一种基于大数据的分布式电源配电网规划方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微电网技术领域，尤其涉及一种基于大数据的分布式电源配电网规划方法。
【背景技术】
[0002]分布式电源技术是充分利用可再生能源的一种理想方式，具有投资小、清洁环保、控制灵活、安全性高等优点，可以弥补大电网稳定性的不足，在意外发生时继续供电，成为集中供电不可或缺的重要补充。
[0003]但是在分布式电源配电网接入随建设主体的多样化，有着很大的随意性，对配电网的规划带来了严重的挑战。分布式电源的合理布置可以推迟或减少电网扩展投资，合理应用可以减少电网损耗，降低输配电成本，为系统提供紧急后备能源或辅助服务，提高电力供的可靠性和稳定性；但不合理的并网运行可能导致增加电能损耗，严重时影响系统的可靠性、稳定性和电能质量。所以电网规划要充分考虑分布式能源带来的影响。
[0004]传统配电网规划的主要任务是根据规划期间网络中空间负荷预测的结果和现有网络的基本状况确定最优的系统建设方案，在满足负荷增长和安全可靠供电的前提下，使配电系统的建设和运行费用最小。可能的分布式电源数量多、影响因素多，对传统规划方法冲击大，具体的影响和问题如下:
1)大量分布式电源的接入给配电网增加了大量的分布式发电机节点，使得规划分析模型更为复杂，对现有规划方法和计算工具带来了规模和难度的挑战，寻找最优网络布置方案更加困难；
2)分布式电源的接入影响系统的负荷增长模式，使得配电系统负荷预测面临着更大的不确定性；
3)分布式电源的输出能量随气象条件变化，必须在传统规划方法上充分考虑气象因素带来的随机性影响；
4)随着分布式电源容量的增加，上游馈线传输功率减少、潮流逐渐减少，馈线电压逐渐升高；若分布式电源容量持续增大，将有可能向上游提供功率、出现逆向潮流；
5)随着分布式电源的发展，配电网规划必须在原有基础上增加考虑如何协调和有效利用各类型电源的问题。
[0005]这些都涉及到海量的数据，现有的方法无法针对海量的数据进行处理和整合。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种基于大数据的分布式电源配电网规划方法，采用大数据处理方法对分布式电源配电网进行更加合理的规划，提高效率、节省能源。
[0007]本发明采用下述技术方案:
一种基于大数据的分布式电源配电网规划方法，首先，对历史数据进行收集、整理，形成可以便于存储和查找的大数据库； 然后，对电源配电网进行规划，实时调取大数据库中的数据，对电源配电网进行合理的规划和设置；具体包括以下阶段:
A:在负荷分析阶段，通过分析海量历史数据，对用户的用电行为进行分析，总结实时的负荷运行规律，为配电网快速、有针对性的对分布式电源和负荷进行调度提供依据，提高用电效率；
B:在项目规划设计阶段，根据当地光照强度、光照时长、风向、风速等数据，预测分布式电源的发电功率，通过大数据的模型来支持光伏电源和风力发电机的选址，进而充分利用光照、风速、风力等因素达到最大发电量，提尚发电效率；
C:在设备运行阶段，实时采集各类装置数据，监控装置运行情况，通过大数据分析挖掘技术和可视化展现手段，实现集在线监测、视频监控、应急指挥、检修查询等功能的“智能在线监控与可视化调度管理系统”，进而有效改变运维方式，实现运维智能化；
D:在数据整合阶段，将采集到的所有数据整合处理，实现数据在配电网所有环节内的共享，协助调度管理部门做出决策，减少能源损耗，提升工作效率和能源利用率。
[0008]所述的步骤A中还包括结合当地的电价、天气、时间相关数据进行挖掘用户用电倾向，从而完善用户用电需求预测模型，进而主动把握市场动态，为项目的设计规划打好基础。
[0009]本发明在负荷分析阶段，挖掘用户用电倾向，完善用户用电需求预测模型，主动把握市场动态，为项目的设计规划打好基础。在项目规划设计阶段，帮助配电网中分布式电源选址和项目规模建设的决策，提高发电效率。在设备运行阶段，有效改变运维方式，实现运维智能化。在数据整合阶段，实现数据在配电网所有环节内的共享，协助调度管理部门做出决策，减少能源损耗，提升工作效率和能源利用率。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的原理框图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，一种基于大数据的分布式电源配电网规划方法，首先，对历史数据进行收集、整理，形成可以便于存储和查找的大数据库；大数据量客户信息的存储与查找方法，可以包括:(I)数据存储:将所获取的客户信息数据存放于多维表结构中，为每个数据项建立唯一的数据标识信息；(2)建立索引文件:以标识信息为索引，以标识信息对应的位置参数为值生成索引文件；(3)数据查找:根据待查找数据的标识信息，在客户信息索引文件中查找该标识信息，获得该标识信息对应的位置参数；根据所述位置参数从所述多维表结构中获取数据元素。从而为大数据的形成数据库和建模提供了基础，为其推广使用奠定了基石。
[0012]然后，对电源配电网进行规划，实时调取大数据库中的数据，对电源配电网进行合理的规划和设置；具体包括以下阶段:
A:在负荷分析阶段，通过分析海量历史数据，对用户的用电行为进行分析，总结实时的负荷运行规律，为配电网快速、有针对性的对分布式电源和负荷进行调度提供依据，提高用电效率；所述的步骤A中还包括结合外界的电价、天气、时间等相关数据，挖掘用户用电倾向，完善用户用电需求预测模型，主动把握市场动态，为项目的设计规划打好基础。(例如，分布式光伏电站的发电负荷预测的天气影响因素，利用地理位置数据、光伏资源数据、数值天气预报参数来预测影响输出功率的太阳辐射强度与间的关系，确定光伏电站的输出功率。结合传统的负荷预测，更准备的预测出用户用电对电网供电的需求，完善配电网规划。此处涉及以下数据:数值天气预报数据(NWP);气象台站辐射观测数据；光伏电站设计数据；地理信息数据)
B:在项目规划设计阶段，根据当地光照强度、光照时长、风向、风速等数据，预测分布式电源的发电功率，通过大数据的模型来支持光伏电源和风力发电机的选址，进而充分利用光照、风速、风力等因素达到最大发电量，提高发电效率。大数据有助于配电网中分布式电源选址和项目规模建设的决策。
[0013]C:在设备运行阶段，实时采集各类装置数据，监控装置运行情况，通过大数据分析挖掘技术和可视化展现手段，实现集在线监测、视频监控、应急指挥、检修查询等功能的“智能在线监控与可视化调度管理系统”，有效改变运维方式，实现运维智能化；大数据技术将加速电力企业智能化控制的步伐，促进智能电网的发展。
[0014]D:在数据整合阶段，将采集到的所有数据整合处理，实现数据在配电网所有环节内的共享，协助调度管理部门做出决策，减少能源损耗，提升工作效率和能源利用率。
[0015]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加明显，下面结合附图，对本发明进行详细说明。
[0016]大数据是一个体量特别大，数据类别特别大的数据集，具有数据体量巨大、数据类型繁多、价值密度低、处理速度快等特点。电力行业数据量大、类型多、价值高，每当数据利用率调高10%，便可使电网提高20%_49%的利润。所以通过本发明对电源配电网进行规划，从而使大数据时代为电力行业带来了新的发展。
[0017]随着电网智能化控制步伐的加快和电网信息化需求的不断扩大，大数据的作用日益凸显。
【主权项】
1.一种基于大数据的分布式电源配电网规划方法，其特征在于: 首先，对历史数据进行收集、整理，形成可以便于存储和查找的大数据库； 然后，对电源配电网进行规划，实时调取大数据库中的数据，对电源配电网进行合理的规划和设置；具体包括以下阶段: A:在负荷分析阶段，通过分析海量历史数据，对用户的用电行为进行分析，总结实时的负荷运行规律，为配电网快速、有针对性的对分布式电源和负荷进行调度提供依据，提高用电效率； B:在项目规划设计阶段，根据当地光照强度、光照时长、风向、风速等数据，预测分布式电源的发电功率，通过大数据的模型来支持光伏电源和风力发电机的选址，进而充分利用光照、风速、风力等因素达到最大发电量，提尚发电效率； C:在设备运行阶段，实时采集各类装置数据，监控装置运行情况，通过大数据分析挖掘技术和可视化展现手段，实现集在线监测、视频监控、应急指挥、检修查询等功能的“智能在线监控与可视化调度管理系统”，进而有效改变运维方式，实现运维智能化； D:在数据整合阶段，将采集到的所有数据整合处理，实现数据在配电网所有环节内的共享，协助调度管理部门做出决策，减少能源损耗，提升工作效率和能源利用率。2.根据权利要求1所述的基于大数据的分布式电源配电网规划方法，其特征在于:所述的步骤A中还包括结合当地的电价、天气、时间相关数据进行挖掘用户用电倾向，从而完善用户用电需求预测模型，进而主动把握市场动态，为项目的设计规划打好基础。
【专利摘要】本发明公开了一种基于大数据的分布式电源配电网规划方法，包括首先，对历史数据进行收集、整理，形成可以便于存储和查找的大数据库；然后，对电源配电网进行规划，实时调取大数据库中的数据，对电源配电网进行合理的规划和设置。本发明在负荷分析阶段，挖掘用户用电倾向，完善用户用电需求预测模型，主动把握市场动态，为项目的设计规划打好基础。在项目规划设计阶段，帮助配电网中分布式电源选址和项目规模建设的决策，提高发电效率。在设备运行阶段，有效改变运维方式，实现运维智能化。在数据整合阶段，实现数据在配电网所有环节内的共享，协助调度管理部门做出决策，减少能源损耗，提升工作效率和能源利用率。
【IPC分类】H02J3/00
【公开号】CN105226648
【申请号】CN201510659718
【发明人】马建伟, 赵仰东, 贺翔, 赵景涛, 李哲, 张敏, 陈娜, 刘澄, 傅强, 徐铭铭, 王文博, 邹会权
【申请人】国网河南省电力公司电力科学研究院, 国电南瑞科技股份有限公司, 国家电网公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月14日