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基于大数据的电网调度系统可靠性研究刘文君牟旭东

发表时间：2021/8/10 来源：《中国电力企业管理》2021年4月作者：刘文君牟旭东

[导读] 随着我国智能化技术的不断发展，各行各业也都在向着这一方向延伸。智能电网一直以来都是大数据技术研究领域中一个十分重要的研究方向,无论是发电、输电还是配电都已经离不开大数据技术的支撑，电网调度系统中意识如此。

国网天水供电公司刘文君牟旭东甘肃省天水市 741000

摘要：随着我国智能化技术的不断发展，各行各业也都在向着这一方向延伸。智能电网一直以来都是大数据技术研究领域中一个十分重要的研究方向,无论是发电、输电还是配电都已经离不开大数据技术的支撑，电网调度系统中意识如此。
关键词：大数据；电网调度系统；可靠性
        引言
        电能具有一定的物理特性，不能够大量储存，而且在传输过程中容易受输电线路的影响造成电力工业的特殊性，其生产、输送、分配与使用都需在同一时间内完成。而现如今随着智能电网调度控制系统的提出和应用为电网的安全稳定运行提供了可能。
        1概述
        传统的电网调度效率很低,于是在大数据技术背景下一种新的电网调度系统被设计了出来。“电网大数据智能调度的理念主要在于通过获取更多的电能信息对电的生产、传输以及调度等进行优化。”大数据分析技术的应用使得电网调度系统工作效率大大提升。电力网络所获取的监测数据具有大数据的性质，因而使得这些数据就具有了很大的运用价值。这些数据可以被用来进行电网调度控制智能预警从而对电力网络系统故障进行诊断。传统的电网调度控制智能告警系统误差率很高且故障诊断都是人工进行分析的，这需要耗费很多人力物力。在大数据分析技术背景下，一种新的故障自动诊断系统被引入电网调度。这个故障自动诊断系统可以对各种因素造成的故障进行有效的诊断并在极短的时间内提出合理的解决方案。这不仅大大提高了工作效率还有效实现了系统的稳定运行。
        2大数据的电网调度系统可靠性
        2.1数据服务技术
        在电网调度自动化中数据起着至关重要的作用，所有的调度决策都依赖于准确的数据分析。传统电网调度自动化系统存在数据变换复杂、效率不高、可靠性低等问题。智能电网调度自动化技术以SOA体系为基础完成数据服务，并利用标准接口和数据注册中心完成电网信息的展示与融合。此外该技术可对电网设备实施全生命周期管理，提高调度自动化系统中数据的准确性。同时还可应用虚拟服务技术屏蔽数据的物理层信息，为调度系统内的无差别访问带来极大便利。值得关注的是，数据通信机制和数据服务间的融合，可实现智能电网统一调度前置通信系统功能。该功能在简化运维流程的同时可在线调阅和调整有关数据，为数据服务在调度自动化系统中的实时性提供保障。
        2.2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。
        2.3专家诊断渠道的应用
        专家诊断渠道，是指人工智能中的诊断分析手段在城市电力调度环节中运作的方法。其一，专家诊断渠道的应用，采用程序自动感应装置，进行自动化电力调度系统的自由化检验。其二，专家诊断渠道，是外部信息传输和输入检测的端口，它能够依据区域范围之内电力调度的电波波峰变化、数据调节等信息面，实现了电力调度信号稳定性的判断。

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        2.4智能电网调度体系与架构
        电网调度控制系统作为整个电网的支杆，对电力系统的安全稳定运行具有至关重要的作用，伴随着人们对电力使用需求不断增加，电力系统逐渐扩大，对其安全稳定运行也提出了更高的要求。目前电网调度控制系统能够实现一体化协调控制，形成了一体化的智能调度体系。比如在电网调度中的新能源功率预测系统，能够预测风电厂和光伏电站短期和超短期的上网发电功率，与人工预测相比新能源功率预测系统基于发电功率历史数据，结合更加详实精确的数值天气预报信息，建立了精准的预测模型，可以得出更加准确的功率预测结果，正常情况下未来24小时的预测精度超过85%，未来4小时的精度预测超过90%，便于电网调度运行人员提前做好发电计划的安排，更加合理的对电网进行调度，减少新能源发电的随机性和波动性给电网运行带来的影响。电网调度控制系统是电网运行的决策者和指挥者，是电网不可或缺的组成部分，在保障电网安全稳定运行和电力平稳供应方面发挥着举足轻重的作用。近年来在电力行业中逐渐开展智能电网调度控制系统的研发建设，基本架构主要包括调度管理、监测预警和调度计划等单元，在监测预警方面主要针对电力系统的运行进行监控和评估，在发生故障时能够提前预警。在调度管理上主要是针对调度机构的日常管理和资源维护。在调度计划上针对不同的调度模式需求，实现计划制定分布。
        2.5电网实时动态监测技术
        基于广域测量系统的电网实时动态监测技术是智能电网调度自动化中的重要组成部分，可为大电网的实时监测和控制提供技术保障。一方面调度人员可在动态监控屏上对电力使用情况进行监测，有效掌握各类电能使用数据；另一方面可通过分析监测数据实现对目前电网运行状况的有效评价，为下一阶段的调度决策提供依据，极大加强调度人员对电网运行的管理和控制能力。
        2.6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。熵权并不代表该指标的重要程度，而是对评价指标的变异程度进行区分，只有对整个系统进行综合，才能有效反映各参数的价值意义。将传统熵权法进行改进，结合两种赋权方法的优势，利用客观熵权法进行计算，在计算结果中引入主观赋权法，考虑指标参数的主观价值。
        结语
        总之，调度人员在对电网进行管理时，须充分重视智能电网调度自动化关键技术的应用，保障人们的用电需求，促进智能电网的发展，为经济社会的不断前进奠定坚实的电力能源基础。
参考文献
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