[发明专利]一种基于大数据的地区输电网运行多维度分析方法

说明书

本发明公开了一种基于大数据的地区输电网运行多维度分析方法，采取基于互信息的重要特征筛选，经过模糊C值聚类与谱系聚类算法，形成典型的运行曲线；去除因运行方式变化、检修等引起重过载样本数据，对输电网是否能满足负荷需求开展多维度分析，构建基于运行效率、设备装备水平、负荷供需协调性开展对输电网运行多维度分析，为输电网区域发展进行多等级划分，减少因主观认知对评定标准造成的偏移，保证了评定结果的科学性和合理性，为电网规划人员提供可靠的参考建议。

技术领域

本发明涉及基于大数据技术面向输电网设备的重过载成因的判断方法，属于输电网运行效益评估领域与电力大数据应用领域。

背景技术

随着自动化与信息化技术在电力系统中得应用，电力系统在运行过程中会产生大量的运行数据,例如节点电压、节点电流、有功功率和无功功率等。这些数据在时间尺度上呈现出线性排列,构成了电网时序运行数据,通过分析其中的每一个断面,表征系统的运行状态及对系统做出多种多样的分析。在某些重要时期，如一年内气温最高或最低期间、重大社会活动期间等，用电负荷可能随着气温、用电人口等变化出现较大的波动。因输电网变压器负载率对运行状况有直接影响，且现阶段针对变压器重过载情况普遍处于事后处理阶段，缺乏对其负载的预判性工作。为有效提高电网应急能力，保证供电安全，重过载情况的影响因素进行分析。随着我国电网规模的日益扩大，运行方式的改变产生多种明显的特点的运行数据。随着不可预测事故的发生，势必会导致潮流的转移，造成某些设备的重载。同时，因为输电网的建设是超前规划，负荷的预测存在一定的不确定因素，随着时间的增长会导致输电线路或是设备出现重载、轻载的情况出现，造成输电网运行脆弱或是资源的闲置。目前输电网中对于出现过流过载问题感到棘手，实际运行情况于仿真结果存在较大差异，需要快速分析产生的原因。通过同一电压层级，相似拓扑结构下的电气设备具有相似的电气特性的背景下，采集其功率、电压、电流、拓扑结构数据等，通过数据挖掘技术，分析其与设备运行参数(容载比、重载率)之间的关系。

电网结构复杂，设备数量庞大，改造更新频繁，诊断所涉及的因素众多。既要从整体上得到诊断结果，又要在关键点上得到细致的量化指标，往往面临着很大的难题。由于技术手段和工作量的原因，传统方法通常只能得到有关设备规模、设备负载率等单方面指标的统计结果，分析结论以定性分析为主，缺少定量的分析数据支持，很难得到一个对系统整体水平的评价，可操作性差。缺乏给下一步的改造和建设提供充分科学的建设性意见，已不能满足电网发展诊断工作需要针对电网发展中的种种问题，但现实的需求电网发展发展诊断十分重要。电网发展诊断指标体系作为电网发展诊断这一庞大工程中关键的一环，通过分析诊断指标体系，研究指标间的关联性，能客观地反映出电网发展中的部分问题。随着我国电网资产规模的不断扩大，位于输电网中的设备的数量愈来愈多。愈加可靠与坚强的电网结构，离不开电气设备的支持。电网的发展评价，与电气设备的运行特性、供电质量、容量利用率等多个维度息息相关。深挖其电气设备的运行与输电网发展水平的关联关系，力图提供一个新颖的参考角度反映电网的发展水平。研究输电网设备的投资与建设，对于其中相关联电气设备的关联影响，分析其在输电网中整体评价指标提升的传导过程。拓展传统电网发展诊断的思考角度，提供新的指标参数。

因此，应该根据输电网变压器的运行数据、外部环境数据、相邻变压器重载的数据，通过对数据的分析与归类的方式，针对不同的变压器重过载成因进行更为细致的排查与分析。针对因负荷增长原因过载的情况，开展全面的输电网多维度运行指标分析，立足于数据自动采集系统开展对整个输电网运行状态的评估，以提高未来规划工作精准解决输电网变压器的重载问题。

发明内容

针对上述方法的不足，本发明提供一种基于大数据的地区输电网运行多维度分析方法，其能够研究关于输电网中输变电过重载的典型特征，分析其过重载成因，进而快速筛除不是因负荷增长引起的重过载样本，从而建立面向输电网的运行多维度分析，以判断其是否满足负荷增长的需要，有助于日后对输电网的规划提供合理的建议。

本发明解决其技术问题而采取的技术方案是：

一种基于大数据的地区输电网运行多维度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：