基于大數據技術城市在電網立體規劃中的應用研究

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　　【摘  要】基于移動大數據的電網規劃輔助選站選線研究與實踐，以山西電網多年積累的電網現有網架、規劃網架、電源信息、用電負荷分布等規劃建設大數據及地形地貌、礦產資源、居住區、環境保護區、生態紅線等對電網工程影響較大的地理敏感信息為基礎，分析影響因素并研究布點選站、最優路徑選擇等技術方案。在移動終端上進行架構設計、功能開發和大數據分析，最終建成輔助選站選線移動系統，為電網規劃落地、提升現場工作質量提供了全新的技術手段。
　　【關鍵詞】大數據技術;城市電網;立體規劃;應用研究
　　1、多元信息融合的城市電網立體智能規劃系統構建方法
　　在多元信息融合的城市電網立體智能規劃系統基礎上，要先確認多元信息的來源，針對此點，本文提出一種“城市用電地圖”的多元信息融合的城市電網立體智能規劃系統構建方法，具體如下文所述。
　　1.1數據基礎
　　城市用電地圖所需的數據主要有兩種，即城市地圖數據、用電數據，其中城市地圖數據主要包括：建筑面積、建筑位置、建筑用地性質等，在了解城市地圖數據前提下，可以得知城市建筑的分布與詳情;電力數據分為兩種，即電力影響數據與用電信息，其中電力影響業務數據主要包括：電力用戶、業擴報裝信息等，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城市用電地圖構建方法
　　首先，針對上述的幾項數據，需要通過相應的采集方法來獲取數據，采集方法為：通過自動抄表系統獲取用電信息，之后通過分析了解用電信息產出的電力用戶編號，最終結合城市地圖數據，人工將相應編號用戶與城市地圖數據相互對應，以此即完成了數據采集與匹配，此部分需要重視采集得來的數據完整性，否則會給后續工作造成重大阻礙。其次，需要進行匯總與鏈接工作，此部分需要先確認匯總、鏈接的方法，本文結合前人研究，選擇了GIS空間地理信息系統作為城市電力地圖構建的基礎，此系統自帶匯總、鏈接算法，滿足本文構建需求。在應用當中，結合上述的數據匹配結果，通過GIS系統的兩項功能，將電力用戶的電量信息、電流信息等進行匯總，之后將匯總結果對應到相應建筑當中完成鏈接操作，在此前提下，通過對建筑進行查找，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建再次，為了實現可視化展示功能，為了提高功能性、保障電網規劃管理的便捷性，本文將城市用電地圖與大數據技術相互結合，利用大數據技術體系中的聚類分析、神經網絡算法，針對各城市建筑的用電信息負荷進行分析、預測，通過此舉，電網規劃人員可以了解到具體的電力需求，此時針對不同需求，來制定規劃方案就有了明確的方向。此外，因為現代負荷增長的時期長短不一，所以在預測當中，設定了短期、中期、長期的負荷預測指令。
　　2、多元信息融合的城市電網立體智能規劃系統功能分析
　　2.1數據統計功能
　　結合上述了解到，通過自動抄表系統可以有效獲取相應的信息，在此基礎上，結合大數據的聚類分析功能，其能夠對所有采集而來的數據進行分析，了解其中的各項特征，再依照特征將數據分類儲存，此舉首先能夠避免數據混亂現象、數據混亂現象在以往的電網規劃當中十分常見，因為其沒有類似大數據聚類分析功能的支撐，所以數據都是統一儲存管理，之后因為現代電力數據產生的速度太快，在短時間內就會形成海量數據，最終導致數據混亂現象。其次能夠提高電網信息管理的便捷性、傳統電網信息管理需要人工對不同的信息進行分析，確認信息類型與特征，而在大數據聚類分析之下，人工不需要進行分析，直接可以對數據進行管理或者應用。通過上文的分析可以充分證實本文的城市電力地圖功能性良好，具有較高的應用價值。
　　2.2實時監測功能
　　現代社會的運轉幾乎無時無刻都需要電能的支撐，所以導致電能信息數據的更新速度極快，此時傳統人工因為人體能力所限，其無法在極短的時間內獲取完整信息，導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，并不斷的實時采集各建筑的用電信息動態更新，因此滿足實際需求。在相比之下，再一次說明本文設計具有較大的應用優勢。
　　2.3異常提示功能
　　在實時監測功能之下，人工可以直接通過對數據的觀測來了解電力信息的狀態，在此前提下，如果電力信息出現突然歸零、爆增、突降等現象，就說明某建筑的電力傳輸存在異?，F象，之后再結合數據統計功能的定位，可以直接鎖定異常點，最終針對異常點進行檢測分析即可得知異常產生原因、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，此項功能在傳統電網規劃當中并不存在。
　　2.4問題預警功能
　　預警功能是建立在大數據負荷預測功能基礎上的一種預測報警程序，其與異常提示功能相似，均是在出現電力故障或者異?，F象時，提醒相關人員盡快進行分析處理，但兩者的區別在于，異常提示功能只針對已經發生的異?，F象來進行提示，而問題預警功能是針對異常趨勢來進行預警，所以在兩項技術的同時作用下，可以給電力輸配提供雙重保障。
　　2.5輔助決策功能
　　當出現了電力異常之后，人工需要先針對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的渠道來獲取，此時在異常提示功能與問題預警功能之下，人工只需要通過軟件操作即可觀察到電力異常的水平、異常點的位置、異常表現狀態等信息，以此起到輔助人工決策的作用。
　　2.6評估結果
　　首先在一切正常的模擬結果當中可以看到，電路運行并沒有出現異?，F象，但是存在波動，那么通過實操本文了解到波動的幅度相對較小，并持續保持在合理的區間之內，因此此部分的評估結果為：城市用電地圖的運作穩定性良好，并且能夠展示詳細的數據波動，說明系統可靠性、實用性、實踐性相對良好。其次，在異常模擬結果當中，城市用電地圖在0.2s之內就顯示出了異常數據，同時異常提示功能在同時間也做出了反應，說明系統的異常檢測功能相對良好，在問題預警功能上可見，在本文對參數進行調節時，預警功能就已經表現出了相應的變化，因此也說明問題預警功能有效。
　　結語
　　基于電網大數據，以可視化的地理信息系統為基礎，將省域電網主干網架全景再現到終端上，通過科學的數據分析，建立數學模型，輔助選址選線工作，為電網規劃的落地和現場踏勘提供了全新手段，提高了全省電網規劃環境信息的綜合描述能力，提升了布局規劃成果的可行性和準確率。隨著數據統計分析技術的快速發展和陜西電網大數據建設戰略的不斷推進，本研究提出了利用大數據手段支撐電網規劃的新方案，為電網規劃建設發揮更大的作用。
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　　（作者單位：國網山西省電力公司陽泉供電公司）
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