近年來，國網(wǎng)河南省電力公司開展“大數(shù)據(jù)”研究，在氣象災害預警、電網(wǎng)運行監(jiān)測、故障搶修優(yōu)化等方面做了大量有益的探索，大大促進了生產(chǎn)。目前，河南國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院成立了“大數(shù)據(jù)”攻關團隊，整合數(shù)據(jù)資源、開展相關研究，提高數(shù)據(jù)“深加工”能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)“增值”，支撐電網(wǎng)安全運行、服務水平提升。

無論是網(wǎng)絡上還是生活中“大數(shù)據(jù)”一詞正日漸走紅。問題來了，給你大量專業(yè)數(shù)據(jù)，你能讓它實現(xiàn)價值嗎？顯然，“大數(shù)據(jù)”的意義不在于掌握數(shù)據(jù)信息的多少，而在于對數(shù)據(jù)進行專業(yè)化處理，通過加工實現(xiàn)數(shù)據(jù)“增值”，從而更好地服務人們的生產(chǎn)生活。

近年來，省電力公司開展“大數(shù)據(jù)”研究，在氣象災害預警、電網(wǎng)運行監(jiān)測、故障搶修優(yōu)化等方面做了大量有益探索，大大促進了生產(chǎn)。2月25日，記者采訪了設在電科院設備狀態(tài)評價中心的“大數(shù)據(jù)”攻關團隊，對電力信息數(shù)據(jù)的應用、“大數(shù)據(jù)”相關研究等作了調(diào)查。

及時預警防災減災

隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，天氣對電網(wǎng)的影響越來越大。

省電力公司非常重視電網(wǎng)防災減災，與河南省氣象局簽署合作協(xié)議，形成氣象應急聯(lián)動機制，開展電力氣象相關課題與應用研究。作為支撐單位，電科院長期開展了“覆冰導線氣動力特性及輸電線路舞動試驗”、“基于精細化預測的電力氣象關鍵技術研究與應用”等多個電力氣象相關課題。

2013年年初，電科院承擔的“河南電力氣象山火監(jiān)測子系統(tǒng)”建成投運。該系統(tǒng)通過極軌氣象衛(wèi)星獲取山火衛(wèi)星監(jiān)測信息，結(jié)合電網(wǎng)設備運行信息、電網(wǎng)設備GIS信息、氣象信息進行輸電線路山火預警風險等級智能分析，根據(jù)分析結(jié)果判斷風險程度，并給一線運維班組發(fā)送預警信息，降低了由于山火因素帶來的輸電線路故障風險。

2013年7月，“河南電力氣象夏季強對流子系統(tǒng)”投運。該系統(tǒng)利用河南省氣象局多普勒雷達站傳輸?shù)膶崟r回波信息，采用三維拼圖、地物回波篩查等國內(nèi)氣象領域前沿技術，將氣象預警信息與電網(wǎng)GIS信息有效融合，實現(xiàn)了河南電網(wǎng)未來1小時1×1公里范圍內(nèi)強對流氣象因素的有效預警。截至目前，系統(tǒng)已累計發(fā)送預警短信2萬多條，成功預警兩次全省大面積強對流天氣。

“譬如2014年7月29日15時58分至21時49分，河南電網(wǎng)遭受惡劣天氣影響，共發(fā)生7次輸電線路跳閘事件，涉及6條線路。事前我們對這次強對流過程的范圍和強度作了準確預警。”攻關團隊成員李哲說。電力氣象臺及時發(fā)布精細化專業(yè)氣象預報、預警，為電網(wǎng)調(diào)度、運維部門贏得準備時間，最大限度降低了惡劣天氣對電網(wǎng)造成的影響，也為故障原因分析提供了可靠依據(jù)。

2013年10月，“河南電力氣象冬季覆冰舞動預警子系統(tǒng)”投運，該系統(tǒng)利用省內(nèi)發(fā)生覆冰舞動線路的樣本數(shù)據(jù)，開展大量研究分析及比對工作，歸納線路覆冰舞動氣象條件及概率，首次提出“能量累積因子”概念，為提前判別線路舞動風險提供了參考依據(jù)。結(jié)合中國氣象局公共服務中心9×9公里逐小時網(wǎng)格氣象預報信息，為河南電網(wǎng)提供高時空精度、長時效的覆冰舞動預警服務。

2014年，電科院聯(lián)合中國氣象局、重慶大學、浙江供電公司、新疆供電公司組成合作團隊，成功申請國家電網(wǎng)公司重大基礎前瞻科技項目“面向電力生產(chǎn)的氣象預報技術研究”，這是電科院成立“電力氣象技術保障平臺”以來的又一次重大技術突破。

配網(wǎng)狀態(tài)全面掌控

配電網(wǎng)點多面廣，由于缺乏有效的監(jiān)控手段，一般處于“盲調(diào)”的局面。近年來，省電力公司推廣應用用電信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)了城市配網(wǎng)公用變壓器、專用變壓器運行數(shù)據(jù)的在線采集，結(jié)合來自SCADA的變電站實時數(shù)據(jù)、電力氣象數(shù)據(jù)等，為實現(xiàn)配電網(wǎng)的監(jiān)測分析提供了可能。

攻關團隊成員楊磊介紹說：“我們從全省11萬余臺城市配網(wǎng)變壓器和3400余條10千伏線路采集用電信息數(shù)據(jù)，進行分析計算，篩選出重載和過載嚴重的變壓器和線路，及時提醒運維人員加強關注，有效防止了配變過負荷燒損事件的發(fā)生。”

同時，該公司多年來堅持研究氣象數(shù)據(jù)和10千伏饋線負載之間的關系，通過“大數(shù)據(jù)”分析總結(jié)不同饋線隨季節(jié)和晝夜變化的規(guī)律，以及受氣溫等氣象條件、節(jié)假日、重要事件等因素的影響特性，構(gòu)建科學的饋線負荷預測系統(tǒng)，實現(xiàn)對未來三天饋線負荷的有效預測。通過對配變和饋線近三年運行數(shù)據(jù)和報裝數(shù)據(jù)的挖掘分析，篩選出需要擴容改造和進行低電壓治理的重點區(qū)域。

2012年7月，河南配網(wǎng)在線監(jiān)測分析系統(tǒng)上線，實現(xiàn)了城市配電網(wǎng)運行狀態(tài)在線監(jiān)測和供電可靠性數(shù)據(jù)的自動提取分析。2014年迎峰度夏期間，電科院應用此系統(tǒng)對配電線路及配變的重過載情況、配變?nèi)嗖黄胶膺M行預警跟蹤，共發(fā)布過載配變預警信息1202條，配變重載預警信息6700條，配電線路重過載預警信息102條。今年，河南計劃啟動縣域配網(wǎng)監(jiān)測及低電壓分析工作。

通過基于“大數(shù)據(jù)”的配網(wǎng)運行監(jiān)測分析，為配網(wǎng)擴容改造和低電壓治理提供依據(jù)，在短期內(nèi)為配變和線路重過載分析、預警提供有效手段，為配網(wǎng)調(diào)度人員運行管理特別是迎峰度夏期間合理安排負荷轉(zhuǎn)供、科學安排檢修計劃、事先安排有序用電提供了有效手段，避免了故障跳閘造成大范圍停電事件發(fā)生，最終達到了減少停電損失、提高供電可靠性的目的。

故障搶修有備而來

2014年，隨著95598業(yè)務集中到國家電網(wǎng)公司總部，配網(wǎng)故障報修業(yè)務更加規(guī)范，工單數(shù)量、故障類型和時空分布情況在一定程度上反映了配網(wǎng)故障狀態(tài)。氣象條件以及由極端天氣導致的用電負荷大幅變化，是造成故障增加的主要原因之一，并通過工單數(shù)量等方面反映出來。

為此，電科院結(jié)合配網(wǎng)報修工單數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)進行分析，試圖找出每日工單數(shù)量隨天氣因素的變化規(guī)律。研究人員選取2013年1月以來河南全省城市配網(wǎng)故障報修工單進行初步分析，選取氣溫、氣壓、濕度、降水量等因素進行相關性分析，發(fā)現(xiàn)工單數(shù)量與氣溫相關性較大，夏冬季節(jié)比較顯著，春秋季節(jié)則不明顯。

研究還發(fā)現(xiàn)，夏季工單數(shù)量急劇增加與持續(xù)高溫，惡劣天氣如強降水伴隨短時大風、雷電有關，冬季通常與持續(xù)降溫有關。故障類型分析結(jié)果表明，由氣溫引起的工單數(shù)量增加與過負荷有較強的相關性。通過“大數(shù)據(jù)”分析得出的結(jié)論與經(jīng)驗得出的定性判斷相吻合，但給出了定量的分析結(jié)果。

“通過前期研究，我們基本摸清了工單類型及數(shù)量與氣象條件的相關性，目前，我們正在選取合適的模型進一步驗證。”“大數(shù)據(jù)”攻關團隊負責人張小斐說，未來該模型可以結(jié)合精細化天氣預報，較為精準地預測工單數(shù)量，可為極端天氣下提前增派值班人員、做好應急預案、準備搶修物資提供技術支撐。

在2014年11月下旬的降溫過程中，鄭州市日最高氣溫由13℃下降至5℃，最低氣溫更是降至-4℃，鄭州市區(qū)客戶故障報修工單數(shù)量由每天的228個逐步攀升到476個，這與之前預測的結(jié)果基本吻合。攻關團隊成員吳博說：“考慮到95598業(yè)務集中還不到一年，數(shù)據(jù)積累還不夠，等到今年夏季還需要進一步完善預測模型。”

此外，省電力公司還充分利用電力“大數(shù)據(jù)”資源優(yōu)勢，結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘技術的研究和應用成果，開展智能電網(wǎng)支撐智慧城市分析挖掘平臺的建設工作。該平臺面向政府、企業(yè)和居民客戶，是解決城市管理、產(chǎn)業(yè)推進、民生服務等核心問題的基礎信息支撐平臺，也是利用電力數(shù)據(jù)服務智慧城市的載體。

據(jù)了解，該項目整體計劃于2015年年底完成，計劃陸續(xù)開展居住片區(qū)綜合發(fā)展指數(shù)、負荷分布流向、行業(yè)電量水平以及十分鐘繳費圈等20余項模型構(gòu)建和指標分析，在滿足智慧城市建設需求的同時，為政府宏觀政策的制定提供數(shù)據(jù)支撐，為人們帶來全新的用電體驗。

本報記者 陳學樺

本報通訊員 任建庭 魏丹