大数据在电网企业的应用

2015-09-09 09:18:42 来源:英大网 7

2014年3月,“大数据”被写入我国《政府工作报告》,2015年8月19日,国务院常务会议通过了《关于促进大数据发展的行动纲要》,特别强调通过大数据的发展,提升创业创新活力和社会治理水平。

大数据正在改变着各行各业,电商的成功、互联网业的爆发式增长以及互联网金融的高速发展向各大行业展现了互联网与行业融合的巨大发展潜力和独特的创新路径。而在这其中,大数据扮演着核心角色。互联网的本质是信息的互联和处理,而信息则以数据为载体。电力行业蕴含了巨大的数据资源,同时也呈现出突出的数据价值需求。据估算,电力行业的生产、管理、用户、计量、资产等方面数据已达到20PB。来自于复杂大电网的调度运行、新能源与负荷的时空变异、电力资产寿命与运行状态、主动配电与需求响应等都存在着巨大的以数据为支撑的决策与配置需求。

近年来,在电力领域大数据已经得到了广泛关注,一些发达国家作为先行者开展大数据的研究工作:自2008年开始,美国电力研究协会(EPRI)、美国能源信息署(EIA)等研究机构,法国EDF、德国E.ON等电力公司,以及西门子、C3 Energy、Opower等科技公司,先后围绕输电、配电、用电及基于电力信息的政府决策等领域的大数据问题开展了广泛研究和示范应用;国际电工委员会(IEC)研究并发布了一系列统一信息模型(CIM)标准和接口标准,为电力系统的数据流通共享和信息交换奠定基础。国内的一些专业机构和高校开展了电力大数据理论和技术研究,我国电力行业也在积极开展大数据研究的应用开发,电网企业、发电企业在电力系统各专业领域开展大数据应用实践,国家电网公司启动了多项智能电网大数据应用研究项目。

智能电网是解决能源安全和环境污染问题的根本途径,是电力系统的必然发展方向;全球能源互联网则是智能电网的高级阶段,“互联网+智慧能源”进一步丰富了智能电网的内涵;这些新概念均与大数据密切相关,大数据为智能电网的发展和运营提供了全景性视角和综合性分析方法。就物理性质而言,智能电网是能源电力系统与信息通信系统的高度融合;就其规划发展和运营而言,智能电网离不开人的参与,且受到社会环境的影响,所以智能电网也可被看作是一个由内、外部数据构成的大数据系统。内部数据由智能电网本身的系统产生,外部数据包括可反映经济、社会、政策、气候、用户特征、地理环境等影响电网规划和运行的数据。在智能电网的发展过程中,大数据必将发挥越来越重要的作用。

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。