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大数据在电网企业的应用价值
提升运营管理水平
电力系统是实现电能生产、传输、分配和消费瞬时平衡的复杂大系统。智能电网需进一步实现各类新能源、分布式能源、各种储能系统、电动汽车和用户侧系统的接入,并借助信息通信系统对其进行集成,实施高效的管理和运行。风、光、海洋能等新能源发电的发展和电能生产受到国家政策、激励机制、地理环境和天气状况的影响;分布式能源和电动汽车的发展和接入运行、用户侧系统与电网的互动受社会环境、用户心理的影响;随着智能电网的发展,电网的复杂性和不确定性进一步加剧,不同环节的时空关联性更加密切,使电网的发展和运行受外部因素的影响加大。与此同时,社会对电力供应的经济、安全、可靠性和电能质量提出了更高的要求,智能电网中部署的WAMS系统、AMI系统、调度自动化系统、PMS系统、输变电设备监控系统等为认识电网特性、预测电网发展和可能的运行风险提供了依据。借助大数据技术,对电网运行的实时数据和历史数据进行深层挖掘分析,可掌握电网的发展和运行规律,优化电网规划,实现对电网运行状态的全局掌控和对系统资源的优化控制,提高电网的经济性、安全性和可靠性。基于天气数据、环境数据、输变电设备监控数据,可实现动态定容、提高输电线路利用率,也可提高输变电设备运检效率与运维管理水平;基于WAMS数据、调度数据和仿真计算历史数据,分析电网安全稳定性的时空关联特性,建立电网知识库,在电网出现扰动后,快速预测电网的运行稳定性,并及时采取措施,可有效提高电网的安全稳定性。近来国内发生的天津港口爆炸、湖北的电梯“吃人”等事故,使人们想起了海恩法则。海恩法则针对航空界的飞行安全指出,每一起严重事故的背后,必然有29次轻微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隐患。该法则强调了两点:一是事故的发生是量的积累的结果;二是再好的技术,再完美的规章,在实际操作层面,也无法取代人自身的素质和责任心。结合这一法则,通过对实时数据和历史数据的分析,可加强对电力设备、资产的预防性维护管理,并将人和社会等因素纳入进去,优化管理操作流程。
提高用户服务水平
用户端的数据是一个待挖掘的金矿。大数据将各行业的用户、供电服务、发电商、设备厂商融入到一个大环境中,促成了电网企业对用户的需求感知,依据数据的分析来进行运行调度、资源配置决策,并基于分析来匹配服务需求。
在智能电网中,用户扮演的角色越来越重要,传统意义上被动的用户正在被主动的“能源生产/消费者(Prosumer)”代替。用户系统不仅可对内实现能源的生产和消费管理,并在一定的区域内实现能源交易,还将对外参与需求响应或作为虚拟电站参与调度运行。促进用户与电网的互动是提高大电网灵活性、进而提高其接纳大规模间歇性新能源的有效途径。了解用户用能特性,制定有效的政策和市场机制,是有效激励用户改善能效、参与需求响应、需求调度的途径。根据AMI数据(反映用户用能情况、用户分布式发电、储能系统和电动汽车的应用情况,参与电网互动情况),结合用户特征数据(住房、收入和社会心理)和社会环境数据(气候、政策激励等),可分析预测用户的能源生产和消费特征,为电网规划和运行方式安排提供参考;也可促进电力需求侧管理,鼓励和促进用户参与需求响应,实现与用户的高效互动,提高用户侧能效水平,改善用户用电体验,提高用户满意度。
提供政府决策支持
电网作为载体承载着能源与用能两大主体,它关联着诸多因素。今天的能源政策与机制应超出基于因果关系和条件评估的判断,需要以数据为基础、关联分析为依据的决策。如:电价特别是阶梯电价定位,基于综合用能行为数据和生产、生活各因素以及电力生产成本等多因素进行数据分析,才能有效地激活各个要素,实现最佳效果。再如新能源、分布式能源、电动汽车、需求响应等技术的大规模实施,不仅取决于技术成熟度和经济性,还取决于能源政策和各种激励机制是否有效。能源政策和机制是否有效,通常并没有普适性,而是应符合本国的实际、符合精准的感知和预测。
当前我国已开启新一轮的电力改革,一系列配套文件正在逐步出台。这些政策和机制是否有利于智能电网发展,应在政策条例的试行阶段进行分析和检验,大数据是最有效的手段。此外,电力与经济发展、社会稳定和群众生活密切相关,电力需求变化能够真实、客观地反映国民经济的发展状况与态势。通过分析用户用电数据和新能源发电数据等信息,电网企业可为政府了解全社会各行业发展状况、产业结构布局、预测经济发展走势提供数据支撑,为相关部门在城市规划建设、推广新能源和电动汽车、促进智慧城市发展等方面提供辅助决策。
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