大数据在配电系统的应用及发展面临的挑战-第2页-北极星输配电网

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2配电系统大数据的应用场景及应用价值

2.1驱动力

随着智能配用电技术的发展，电力公司部署了大量的智能电表及用户用电信息采集系统，配电自动化、电能质量监测、停电管理等系统，这些系统产生着大量的异构数据。大数据技术，包括适应大数据处理和分析的计算机技术及数据挖掘、机器学习、深度学习的进步，使配电系统大数据处理、储存和分析成为可能。基于配电系统数据，采用大数据技术，可挖掘巨大的价值，可支撑智能配用电技术的发展。

2.2典型应用场景

大数据在配电网的主要应用场景包括但不限于：停电管理和恢复、设备损害评估、负荷预测、用户行为分析、电压无功控制、设备运行效率评估、配电网低电压分析、故障定位、故障原因识别、可靠性评估、配电网自动重构、分布式能源分析、网络拓扑和相位连接分析等。限于篇幅，此处仅针对几个典型应用场景进行简述。

（1）负荷预测。利用来自用电信息采集系统、配电自动化系统、调度控制系统的全量负荷数据，对负荷进行逐层分解，同时从负荷类型、季节、区域、时段等多个时空维度，分析负荷的变化和分布规律，建立负荷特性模式库。在此基础上，加入国家、地方、产业等经济

运行数据和发展规划数据，详细分析电力负荷与其他行业领域之间的关联关系，形成多因素的负荷预测方法。这种方法可以用于预测空间负荷，作为配电网规划的依据。

（2）电动汽车充电设施需求。考虑到传统汽车按一定比例替换为电动汽车后，其行驶轨迹基本相同，可根据传统汽车的历史数据，分工作日、休息日，早高峰、晚高峰等不同时段，挖掘出电动汽车聚集点、行驶轨迹，并结合道路情况，提出电动汽车快速充电、慢速充电设施建设建议。

（3）供电可靠性影响因素分析。从网络结构、设备水平、用户构成等几个方面提取与供电可靠性相关的特征，识别电网薄弱环节，结合供电区域内用户诉求和运行环境，提出提升供电可靠性的最经济的途径。

（4）用户参与需求响应潜力分析。根据不同的气候条件（如潮湿、干燥，气温高、低）、不同社会阶层将用户进行分类，为每一类用户绘制不同用电设备的负荷曲线，分析其主要用电设备的用电特性，以及不同季节、不同时刻用户对天气的敏感性，用电量出现的时间区间、用电量影响因素以及是否可转移、可削减。在分类分析基础上，通过聚合得到某一区域或某一类用户可提供的需求响应总量，进而分析哪一部分容量、在哪些时间段的需求响应量是可靠的，为实施需求响应提供依据。

2.3应用价值

综合上述应用场景，大数据应用于配电系统的价值主要体现在如下方面：

（1）提高用户满意度。通过数据分析，可了解用户用电行为和喜好，从而帮助用户参与需求响应、提高能效；通过可靠性、低电压等特性分析，提高供电可靠性和电能质量；加强停电管理、缩短停电后恢复时间，并及时让用户看到恢复过程；通过上述应用，可提高用户满意度。

（2）支撑配电网规划和运行。通过分析配电系统设备的运行效率和供电能力，可优化电网投资和规划，提高设备利用效率；由于电表数据能更详细地记录用户用电情况，结合外部数据（政策、天气和用户情况）可以更准确地预测负荷和分布式能源发电，很好地管理设备过载、反向潮流，改进电压特性和电能质量；借助需求响应对分布式能源、电动汽车等进行管理，起到削峰填谷作用，延缓设备投资；通过用户用电信息，可以预测配电变压器、地下电缆、架空线、电压调节器是否故障；通过观察负荷情况，还可以分析预测变压器寿命。

（3）有助于信息通信系统的完善。智能配电网的发展目标依赖于信息系统的贯通，大数据研究过程中，当发现配电网IT架构不足以满足未来需求、存在数据共享障碍时，可进一步促进IT架构的完善，同时也促进了智能配电目标的实现。

（4）增值服务。通过配用电数据分析，可分析社会经济发展状况，为政府提供信息服务；分析新能源、电动汽车等政策执行效果，为政府制定政策提供依据。

（5）提高利用外部数据的能力。通过配电大数据应用研究，提升了电力公司利用天气、社会经济、交通、用户等外部数据的能力。

3国内外重点研究成果

3.1大数据当前研究重点

用户用电信息采集系统与配电管理系统（DMS）、停电管理系统（OMS）和地理信息系统（GIS）等系统的集成和数据融合基础上的大数据分析是当前的研究重点，主要集中在3个方面：①重视与GIS系统的融合，将配电系统的数据分析直观展示在GIS系统上，辅助规划运行人员决策；②实现配电数据与用户用电信息采集系统数据的融合，在更多维度数据支持下，形成新的技术解决方案；③增强对外部数据的应用，开发新的应用。

电表数据和其他与用户用能行为相关的数据，可用于分析出用户的喜好，分析出不同的需求响应项目（对分时电价和尖峰电价的反应）的效果，以及不同机制影响下的电动汽车充放电对负荷的影响。

GIS在大数据中的地位很重要。众多的应用始于GIS，终于GIS。数据的融合主要基于IEC61970/61968。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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