电力大数据的运用探讨

电力大数据的运用探讨

李在晓

融诚互通《中关村》编辑部

摘要：大数据已成为国家基础性战略资源，运用大数据推动产业创新发展、培育新兴业态、助力经济转型正成为趋势。在这样的背景下，本文进一步阐述了大数据的概念及特征，并在此基础上阐述了电力大数据在电网规划中的应用。

关键词：电力数据；电网公司；规划应用

中图分类号：G210.7 文献标识码：A 文章编号：20200898854

一、引言

大数据已成为国家基础性战略资源，运用大数据推动产业创新发展、培育新兴业态、助力经济转型正成为趋势。电力是社会发展的重要基础。电力大数据综合了电力企业的生产、运营和管理数据。充分利用电力大数据将有助于全面推动电网向更安全、可靠、高效、经济、清洁、互动的现代能源互联网转变，有利于提高电力企业管理水平和运营效率，实现企业价值增长模式转型。研究和应用电力大数据也是提质增效、推动电网发展方式和公司发展方式转变的迫切要求。

二、大数据概念及特征

目前“大数据”还没有统一的定义。麦肯锡（McKinsey）公司认为，大数据是指大小超出常规数据库软件工具采集、存储、管理和分析能力的数据集。高德纳（Gartner）公司则认为，大数据是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。奥里利（O’

Reilly）传媒认为，大数据是指超出传统数据库系统处理能力的数据，该数据规模大、流转快，不适合现有数据库架构，需采取新的处理方式才能从中获取价值。国际数据公司认为，大数据技术是能从大量多样的数据中通过高速采集、发现和分析经济地获取价值的新一代技术和架构。学者则认为，大数据是指需要新技术和架构并通过采集、分析过程才可从中提取价值的大量数据。薛禹胜院士认为，大数据通常指量大、多源、异构、复杂、增长迅速，无法用常规方法处理的数据集合。

电力大数据特征

电力大数据是大数据在电力行业的子集，因此具备大数据的

“4V”特征，即规模性（Volume）、多样性（Variety）、高速性（Velocity）和价值性（Value）；同时，电力大数据又具有电力行业特有的“3E”特征，即数据即能量（Energy）、数据即交互（Exchange）、数据即共情（Empathy）。规模性是指数据容量大，超出现有常规数据库软件工具的处理能力。多样性包括数据类型和数据来源的多样性。高速性包括数据增长率高，数据流转快，数据存储速度和处理速度快，实时性要求高。价值性是指数据价值高但价值密度低。数据即能量是指电力大数据在使用过程中不断精炼而增值，可为电力行业的节能降损提供指导。数据即交互是指电力大数据与国民经济社会存在广泛紧密的联系， 电力数据与其他行业数据的交互融合能更好地发挥电力大数据的价值。数据即共情是指电力企业以服务用户为中心，通过对用户需求进行挖掘，为其提供优质、安全、可靠的电力服务。

三、 电力大数据在电网规划中的应用

•电力负荷预测

电力负荷预测针对的是电力负荷的研究，而负荷本身的变化与很多外部因素有关，包括自然情况及地区条件。因此在进行电力负荷预测时，需要充分考虑地区经济因素、气象等的影响规律， 利用适当的模型与算法，对规划区的电力需求做出估计。电力需求侧的数据量是巨大的，电网规划人员从大量数据中获取有价值的数据时，通常利用电力大数据技术进行挖掘分析，包括对用电量和负荷的历史数据等，在充分研究外部因素的条件下，掌握其与电力需求的关系，依据负荷变化规律获得最终的预测结果。负荷预测过程的方法选择是多样的，包括电力弹性指数法、时间序列法、回归分析法、灰色预测法等，根据规划区实际情况，选择最优预测模型，从而获得更可靠结果。在电网规划中，进行电力负荷预测是必要的，这也是电网经济运行的基础。负荷预测的结果是否准确，对电网的规划结果有重大影响，比如设备的选择及网络的整体布局情况，设备的选择主要为变压器容量、导线截面积等的选择。

•电网架构规划

电网架构规划是电网规划的重要环节。随着电网复杂程度不

断加大，规模及自动化程度不断提高，社会对电网架构的规划提出了更严格的要求。大数据带来的新型数据理念，又为电网架构规划提供新的思路。电网架构的规划依赖于对电力市场的分析预测及对规划区终端用户的负荷预测，可靠的预测结果为电网结构、设备型号选择提供依据，保障电网架构规划的合理性。基于能源资源和负荷需求逆向分布的电力市场现状，我国国家电网公司提出了“以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展”的战略目标，根据规划，到 2020 年，我国将建成 1000KV 交流、+1100KV 与 800ｋＶ直流构成的特高压电网，实施远距离、大规模、高效率书店、促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发，在全国范围内实现资源优化配置。而这一战略目标的实现受多种因素阻碍，除了要解决多级磁环网、短路电流超标、多馈入直流相互影响和可再生能源大规模送出等与输电网架结构密切相关的技术问题外，最基本的是与需求相适应。我国仍然存在生产和消费不平衡的问题，部分地区网架结构薄弱，电网优化配置资源的作用难以发挥，但国家大力发展分布式电源，在电力系统末端的分散符合出引入为电源，不仅有利于解决用户的供电问题或者提高用户端的电能质量和供电可靠性，而且可以降低配电网电力损耗，节约电能，缓解电力紧张局面。

•动态安全评估

评估，即评价和估量，在电网规划阶段对规划方案进行可行性、合理性和优劣性评估，有利于提高电网的运行水平，评估的内容包括供电可靠性评估、线损评估、供电能力及供电安全性评估、经济评估。

１）对于供电可靠性，评估的指标可以选用用户平均停电时间、供电可考虑、用户平均停电次数。要衡量用户供电可靠性， 必须先了解整个电网停电性质的新型电网规划体系架构分类，总体上可分为故障停电和预安排停电。因此影响用户供电可靠性的主要因素体现在系统供电能力、网络结构、设备状态、自动化水平、维护技术水平和管理水平等几个方面。

２）所谓线损评估，是指评估电能在传输过程中所产生的有功、无功电能和电压的损失，评估的指标为线损率。线损按照电能损失的原因，可分为技术线损和管理线损。技术线损属于电能在传输过程中无法避免的理论线损，可计算得出；管理线损是人为因素造成的，如抄表、偷漏或差错引起的不明损失，涉及到企业的管理水平。

３）对于供电能力及供电安全性评估，采用的指标为容载比， 容载比既是宏观控制变电总容量的指标，也是电网规划中布点变电站容量选择的依据。在负荷增长相对较快的地区，电网发展快速期可取较高容载比，通过优化网架结构，可逐步降低容载比， 提高投资的经济效益。

４）对于经济评价，主要涵盖财务评价和国民经济评价。财务评价指标主要包括：财务内部收益率、财务净现值、投资回收期、资产负债率、投资利税率、投资利润率、资金利润率等；国民经济评价主要从国家角度考察项目的效益和费用。

四、总结语

电网规划是电力系统规划的重要组成部分，也是电网更新改造的依据，合理地进行规划可以获得巨大的社会效益和经济效益。经过多年不懈的研究和发展，电力大数据技术水平不断提高， 其在电力负荷预测、电网架构规划、动态安全评估、状态检修决策支持等方面得到越来越广泛的应用，为规划更可靠的电网提供基本保障。但是电力大数据依然面临很多挑战，加之电网规划的复杂性和多样性，如何更好地处理和利用大数据仍然需要更深入地研究，以便获得最优化结果。

参考文献：

[1]曾桉,周琅.电力大数据在新能源项目规划中的应用研究

[J].信息记录材料,2020,21(8):124-125.