基于大數(shù)據(jù)技術(shù)城市在電網(wǎng)立體規(guī)劃中的應(yīng)用研究

康莉娟

【摘 ?要】基于移動(dòng)大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)規(guī)劃輔助選站選線研究與實(shí)踐，以山西電網(wǎng)多年積累的電網(wǎng)現(xiàn)有網(wǎng)架、規(guī)劃網(wǎng)架、電源信息、用電負(fù)荷分布等規(guī)劃建設(shè)大數(shù)據(jù)及地形地貌、礦產(chǎn)資源、居住區(qū)、環(huán)境保護(hù)區(qū)、生態(tài)紅線等對(duì)電網(wǎng)工程影響較大的地理敏感信息為基礎(chǔ)，分析影響因素并研究布點(diǎn)選站、最優(yōu)路徑選擇等技術(shù)方案。在移動(dòng)終端上進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)、功能開發(fā)和大數(shù)據(jù)分析，最終建成輔助選站選線移動(dòng)系統(tǒng)，為電網(wǎng)規(guī)劃落地、提升現(xiàn)場(chǎng)工作質(zhì)量提供了全新的技術(shù)手段。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)技術(shù);城市電網(wǎng);立體規(guī)劃;應(yīng)用研究

1、多元信息融合的城市電網(wǎng)立體智能規(guī)劃系統(tǒng)構(gòu)建方法

在多元信息融合的城市電網(wǎng)立體智能規(guī)劃系統(tǒng)基礎(chǔ)上，要先確認(rèn)多元信息的來源，針對(duì)此點(diǎn)，本文提出一種“城市用電地圖”的多元信息融合的城市電網(wǎng)立體智能規(guī)劃系統(tǒng)構(gòu)建方法，具體如下文所述。

1.1數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

城市用電地圖所需的數(shù)據(jù)主要有兩種，即城市地圖數(shù)據(jù)、用電數(shù)據(jù)，其中城市地圖數(shù)據(jù)主要包括：建筑面積、建筑位置、建筑用地性質(zhì)等，在了解城市地圖數(shù)據(jù)前提下，可以得知城市建筑的分布與詳情;電力數(shù)據(jù)分為兩種，即電力影響數(shù)據(jù)與用電信息，其中電力影響業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)主要包括：電力用戶、業(yè)擴(kuò)報(bào)裝信息等，用電信息主要包括：季度電量、電流信息、電力故障信息等。

1.2城市用電地圖構(gòu)建方法

首先，針對(duì)上述的幾項(xiàng)數(shù)據(jù)，需要通過相應(yīng)的采集方法來獲取數(shù)據(jù)，采集方法為：通過自動(dòng)抄表系統(tǒng)獲取用電信息，之后通過分析了解用電信息產(chǎn)出的電力用戶編號(hào)，最終結(jié)合城市地圖數(shù)據(jù)，人工將相應(yīng)編號(hào)用戶與城市地圖數(shù)據(jù)相互對(duì)應(yīng)，以此即完成了數(shù)據(jù)采集與匹配，此部分需要重視采集得來的數(shù)據(jù)完整性，否則會(huì)給后續(xù)工作造成重大阻礙。其次，需要進(jìn)行匯總與鏈接工作，此部分需要先確認(rèn)匯總、鏈接的方法，本文結(jié)合前人研究，選擇了GIS空間地理信息系統(tǒng)作為城市電力地圖構(gòu)建的基礎(chǔ)，此系統(tǒng)自帶匯總、鏈接算法，滿足本文構(gòu)建需求。在應(yīng)用當(dāng)中，結(jié)合上述的數(shù)據(jù)匹配結(jié)果，通過GIS系統(tǒng)的兩項(xiàng)功能，將電力用戶的電量信息、電流信息等進(jìn)行匯總，之后將匯總結(jié)果對(duì)應(yīng)到相應(yīng)建筑當(dāng)中完成鏈接操作，在此前提下，通過對(duì)建筑進(jìn)行查找，既可以得知建筑中電力用戶的電力信息，也完成了城市地圖的初步框架構(gòu)建再次，為了實(shí)現(xiàn)可視化展示功能，為了提高功能性、保障電網(wǎng)規(guī)劃管理的便捷性，本文將城市用電地圖與大數(shù)據(jù)技術(shù)相互結(jié)合，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)體系中的聚類分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，針對(duì)各城市建筑的用電信息負(fù)荷進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)，通過此舉，電網(wǎng)規(guī)劃人員可以了解到具體的電力需求，此時(shí)針對(duì)不同需求，來制定規(guī)劃方案就有了明確的方向。此外，因?yàn)楝F(xiàn)代負(fù)荷增長(zhǎng)的時(shí)期長(zhǎng)短不一，所以在預(yù)測(cè)當(dāng)中，設(shè)定了短期、中期、長(zhǎng)期的負(fù)荷預(yù)測(cè)指令。

2、多元信息融合的城市電網(wǎng)立體智能規(guī)劃系統(tǒng)功能分析

2.1數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能

結(jié)合上述了解到，通過自動(dòng)抄表系統(tǒng)可以有效獲取相應(yīng)的信息，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合大數(shù)據(jù)的聚類分析功能，其能夠?qū)λ胁杉鴣淼臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析，了解其中的各項(xiàng)特征，再依照特征將數(shù)據(jù)分類儲(chǔ)存，此舉首先能夠避免數(shù)據(jù)混亂現(xiàn)象、數(shù)據(jù)混亂現(xiàn)象在以往的電網(wǎng)規(guī)劃當(dāng)中十分常見，因?yàn)槠錄]有類似大數(shù)據(jù)聚類分析功能的支撐，所以數(shù)據(jù)都是統(tǒng)一儲(chǔ)存管理，之后因?yàn)楝F(xiàn)代電力數(shù)據(jù)產(chǎn)生的速度太快，在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)形成海量數(shù)據(jù)，最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)混亂現(xiàn)象。其次能夠提高電網(wǎng)信息管理的便捷性、傳統(tǒng)電網(wǎng)信息管理需要人工對(duì)不同的信息進(jìn)行分析，確認(rèn)信息類型與特征，而在大數(shù)據(jù)聚類分析之下，人工不需要進(jìn)行分析，直接可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理或者應(yīng)用。通過上文的分析可以充分證實(shí)本文的城市電力地圖功能性良好，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

2.2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能

現(xiàn)代社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)幾乎無時(shí)無刻都需要電能的支撐，所以導(dǎo)致電能信息數(shù)據(jù)的更新速度極快，此時(shí)傳統(tǒng)人工因?yàn)槿梭w能力所限，其無法在極短的時(shí)間內(nèi)獲取完整信息，導(dǎo)致工作效率與需求的不匹配，能夠利用空間映射原理將各建筑的用電信息一一匹配，并不斷的實(shí)時(shí)采集各建筑的用電信息動(dòng)態(tài)更新，因此滿足實(shí)際需求。在相比之下，再一次說明本文設(shè)計(jì)具有較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2.3異常提示功能

在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能之下，人工可以直接通過對(duì)數(shù)據(jù)的觀測(cè)來了解電力信息的狀態(tài)，在此前提下，如果電力信息出現(xiàn)突然歸零、爆增、突降等現(xiàn)象，就說明某建筑的電力傳輸存在異?，F(xiàn)象，之后再結(jié)合數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能的定位，可以直接鎖定異常點(diǎn)，最終針對(duì)異常點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)分析即可得知異常產(chǎn)生原因、異常具體信息等，由此說明城市用電地圖具備異常提示功能，此項(xiàng)功能在傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃當(dāng)中并不存在。

2.4問題預(yù)警功能

預(yù)警功能是建立在大數(shù)據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)功能基礎(chǔ)上的一種預(yù)測(cè)報(bào)警程序，其與異常提示功能相似，均是在出現(xiàn)電力故障或者異常現(xiàn)象時(shí)，提醒相關(guān)人員盡快進(jìn)行分析處理，但兩者的區(qū)別在于，異常提示功能只針對(duì)已經(jīng)發(fā)生的異?，F(xiàn)象來進(jìn)行提示，而問題預(yù)警功能是針對(duì)異常趨勢(shì)來進(jìn)行預(yù)警，所以在兩項(xiàng)技術(shù)的同時(shí)作用下，可以給電力輸配提供雙重保障。

2.5輔助決策功能

當(dāng)出現(xiàn)了電力異常之后，人工需要先針對(duì)電力異常的具體信息來制定處理決策方案，那么具體的信息必須通過相應(yīng)的渠道來獲取，此時(shí)在異常提示功能與問題預(yù)警功能之下，人工只需要通過軟件操作即可觀察到電力異常的水平、異常點(diǎn)的位置、異常表現(xiàn)狀態(tài)等信息，以此起到輔助人工決策的作用。

2.6評(píng)估結(jié)果

首先在一切正常的模擬結(jié)果當(dāng)中可以看到，電路運(yùn)行并沒有出現(xiàn)異常現(xiàn)象，但是存在波動(dòng)，那么通過實(shí)操本文了解到波動(dòng)的幅度相對(duì)較小，并持續(xù)保持在合理的區(qū)間之內(nèi)，因此此部分的評(píng)估結(jié)果為：城市用電地圖的運(yùn)作穩(wěn)定性良好，并且能夠展示詳細(xì)的數(shù)據(jù)波動(dòng)，說明系統(tǒng)可靠性、實(shí)用性、實(shí)踐性相對(duì)良好。其次，在異常模擬結(jié)果當(dāng)中，城市用電地圖在0.2s之內(nèi)就顯示出了異常數(shù)據(jù)，同時(shí)異常提示功能在同時(shí)間也做出了反應(yīng)，說明系統(tǒng)的異常檢測(cè)功能相對(duì)良好，在問題預(yù)警功能上可見，在本文對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，預(yù)警功能就已經(jīng)表現(xiàn)出了相應(yīng)的變化，因此也說明問題預(yù)警功能有效。

結(jié)語

基于電網(wǎng)大數(shù)據(jù)，以可視化的地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將省域電網(wǎng)主干網(wǎng)架全景再現(xiàn)到終端上，通過科學(xué)的數(shù)據(jù)分析，建立數(shù)學(xué)模型，輔助選址選線工作，為電網(wǎng)規(guī)劃的落地和現(xiàn)場(chǎng)踏勘提供了全新手段，提高了全省電網(wǎng)規(guī)劃環(huán)境信息的綜合描述能力，提升了布局規(guī)劃成果的可行性和準(zhǔn)確率。隨著數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)的快速發(fā)展和陜西電網(wǎng)大數(shù)據(jù)建設(shè)戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，本研究提出了利用大數(shù)據(jù)手段支撐電網(wǎng)規(guī)劃的新方案，為電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)發(fā)揮更大的作用。

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（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司陽泉供電公司）