場(chǎng)景三有源配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和評(píng)估

隨著分布式電源不斷地接入配電網(wǎng)，逐步形成了小、中、大規(guī)模的有源配電網(wǎng)。伴隨著分布式電源的功率波動(dòng)，配電網(wǎng)中的電能質(zhì)量經(jīng)受著較大的沖擊。通過(guò)收集配電網(wǎng)中的運(yùn)行數(shù)據(jù)、負(fù)荷數(shù)據(jù)、分布式電源運(yùn)行等數(shù)據(jù)，能夠開(kāi)展配電網(wǎng)中的電能質(zhì)量分析和評(píng)估研究，從而得出精細(xì)化的配電網(wǎng)網(wǎng)架和無(wú)功源的調(diào)節(jié)方案等。有源配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和評(píng)估示意圖如圖2所示。

基于大數(shù)據(jù)的有源配電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和評(píng)估包括以下方面。

1)有源配電網(wǎng)電能質(zhì)量分析與監(jiān)測(cè)。

電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及分布式電源的不斷接入，配電網(wǎng)中運(yùn)行數(shù)據(jù)、負(fù)荷數(shù)據(jù)、分布式電源運(yùn)行等數(shù)據(jù)逐漸增多，電能質(zhì)量分析的大數(shù)據(jù)特征日益明顯，傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析方法在電能質(zhì)量的消噪、特征提取、擾動(dòng)分類和參數(shù)估計(jì)等方面難以完全解決問(wèn)題。面對(duì)出現(xiàn)的電能質(zhì)量問(wèn)題，近年來(lái)產(chǎn)生了許多綜合分析法。但是，基于傳統(tǒng)電能質(zhì)量分析方法的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置面臨性能差、精度低、智能化程度低等問(wèn)題，需研究高性能的電能質(zhì)量分析方法，開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)在線的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集通信、測(cè)量、分析和管理等諸多功能于一體，能為電力企業(yè)和用戶提供供電質(zhì)量的基本信息，實(shí)現(xiàn)有源配電網(wǎng)電能質(zhì)量全面、準(zhǔn)確、有效地監(jiān)測(cè)。同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)性，有源配電網(wǎng)中監(jiān)測(cè)終端的最優(yōu)布點(diǎn)也是亟需解決的問(wèn)題。

2)有源配電網(wǎng)電能質(zhì)量評(píng)估。

有源配電網(wǎng)電能質(zhì)量的評(píng)估是對(duì)有源配電網(wǎng)運(yùn)行水平和電力供應(yīng)能力的綜合評(píng)價(jià)，是約束、督促電力公司與電力用戶共同維護(hù)公共電網(wǎng)電能質(zhì)量環(huán)境的基礎(chǔ)，同時(shí)也是實(shí)施質(zhì)量治理與控制的依據(jù)、檢驗(yàn)治理與控制效果的工具。隨著分布式電源越來(lái)越多的接入配電網(wǎng)，用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的電能質(zhì)量評(píng)估方法面臨計(jì)算性能降低、耗時(shí)長(zhǎng)、精度低等問(wèn)題，如何使電能質(zhì)量的評(píng)估合理、客觀、準(zhǔn)確是電力企業(yè)面臨的嚴(yán)峻考驗(yàn)。而且，大規(guī)模的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的加入，將為電能質(zhì)量評(píng)估提供新的研究途徑，制定合理的有源配電網(wǎng)電能質(zhì)量評(píng)估指標(biāo)，提高電能質(zhì)量評(píng)估的準(zhǔn)確性，深度挖掘電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)信息，揭示由于之前分析成本太高而忽略的信息，為電力企業(yè)以及用戶提供諸如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析、無(wú)功源配置方案合理性分析、敏感負(fù)荷安裝位置分析、監(jiān)測(cè)點(diǎn)配置方案等高附加值服務(wù)，這些服務(wù)將有利于電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

3)有源配電網(wǎng)電能質(zhì)量診斷與治理。

為了滿足較高電能質(zhì)量的要求，及時(shí)正確地對(duì)影響電能質(zhì)量的各種異常運(yùn)行狀態(tài)做出診斷，找出電能質(zhì)量干擾源，并預(yù)防或消除，從而避免故障的擴(kuò)大，是有源配電網(wǎng)面臨的又一個(gè)難題。鑒于分布式電源可以看作一種向配電饋線注入諧波的非線性負(fù)荷，而分布式電源的投切也會(huì)引起電壓波動(dòng)，分布式電源的接入無(wú)疑會(huì)在一定程度上加重對(duì)電能質(zhì)量的擾動(dòng)。傳統(tǒng)的電能質(zhì)量擾動(dòng)定位方法都存在一定的適用環(huán)境與限制條件，且僅僅考慮一種定位方法得出的定位結(jié)果可信度往往不高。通過(guò)將體量更大、類型更多的電力大數(shù)據(jù)作為分析樣本，為電能質(zhì)量擾動(dòng)定位提供詳細(xì)的研究思路，提高電能質(zhì)量擾動(dòng)定位的準(zhǔn)確性，尋找出網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，制定精細(xì)化的配電網(wǎng)網(wǎng)架和無(wú)功源調(diào)節(jié)方案，改善電能質(zhì)量，對(duì)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。

場(chǎng)景四基于配電網(wǎng)數(shù)據(jù)融合的停電優(yōu)化

配電網(wǎng)停電優(yōu)化是建立在配電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、配電自動(dòng)化系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、配網(wǎng)設(shè)備管理系統(tǒng)、配電設(shè)備檢修管理系統(tǒng)、電網(wǎng)圖形及地理圖形信息和營(yíng)銷管理系統(tǒng)等的基礎(chǔ)上，綜合分析配電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息、設(shè)備檢修信息等，以找出最終的最優(yōu)停電方案。計(jì)劃停電管理根據(jù)計(jì)劃停電(包括檢修和限電等)的要求，進(jìn)行系統(tǒng)模擬，以最小的停電范圍、最短的停電時(shí)間、最小的停電損失、最小的停電用戶來(lái)確定停電設(shè)備，通過(guò)屏幕顯示停電區(qū)域，列出停電的用戶名單，打印用戶停電通知書等等。采用傳統(tǒng)技術(shù)在處理時(shí)存在計(jì)算速度慢、計(jì)算周期長(zhǎng)、擴(kuò)展性差等缺點(diǎn)。為了更加準(zhǔn)確地計(jì)算配網(wǎng)停電損失，降低停電影響需要利用多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合分析和數(shù)據(jù)挖掘。基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的配電網(wǎng)停電優(yōu)化包括：

停電信息分類，基于調(diào)度、營(yíng)銷、配網(wǎng)貫通的海量數(shù)據(jù)對(duì)停電信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分類;

停電預(yù)警，對(duì)設(shè)備故障可能導(dǎo)致停電進(jìn)行預(yù)警;

配電網(wǎng)停電計(jì)劃制定，采用大數(shù)據(jù)技術(shù)制定合理的停電計(jì)劃，完善配網(wǎng)停電優(yōu)化分析系統(tǒng)。

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)及大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，為充分挖掘現(xiàn)有配電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)價(jià)值提供了可能。通過(guò)集成各分散系統(tǒng)的信息，規(guī)范數(shù)據(jù)類型，形成豐富的、同質(zhì)的大數(shù)據(jù)樣本，可為電網(wǎng)運(yùn)檢采取針對(duì)性的防護(hù)措施提供支撐，為電網(wǎng)安全運(yùn)行、智能電網(wǎng)自愈提供保障。具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。