双回线路的功率差异性分析以及主变压器的有功功率平衡性分析等。（4）对变压器的分接头状态进行检查，确认具体的类型以及所配置的档位是否正确。（5）假设全部设备均处于功率平衡状态，区域内的多个数据遥测点均无异常，则对母线侧断路器的合闸状态进行检查。对并联实现无功补偿功能的电容器和电抗器的投切状态进行检查，并检查相关隔离开关和断路器的遥信位置变化情况。

2.5调度经济运行数据智能管家

调度经济运行数据智能管家系统主要实现对发电运行数据的存储、分析和应用，包含数据输入、数据管理、数据应用三方面功能。（1）数据输入：具备从节调系统或OMS系统、OCS系统导入负荷数据、机组检修数据等功能;可人工导入机组电量、装机容量等原始数据表单。（2）数据管理：具备基于给定规则，从输入数据中提取信息并形成电厂电量数据的功能，并可实现对电厂参数、电量数据、装机容量数据、负荷数据、检修数据等数据的存储，形成基础数据库。（3）数据应用：对基础数据进行智能化统计及分析，具体包括电量与利用小时数、统调电量与负荷信息的汇总统计，节能效益测算，购电成本分析等功能。

3结语

电力调度数据网的双平面改造工程可提升电力系统各厂站至各调度机构电力生产业务数据传输的可靠性和安全性。因此采用量化表征和模糊监测方法进行电力调度系统的异常数据溢出控制，通过确定权限阈值，设置电力调度系统监测预警等级，从而构建电力调度系统监测预警模型。

参考文献

[1]朱旭，杨军，李高俊杰，等.计及虚拟储能系统的区域综合能源系统优化调度策略[J].电力建设，2020，41（8）：99-110.

[2]崔杨，周慧娟，仲悟之.考虑火电调峰主动性与需求响应的含储能电力系统优化调度[J].高电压技术，2020，7：1-12.

[3]朱莹莹.电力调度监控运行可靠性及解决对策[J].通讯世界，2018（3）：240-241.