智能電表數(shù)據(jù)分析主要應(yīng)用場(chǎng)景

1、智能電表數(shù)據(jù)分析主要應(yīng)用場(chǎng)景1.客戶行為分析負(fù)荷曲線是客戶消費(fèi)行為的直觀顯示，智能電表數(shù)據(jù)能詳細(xì)的記錄客戶消費(fèi)細(xì)節(jié)，如間隔為 15min 的電量、功率、電壓等參數(shù)。由于具有相似消費(fèi)習(xí)慣的客戶具有相似的負(fù)荷分布形狀，因此可以根據(jù)其負(fù)荷分布的相似度來對(duì)客戶加以分類，從而更加方便企業(yè)對(duì)客戶的分類和精細(xì)化管理，并針對(duì)某類用戶制定更加有針對(duì)性的運(yùn)營(yíng)策略。把用戶實(shí)際的負(fù)荷曲線疊加到電網(wǎng)峰谷時(shí)段上，可以展現(xiàn)出用戶更多的用電細(xì)節(jié)，計(jì)算其峰值時(shí)段的電能費(fèi)用，估算用戶錯(cuò)峰的潛力。因此利用智能電表數(shù)據(jù)對(duì)客戶行為進(jìn)行分析，能更有效地促進(jìn)需求側(cè)管理，合理抑制負(fù)荷峰值，提高電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率。2.資產(chǎn)管理利用智能電表數(shù)據(jù)來

2、輔助配電網(wǎng)資產(chǎn)管理是智能電表數(shù)據(jù)應(yīng)用的一個(gè)重要方向。通過對(duì)電表數(shù)據(jù)的分析，可以監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，提前識(shí)別設(shè)備故障，從而合理優(yōu)化資產(chǎn)的維護(hù)和更換計(jì)劃。美國(guó)的弗羅里達(dá)電力電燈公司（FloridaPower & Light ， FPL）利用智能電表量測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)故障配電變壓器的二次側(cè)電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行回溯分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)故障變壓器的二次側(cè)電壓在故障發(fā)生前23 個(gè)月的時(shí)間內(nèi)存在明顯的偏高現(xiàn)象。通過對(duì)變壓器故障機(jī)理深入分析得出，這類故障是由于高壓側(cè)繞組損壞，變壓器變比發(fā)生變化而導(dǎo)致。利用這一規(guī)律， FPL 實(shí)施了全系統(tǒng)變壓器的故障預(yù)警監(jiān)測(cè)，主動(dòng)更換將要故障的變壓器，實(shí)現(xiàn)防患于未然。 在 AMI 項(xiàng)目啟動(dòng)

3、的第 1 個(gè)月（2012 年 11 月），就發(fā)現(xiàn)了 372 臺(tái)符合此條件的變壓器（FPL變壓器總數(shù)在879 000 臺(tái)左右）。在2014年1 6月也已更換452 臺(tái)配電變壓器 （以電壓高于252 V為判據(jù)， 240 V 為額定電壓），它們大都是服務(wù)年限高于15 年的老變壓器。通過對(duì)智能電表數(shù)據(jù)的應(yīng)用，F(xiàn)PL在系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)方面得到了顯著的收益，包括變被動(dòng)故障為主動(dòng)的計(jì)劃停運(yùn)維護(hù)，變壓器更新開支平均節(jié)省25%，縮短了用戶停電時(shí)間 （比故障停運(yùn)情形減少93 min ）。從以上案例可以看出，智能電表數(shù)據(jù)能很好地幫助電力公司提高其資產(chǎn)的管理和運(yùn)維水平，減少非必要的事故停電，提高用戶滿意度。3.故障定位與響應(yīng)

4、通常電力公司一般依據(jù)客戶電話來確定電網(wǎng)故障的位置，在派遣工作人員去現(xiàn)場(chǎng)處理之前，需要幾個(gè)或是更多的故障電話來大致確認(rèn)故障范圍和影響區(qū)域，然而這樣就會(huì)大大增加故障的處理時(shí)間。派遣現(xiàn)場(chǎng)工作人員處理故障前，利用電表數(shù)據(jù)和線路故障指示器聯(lián)合判斷故障地點(diǎn)，將極大地減少故障影響時(shí)間。許多智能電表都是內(nèi)置電容供電的智能傳感器，在線路停電后仍然能夠上報(bào)“失電 ”故障信息 （last gasp）至故障管理系統(tǒng)。從各智能電表接收到的故障信息能夠清楚地判斷故障范圍，如果把智能電表和地理信息系統(tǒng)結(jié)合在一起，通過故障點(diǎn)的分布和拓?fù)潢P(guān)系可進(jìn)一步顯示各故障點(diǎn)的相關(guān)性。另外派遣現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員處理故障前，調(diào)度中心的操作人員能夠下

5、發(fā)指令到相關(guān)的電表判斷是否斷電，這能夠極大地減少故障誤報(bào)。智能電表在恢復(fù)供電后也會(huì)上報(bào)“上電 ”信息（ firstbreath）。智能電表和操作人員之間的這種互動(dòng)過程能幫助確認(rèn)故障修復(fù)并檢測(cè)是否有多重電網(wǎng)故障同時(shí)存在。4.網(wǎng)損分析目前配電網(wǎng)網(wǎng)損計(jì)算中存在的最突出問題就是供售電數(shù)據(jù)不同期，產(chǎn)生此問題的根本原因是不同電壓等級(jí)的售電量抄表日期不一致，且與供電量的結(jié)算日期不同。而智能電表的大量應(yīng)用，使電力公司可獲得變壓器、饋線和大量用戶的同期（準(zhǔn)同期）數(shù)據(jù)，依據(jù)這些數(shù)據(jù)可得到同期線損，較過去通過手工抄表數(shù)據(jù)所計(jì)算的結(jié)果要精確很多。除了網(wǎng)損的同期問題外，網(wǎng)損計(jì)算的周期也是值得關(guān)注的問題。傳統(tǒng)網(wǎng)損分析一般

6、每月進(jìn)行一次，屬于事后折算定性分析，存在明顯的滯后性和盲目性，往往不能正確評(píng)價(jià)損耗率是否合理，也不能及時(shí)做出補(bǔ)救措施。電力是一種特殊的商品，每時(shí)每刻都隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、居民生活、天氣等發(fā)生變化，線損率也隨之變化。怎樣來實(shí)時(shí)地跟蹤這些變化，或者將發(fā)生變化的監(jiān)測(cè)時(shí)間壓縮到最小是亟待解決的問題。智能電表采集間隔一般為15min ，可以把原來一個(gè)月進(jìn)行一次的網(wǎng)損分析縮短至15 分鐘級(jí)，甚至可以對(duì)重點(diǎn)關(guān)注的某個(gè)或一組用戶，設(shè)置到5min 或更小的間隔，這樣可以為網(wǎng)損分析提供實(shí)時(shí)（或準(zhǔn)實(shí)時(shí)）的測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過程中的用電異常、竊電行為提供及時(shí)主動(dòng)預(yù)警。5.配電網(wǎng)狀態(tài)估計(jì)傳統(tǒng)意義上，電力公司通過位于變電站

7、內(nèi)或配電線路沿線的 SCADA 設(shè)備來監(jiān)測(cè)配電系統(tǒng)，例如線路重合閘設(shè)備、電壓調(diào)節(jié)器和電容控制器等。SCADA測(cè)量能夠提供電流、電壓等信息， 再結(jié)合配電管理系統(tǒng)DMS 中的先進(jìn)軟件應(yīng)用，可以有效地提升對(duì)配電線路分析、檢測(cè)的清晰度和性能，對(duì)配電線路所有測(cè)量點(diǎn)實(shí)時(shí)電氣信息做出狀態(tài)估計(jì)，但是SCADA 無法顯示配電線路以外的電氣信息。智能電表數(shù)據(jù)可以補(bǔ)償SCADA 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的不足，其提供的小時(shí)凍結(jié)數(shù)據(jù)甚至是分鐘凍結(jié)數(shù)據(jù)顯著提升了狀態(tài)估計(jì)精度。把智能電表系統(tǒng)收集的歷史數(shù)據(jù)與天氣信息和GIS模型結(jié)合起來，構(gòu)建精度更高的用戶模型。用戶數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)近實(shí)時(shí)收集，隨時(shí)掌握用戶點(diǎn)的精確功率流，為配電網(wǎng)狀態(tài)做出更精確的估

8、計(jì)。6.電壓和無功優(yōu)化集成的電壓 /無功優(yōu)化（ volt/var optimization ，VVO ）與傳統(tǒng)未經(jīng)協(xié)調(diào)的局部控制方法不同， VVO 使用全網(wǎng)實(shí)時(shí)信息和在線模型對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面評(píng)估，提供全網(wǎng)優(yōu)化和協(xié)調(diào)控制策略，使各項(xiàng)調(diào)節(jié)控制措施產(chǎn)生的結(jié)果能與最佳控制目標(biāo)一致。 當(dāng)前應(yīng)用的 VVO 系統(tǒng)采用準(zhǔn)實(shí)時(shí)的配電網(wǎng)潮流模型，潮流模型建立在實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ汀⒐?jié)點(diǎn)負(fù)荷模型和二次回路等效模型之上。負(fù)荷模型的調(diào)整依靠變電站自動(dòng)化和饋線自動(dòng)化 SCADA 系統(tǒng)的測(cè)量來實(shí)現(xiàn)，并采用下游配電線路的狀態(tài)估計(jì)電壓作為配電網(wǎng)潮流模型的參考電壓。因此客戶端電壓的精度取決于參考電壓的精度與配電線路、配電變壓器和二次回路等效模型的壓降。這些模型的誤差都給電壓無功優(yōu)化帶來許多不確定性，降低了 VVO 的性能。利用覆蓋全網(wǎng)的智能電表（包含饋線、配電變壓器和居民電表）和通信網(wǎng)絡(luò)，智能電表的量測(cè)數(shù)據(jù)作為 SCADA 系統(tǒng)的冗余，能夠通過減少無功優(yōu)化中的不確定性，提升電壓無功優(yōu)化性能。VVO 的另一個(gè)目的是在不違反電力服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，使得任意用戶點(diǎn)的配電電壓盡可能低。大多數(shù)VVO 方案依靠狀態(tài)估計(jì)所得到的低電壓限制和模型結(jié)果往往精度不夠，VVO應(yīng)用傾向于采用保守方案來保持電壓不違反低電壓門限。智能電表的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)能顯著提升模型的精度，并保證無功控制行為不違反運(yùn)行限制。另外在系統(tǒng)