3 引發技術變革的電力大數據

3.1 數據規模大，數據處理時效性要求高——傳統技術手段不能經濟地滿足業務性能需求

3.1.2配電設備負載估算及重過載預警

1.現狀和需求
在國內電網.城鄉結合部配電變壓器重過載現象依舊嚴重，導致供電“卡脖子”，頻繁停電、低電壓等問題，成為客戶投訴的焦點，這些都制約了配電網管理和供電服務質量的提升，為了改變這種狀況，電網公司通過在配電變壓器重過載現象頻繁的臺區，安裝配電設備信息采集終端.采集、監測配電設備的用電負荷信息,計算配電設備的重過載請況:采采用這種方式主要存在以下問題:
1）采集點少，對紀電網沒有做到全後蓋。在重過我出現頻繁的臺區安裝了采集設備，沒有對整個配電網實現全覆蓋。
2）采集數據不全，沒有葉帶載數據進行采集監測。無法對整個配電網的負載情況進行監控，當未部署監測設備的地區出現過載時，容易導致停電、低電壓等問題，需要對全網的設備負載情況進行監測。

2, 應用場景
電網公司實現全 采集、全覆蓋后 ，用戶用電數據15分鐘采集一次 ，甚至5 分鐘采集 一次 ；使用營銷系統用電 信息采 集數據 ，計算用戶端 的負荷，實現對配網設備負載進行監測。
基于營銷系統用電信息采集數據（實時全覆蓋 、全采集后，全網數據總量1800TB ,年增量900T B）中的用戶負荷位息 ，采用大數據流處理技術，實時計算用戶端的用電負荷 ；結合調度系統 的網架數據 ，實時計算配電網中的變壓器負荷量；參考生產系統 的設備運行狀態 信息 ，估算配電設備的負載狀況 ，并及時進行重過載 的預警；結合GIS系統 ，定位重過載設備地理位置采用大數據批處理技術，分析配電變壓器的歷史負荷數據，構建預警模型，對重過載現象進行預警。

3. 預期價值
支撐運檢部門實時了解設備負載狀況 ，測算設備使用壽命；支撐調度部門，根據用戶負荷和 設備負載情況，對配電網的用電負荷進行舍理調度。

4.國外應用案例
美國的佛羅里達電力電燈公司（Florida Power & Light, FPL） 擁存470萬電力用戶，是美國較大的電力公司之一。2009年得到美國能源部的資助，開始實施AMI（先進的量測基礎設施）的安裝。在之后的運營和數據分析中，發現了一個有趣的現象：在配電變壓器故障報廢停運前的一段持續時間里，處于相應變壓器二次側用戶的智能電表都顯示出異常高的電壓水平。對變正器的故障機理深入剖析后發現 ，變壓器的最終停運主要是其高壓繞組損壞所致。由于高壓繞組損壞而導致變壓器電壓比發生變 化，使得二次側電壓高于正值。這屬于漸進式的故障 ，從高壓繞組最初的損壞到變壓器完全故障停運通常可持續2?3 個月。得到這一規律后，FPL 于2012 年啟動了試點項目，開發了專門的智能電表數據分析元，通過持續監察和分析智能電表的電壓量測值 ，結合公司GIS系統，識別已有損壞但仍然帶電運行的配電變壓器，対其最終停運時間進行預測。并結合公司的運行維護計劃，制定方案，有計劃地對這些變壓器在其停運前進行了更新。項目開始的第1個月（2012 年11 月 ），就發現了372臺符合此條件的變 壓器（公司變壓器總數在879000臺左右 ），2013年1 月以來也已更換452臺配電變壓器（以電壓高于252V判據,240V 為額定電壓）, 它們大都是服務年限高15年的老變壓器。通過 這一項目 ，FPL在系統運營方面得到了顯著的收益，包括變被動故障為主動地計劃停運維護,變壓器更新開支平均節省25 % ,縮短了用戶停電時間（比故障停運情形減少了 93min） , 減少了用戶投訴并提升了用戶滿意度。

書名：電力大數據：能源互聯網時代的電力企業轉型與價值創造

ISBN：978-7-111-51693-4

作者：賴征田

出版日期：2016-01

出版社：機械工業出版社