7.3 從電力系統(tǒng)運(yùn)行看大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用機(jī)會(huì)

　　當(dāng)前的電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行依然是小數(shù)據(jù)支持下的調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)。傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)僅采集電力系統(tǒng)內(nèi)部的主干線路和變電站設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，以此支撐系統(tǒng)的安全狀態(tài)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)潮流分析，只能進(jìn)行粗粒度的發(fā)電控制、傳輸控制和負(fù)荷控制。而未來的電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)的觸角將從主干網(wǎng)全面覆蓋到配電網(wǎng)、區(qū)域用戶和大用戶微網(wǎng)，乃至家庭小用戶局域網(wǎng)，并進(jìn)行全面細(xì)微的整體的監(jiān)測(cè)和控制。這就相當(dāng)于對(duì)人體的血液循環(huán)系統(tǒng)的感知觸角要從大動(dòng)脈覆蓋到動(dòng)脈和每一個(gè)肌體組織內(nèi)的毛細(xì)血管，并能進(jìn)行相應(yīng)的血流調(diào)節(jié)和控制。而當(dāng)前的調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)在小數(shù)據(jù)的支撐下，只能做到整體上的大動(dòng)脈級(jí)的監(jiān)測(cè)控制，在肌體組織毛細(xì)血管級(jí)別，還不能實(shí)現(xiàn)整體上的有機(jī)結(jié)合，不能做到互動(dòng)協(xié)同。

　　從電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的角度來看，數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)首先來源于監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量規(guī)模的迅速擴(kuò)大。為了進(jìn)行互聯(lián)互通的協(xié)同控制，描述數(shù)據(jù)關(guān)系的數(shù)據(jù)規(guī)模也迅速增長(zhǎng)。仍然可以類比想象對(duì)人體的血液循環(huán)系統(tǒng)的控制，傳統(tǒng)小數(shù)據(jù)支持下，對(duì)主干網(wǎng)的電壓和電流基本運(yùn)行參數(shù)的測(cè)量，就相當(dāng)于人只對(duì)心臟和主動(dòng)脈的血壓數(shù)據(jù)和血流量數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。而未來的智能電網(wǎng)多層協(xié)同監(jiān)測(cè)就相當(dāng)于需要對(duì)每條毛細(xì)血管的血壓和血流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)將實(shí)現(xiàn)成千上萬倍擴(kuò)展，只有這樣，才能將單純地從對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行工況的監(jiān)測(cè)控制，提升到整個(gè)電網(wǎng)一致協(xié)調(diào)地進(jìn)行自我感知，自我調(diào)節(jié)，自愈恢復(fù)的整體智能調(diào)度的水平上來。

　　電網(wǎng)的負(fù)荷變化具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，負(fù)荷的切除和投入時(shí)間在毫秒級(jí)完成。而影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要變化因素之一就是負(fù)荷的變化，一旦電源不能跟隨負(fù)荷的變化來變化的話，系統(tǒng)的安全就會(huì)在數(shù)分鐘內(nèi)出現(xiàn)危機(jī)。所以，系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)自我感知，自我調(diào)節(jié)和自愈恢復(fù)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的測(cè)量頻度也必須大大提高。

　　電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集時(shí)空粒度的顯著細(xì)分是電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的主要來源之一，因此，電力系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行管理也將是大數(shù)據(jù)在智能電網(wǎng)中應(yīng)用的主戰(zhàn)場(chǎng)之一。在這片主戰(zhàn)場(chǎng)上，可以預(yù)見在未來至少將要發(fā)生如下幾場(chǎng)大戰(zhàn)役：分布式新能源電源接消納之戰(zhàn)，短期負(fù)荷精準(zhǔn)預(yù)測(cè)之戰(zhàn)，微網(wǎng)電能自動(dòng)調(diào)劑之戰(zhàn)，全覆蓋電能計(jì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)之戰(zhàn)，精細(xì)化家庭能源管理之戰(zhàn)中，這每一場(chǎng)戰(zhàn)役都對(duì)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用有著不可豁缺的依賴。

　　7.4 從電力系統(tǒng)維護(hù)看大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用機(jī)會(huì)

　　電力系統(tǒng)當(dāng)前的維護(hù)方式已經(jīng)逐步從周期巡檢和預(yù)防試驗(yàn)過渡到在線監(jiān)測(cè)支持下的狀態(tài)檢修和狀態(tài)維護(hù)的模式。狀態(tài)檢修和狀態(tài)維護(hù)立足于對(duì)具體設(shè)備的健康狀態(tài)的實(shí)時(shí)在線的監(jiān)測(cè)，通過專門針對(duì)每臺(tái)設(shè)備的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，來判定被監(jiān)測(cè)設(shè)備的健康狀態(tài)，從而決定是否需要對(duì)該設(shè)備進(jìn)行檢修或更換。面向的是單臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行可靠性的問題。

　　盡管對(duì)設(shè)備實(shí)施的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)也產(chǎn)生大量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，也是需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行模型化的分析和診斷判定。但由于這些數(shù)據(jù)只是分布在各自獨(dú)立的在線監(jiān)測(cè)終端設(shè)備或?qū)ｉT的局域網(wǎng)中，僅專用于對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行健康狀態(tài)評(píng)估和批量設(shè)備的健康管理。因此，還不能稱為是真正意義上的大數(shù)據(jù)。

　　未來的智能電網(wǎng)的設(shè)備，將通過電網(wǎng)設(shè)備集成標(biāo)準(zhǔn)的智能化技術(shù)構(gòu)成智能電網(wǎng)設(shè)備，其中包括大量的電量和非電量的傳感器的使用和具備網(wǎng)絡(luò)通信功能的智能組件(IDE)的使用，來實(shí)現(xiàn)設(shè)備自身健康數(shù)據(jù)的采集和自身健康狀態(tài)的感知。這點(diǎn)從功能上來說和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是相同的，而不同的是，這些智能設(shè)備采集到的健康數(shù)據(jù)，是可以通過網(wǎng)絡(luò)匯集到集中的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行存儲(chǔ)和分析應(yīng)用的，這樣才形成了電網(wǎng)自身健康狀況大數(shù)據(jù)。有了集中共享的全體設(shè)備的健康狀態(tài)海量數(shù)據(jù)，才能對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)級(jí)別的健康狀態(tài)評(píng)估，把從設(shè)備可靠性管理提升到局部電網(wǎng)的可靠性的管理級(jí)別上來，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的可靠性管理，并可開發(fā)針對(duì)電網(wǎng)可靠性管理的高級(jí)應(yīng)用。這正是智能電網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)，而大數(shù)據(jù)技術(shù)正是實(shí)現(xiàn)這些功能的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　待續(xù)...