基于大數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路重過載分析與預(yù)警課件

基于大數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路重過載分析與預(yù)警基于大數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路1目錄一前言二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)警的目的和意義四主要思路和解決方案五應(yīng)用效果分析六結(jié)束語一前言二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)目錄二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題一前言三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)警的目的和意義四主要思路和解決方案五應(yīng)用效果分析六結(jié)束語二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題一前言三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)二、線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題配電線路數(shù)量多、分布廣、變化快，負(fù)載特性各異，管理難度大部分線路重過載情況嚴(yán)重，尤其是度夏、度冬期間嚴(yán)重影響到線路安全和可靠供電缺少對線路重過載的有效分析手段，無法為配網(wǎng)工程立項提供精準(zhǔn)參考線路重過載預(yù)警依賴工作人員的經(jīng)驗，無法實現(xiàn)精準(zhǔn)發(fā)布和預(yù)控配電線路數(shù)量多、分布廣、變化快，負(fù)載特性各異，管理難度大部分目錄三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)警的目的和意義二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題一前言四主要思路和解決方案五應(yīng)用效果分析六結(jié)束語三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)警的目的和意義二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)三、目的和意義

1、線路中長期負(fù)載特性分析，優(yōu)化工程立項選擇線路重過載特征量分析線路重過載季節(jié)性與晝夜特征分析線路重過載發(fā)展趨勢分析2、線路短期負(fù)荷預(yù)測預(yù)警，輔助調(diào)度運行提前7天掌握線路負(fù)載情況提前安排配網(wǎng)運行方式精準(zhǔn)編制有序用電計劃

進(jìn)一步提升配電網(wǎng)精益化管理水平進(jìn)一步提高供電可靠性水平進(jìn)一步提升公司優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平目的意義目的意義目錄四主要思路和解決方案二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)警的目的和意義一前言五應(yīng)用效果分析六結(jié)束語四主要思路和解決方案二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題三配網(wǎng)線四、主要思路和解決方案SCADA配網(wǎng)搶修指揮平臺電力氣象系統(tǒng)營銷系統(tǒng)配網(wǎng)運行監(jiān)測與分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)重過載趨于嚴(yán)重線路排序線路重過載分析重過載整體發(fā)展趨勢分析季節(jié)性、晝夜特征分析線路重過載特征量選擇線路短期負(fù)荷預(yù)測與重過載預(yù)警線路短期負(fù)荷預(yù)測短期負(fù)荷預(yù)測模型構(gòu)建與評估線路負(fù)荷特性分析短期負(fù)荷影響因子篩選重過載分析配網(wǎng)調(diào)度運行支撐配網(wǎng)設(shè)備運維檢修和調(diào)度運行配網(wǎng)新建或改造工程PMS主要思路SCADA配網(wǎng)搶修電力氣象系統(tǒng)營銷系統(tǒng)配網(wǎng)運行監(jiān)測與分析基礎(chǔ)四、主要思路和解決方案線路重過載分析線路重過載特征量選擇現(xiàn)有線路重過載統(tǒng)計策略：在線采集線路運行數(shù)據(jù)（周期：5分鐘）→日統(tǒng)計數(shù)據(jù)→月統(tǒng)計數(shù)據(jù)→年統(tǒng)計數(shù)據(jù)主要統(tǒng)計指標(biāo)，如下表：序號特征量名稱單位統(tǒng)計周期說明1平均負(fù)載率%年，月，日日平均負(fù)載率的平均值2最大負(fù)載（電流）A年，月，日日最大負(fù)載電流的最大值3最大負(fù)載率%年，月，日日最大負(fù)載率的最大值4最大負(fù)載發(fā)生時刻/年，月，日最大負(fù)載發(fā)生時刻5重載時間占比%年，月，日重載時間占統(tǒng)計周期的比6重載最大持續(xù)時間分鐘年，月，日統(tǒng)計期最長連續(xù)重載時間7重載累計時間*分鐘年，月，日重載發(fā)生時間長度累計值線路重過載分析線路重過載特征量選擇現(xiàn)有線路重過載統(tǒng)計四、主要思路和解決方案線路重過載分析線路重過載特征量選擇使用可視化分析工具，初步判斷這些統(tǒng)計指標(biāo)之間的關(guān)系。下圖是各配電線路平均負(fù)載率和最大負(fù)載率之間的相對關(guān)系。線路重過載分析線路重過載特征量選擇使用可視化分析工具，初步判四、主要思路和解決方案線路重過載分析線路重過載特征量選擇使用可視化分析工具，初步判斷這些統(tǒng)計指標(biāo)之間的關(guān)系。下圖是各配電線路平均負(fù)載率和最大負(fù)載率之間的相對關(guān)系。初步判斷二者的相關(guān)性很大。線路重過載分析線路重過載特征量選擇使用可視化分析工具，初步判四、主要思路和解決方案線路重過載分析線路重過載特征量選擇下圖是配電線路平均負(fù)載率和重載時間占比之間的相對關(guān)系?？梢猿醪脚袛喽叩南嚓P(guān)性比前一個要小一些。線路重過載分析線路重過載特征量選擇下圖是配電線路平均負(fù)載率和四、主要思路和解決方案線路重過載分析線路重過載特征量選擇使用統(tǒng)計分析工具，得到幾個統(tǒng)計指標(biāo)之間兩兩相關(guān)性如下表：線路重過載分析線路重過載特征量選擇使用統(tǒng)計分析工具，得到幾個四、主要思路和解決方案線路重過載分析線路重過載季節(jié)性分析下圖顯示的是每天重過載線路數(shù)量走勢圖。似乎2015年重過載情況比2014年更加嚴(yán)重？線路重過載分析線路重過載季節(jié)性分析下圖顯示的是每天重過載線路四、主要思路和解決方案線路重過載季節(jié)性分析線路重過載分析平均負(fù)載率與重載時間占比的走勢圖：過濾異常數(shù)據(jù)、保留長期有效數(shù)據(jù)整體上看季節(jié)性非常明顯。線路重過載季節(jié)性分析線路重過載分析平均負(fù)載率與重載時間占比的四、主要思路和解決方案線路重過載晝夜特征分析全時段重過載凌晨型重過載白天型重過載白天午夜型重過載照明型重過載其他考察線路重過載發(fā)生的時段，使用K-Means聚類算法對重過載線路晝夜特征進(jìn)行細(xì)分。線路重過載分析線路重過載晝夜特征分析全時段重過載考察線路重過載發(fā)生的時段，四、主要思路和解決方案線路重過載發(fā)展趨勢分析長期嚴(yán)重過載趨于嚴(yán)重季節(jié)性重過載趨于好轉(zhuǎn)輕微重過載利用聚類算法對重過載線路發(fā)展趨勢進(jìn)行細(xì)分線路重過載分析線路重過載發(fā)展趨勢分析長期嚴(yán)重過載利用聚類算法對重過載線路發(fā)四、主要思路和解決方案配電線路負(fù)荷特性分析（截圖：配網(wǎng)線路日負(fù)荷特征分析）負(fù)荷基數(shù)小，隨機性強負(fù)荷對氣象的靈敏性具有明顯的分叉負(fù)荷與用戶（群）的負(fù)荷性質(zhì)及比例關(guān)系密切線路短期負(fù)荷預(yù)測配電線路負(fù)荷特性分析（截圖：配網(wǎng)線路日負(fù)荷特征分析）負(fù)荷基數(shù)四、主要思路和解決方案配電線路氣象因素篩選建立氣象分區(qū)與線路負(fù)荷模型映射關(guān)系根據(jù)相關(guān)性大小完成氣象要素最終篩選根據(jù)負(fù)荷構(gòu)成分析完成氣象要素初步篩選線路短期負(fù)荷預(yù)測配電線路氣象因素篩選建立氣象分區(qū)與線路負(fù)荷模型映射關(guān)系根據(jù)相四、主要思路和解決方案采用時間序列與決策樹相結(jié)合的預(yù)測方法，建立配電網(wǎng)線路短期負(fù)荷預(yù)測模型。決策樹生成以D日和D-1日的網(wǎng)格氣象數(shù)據(jù)和星期幾作為屬性，以負(fù)荷修正值作為變量，選用ID3算法完成決策樹的生成。在預(yù)測時，選用前16天作為參考日進(jìn)行處理。配電線路短期負(fù)荷預(yù)測模型構(gòu)建決策樹應(yīng)用1）應(yīng)用決策樹分析結(jié)果，濾除參考日歷史負(fù)荷中的氣象敏感分量；2）采用時間序列ARIMA方法產(chǎn)生初始預(yù)測結(jié)果；3）應(yīng)用決策樹分析結(jié)果，對初始預(yù)測結(jié)果進(jìn)行修正，加入氣象敏感分量。線路短期負(fù)荷預(yù)測采用時間序列與決策樹相結(jié)合的預(yù)測方法，建立配電網(wǎng)線路短期負(fù)荷目錄五應(yīng)用效果分析二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)警的目的和意義四主要思路和解決方案一前言六結(jié)束語五應(yīng)用效果分析二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題三配網(wǎng)線路重過五、應(yīng)用效果分析甄選趨向嚴(yán)重的重過載線路，為配網(wǎng)新建或改造工程提供數(shù)據(jù)支撐定量分析重過載線路的季節(jié)性和晝夜特征精準(zhǔn)識別長期嚴(yán)重、季節(jié)性重過載、趨于嚴(yán)重的重過載線路

重過載分析甄選趨向嚴(yán)重的重過載線路，為配網(wǎng)新建或改造工程提供數(shù)據(jù)支撐定五、應(yīng)用效果分析2014年6月起在鄭州公司試運行短期負(fù)荷預(yù)測平均準(zhǔn)確率達(dá)90%以上累計發(fā)布配電線路重過載預(yù)警近千條為負(fù)荷轉(zhuǎn)供、有序用電等提供精準(zhǔn)支持

線路短期負(fù)荷預(yù)測2014年6月起在鄭州公司試運行短期負(fù)荷預(yù)測平均準(zhǔn)確率達(dá)90目錄六結(jié)束語二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)警的目的和意義四主要思路和解決方案一前言五應(yīng)用效果分析六結(jié)束語二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題三配網(wǎng)線路重過載分析六、結(jié)束語線路中長期負(fù)荷預(yù)測配變重過載分析配變短期負(fù)荷預(yù)測正在進(jìn)行相關(guān)專題分析配變中長期負(fù)荷預(yù)測線路中長期負(fù)荷預(yù)測配變重過載分析配變短期負(fù)荷預(yù)測正在進(jìn)行相關(guān)謝謝謝謝基于大數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路重過載分析與預(yù)警基于大數(shù)據(jù)的配電網(wǎng)線路27目錄一前言二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)警的目的和意義四主要思路和解決方案五應(yīng)用效果分析六結(jié)束語一前言二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)目錄二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題一前言三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)警的目的和意義四主要思路和解決方案五應(yīng)用效果分析六結(jié)束語二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題一前言三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)二、線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題配電線路數(shù)量多、分布廣、變化快，負(fù)載特性各異，管理難度大部分線路重過載情況嚴(yán)重，尤其是度夏、度冬期間嚴(yán)重影響到線路安全和可靠供電缺少對線路重過載的有效分析手段，無法為配網(wǎng)工程立項提供精準(zhǔn)參考線路重過載預(yù)警依賴工作人員的經(jīng)驗，無法實現(xiàn)精準(zhǔn)發(fā)布和預(yù)控配電線路數(shù)量多、分布廣、變化快，負(fù)載特性各異，管理難度大部分目錄三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)警的目的和意義二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題一前言四主要思路和解決方案五應(yīng)用效果分析六結(jié)束語三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)警的目的和意義二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)三、目的和意義

1、線路中長期負(fù)載特性分析，優(yōu)化工程立項選擇線路重過載特征量分析線路重過載季節(jié)性與晝夜特征分析線路重過載發(fā)展趨勢分析2、線路短期負(fù)荷預(yù)測預(yù)警，輔助調(diào)度運行提前7天掌握線路負(fù)載情況提前安排配網(wǎng)運行方式精準(zhǔn)編制有序用電計劃

進(jìn)一步提升配電網(wǎng)精益化管理水平進(jìn)一步提高供電可靠性水平進(jìn)一步提升公司優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平目的意義目的意義目錄四主要思路和解決方案二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題三配網(wǎng)線路重過載分析預(yù)警的目的和意義一前言五應(yīng)用效果分析六結(jié)束語四主要思路和解決方案二配網(wǎng)線路重過載管理的現(xiàn)狀及問題三配網(wǎng)線四、主要思路和解決方案SCADA配網(wǎng)搶修指揮平臺電力氣象系統(tǒng)營銷系統(tǒng)配網(wǎng)運行監(jiān)測與分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)重過載趨于嚴(yán)重線路排序線路重過載分析重過載整體發(fā)展趨勢分析季節(jié)性、晝夜特征分析線路重過載特征量選擇線路短期負(fù)荷預(yù)測與重過載預(yù)警線路短期負(fù)荷預(yù)測短期負(fù)荷預(yù)測模型構(gòu)建與評估線路負(fù)荷特性分析短期負(fù)荷影響因子篩選重過載分析配網(wǎng)調(diào)度運行支撐配網(wǎng)設(shè)備運維檢修和調(diào)度運行配網(wǎng)新建或改造工程PMS主要思路SCADA配網(wǎng)搶修電力氣象系統(tǒng)營銷系統(tǒng)配網(wǎng)運行監(jiān)測與分析基礎(chǔ)四、主要思路和解決方案線路重過載分析線路重過載特征量選擇現(xiàn)有線路重過載統(tǒng)計策略：在線采集線路運行數(shù)據(jù)（周期：5分鐘）→日統(tǒng)計數(shù)據(jù)→月統(tǒng)計數(shù)據(jù)→年統(tǒng)計數(shù)據(jù)主要統(tǒng)計指標(biāo)，如下表：序號特征量名稱單位統(tǒng)計周期說明1平均負(fù)載率%年，月，日日平均負(fù)載率的平均值2最大負(fù)載（電流）A年，月，日日最大負(fù)載電流的最大值3最大負(fù)載率%年，月，日日最大負(fù)載率的最大值4最大負(fù)載發(fā)生時刻/年，月，日最大負(fù)載發(fā)生時刻5重載時間占比%年，月，日重載時間占統(tǒng)計周期的比6重載最大持續(xù)時間分鐘年，月，日統(tǒng)計期最長連續(xù)重載時間7重載累計時間*分鐘年，月，日重載發(fā)生時間長度累計值線路重過載分析線路重過載特征量選擇現(xiàn)有線路重過載統(tǒng)計四、主要思路和解決方案線路重過載分析線路重過載特征量選擇使用可視化分析工具，初步判斷這些統(tǒng)計指標(biāo)之間的關(guān)系。下圖是各配電線路平均負(fù)載率和最大負(fù)載率之間的相對關(guān)系。線路重過載分析線路重過載特征量選擇使用可視化分析工具，初步判四、主要思路和解決方案線路重過載分析線路重過載特征量選擇使用可視化分析工具，初步判斷這些統(tǒng)計指標(biāo)之間的關(guān)系。下圖是各配電線路平均負(fù)載率和最大負(fù)載率之間的相對關(guān)系。初步判斷二者的相關(guān)性很大。線路重過載分析線路重過載特征量選擇使用可視化分析工具，初步判四、主要思路和解決方案線路重過載分析線路重過載特征量選擇下圖是配電線路平均負(fù)載率和重載時間占比之間的相對關(guān)系?？梢猿醪脚袛喽叩南嚓P(guān)性比前一個要小一些。線路重過載分析線路重過載特征量選擇下圖是配電線路平均負(fù)載率和四、主要思路和解決方案線路重過載分析線路重過載特征量選擇使用統(tǒng)計分析工具，得到幾個統(tǒng)計指標(biāo)之間兩兩相關(guān)性如下表：線路重過載分析線路重過載特征量選擇使用統(tǒng)計分析工具，得到幾個四、主要思路和解決方案線路重過載分析線路重過載季節(jié)性分析下圖顯示的是每天重過載線路數(shù)量走勢圖。似乎2015年重過載情況比2014年更加嚴(yán)重？線路重過載分析線路重過載季節(jié)性分析下圖顯示的是每天重過載線路四、主要思路和解決方案線路重過載季節(jié)性分析線路重過載分析平均負(fù)載率與重載時間占比的走勢圖：過濾異常數(shù)據(jù)、保留長期有效數(shù)據(jù)整體上看季節(jié)性非常明顯。線路重過載季節(jié)性分析線路重過載分析平均負(fù)載率與重載時間占比的四、主要思路和解決方案線路重過載晝夜特征分析全時段重過載凌晨型重過載白天型重過載白天午夜型重過載照明型重過載其他考察線路重過載發(fā)生的時段，使用K-Means聚類算法對重過載線路晝夜特征進(jìn)行細(xì)分。線路重過載分析線路重過載晝夜特征分析全時段重過載考察線路重過載發(fā)生的時段，四、主要思路和解決方案線路重過載發(fā)展趨勢分析長期嚴(yán)重過載趨于嚴(yán)重季節(jié)性重過載趨于好轉(zhuǎn)輕微重過載利用聚類算法對重過載線路發(fā)展趨勢進(jìn)行細(xì)分線路重過載分析線路重過載發(fā)展趨勢分析長期嚴(yán)重過載利用聚類算法對重過載線路發(fā)四、主要思路和解決方案配電線路負(fù)荷特性分析（截圖：配網(wǎng)線路日負(fù)荷特征分析）負(fù)荷基數(shù)小，隨機性強負(fù)荷對氣象的靈敏性具有明顯的分叉負(fù)荷與用戶（群）的負(fù)荷性質(zhì)及比例關(guān)系密切線路短期負(fù)荷預(yù)測配電線路負(fù)荷特性分析（截圖：配網(wǎng)線路日負(fù)荷特征分析）負(fù)荷基數(shù)四、主要思路和解決方案配電線路氣象因素篩選建立氣象分區(qū)與線路負(fù)荷模型映射關(guān)系根據(jù)相關(guān)性大小完成氣象要素最終篩選根據(jù)負(fù)荷構(gòu)成分析完成氣象要素初步篩選線路短期負(fù)荷預(yù)測配電線路氣象因素篩選建立氣象分區(qū)與線路負(fù)荷模型映射關(guān)系根據(jù)相四、主要思路和解決方案采用時間序列與決策樹相結(jié)合的預(yù)測方法，建立配電網(wǎng)線路短期負(fù)荷預(yù)測模型。決策樹生成以D日和D-1日的網(wǎng)格氣象數(shù)據(jù)和星期幾作為屬性，以負(fù)荷修正值作為變量，選用ID3算法完成決策樹的生成。在預(yù)測時，選用前16天作為參考日進(jìn)行處理。配電線路短期負(fù)荷預(yù)測模型構(gòu)建決策樹應(yīng)用1）應(yīng)用