基于配电网大数据平台的低电压监测及预警系统的开发与应用
近年来,随着社会经济的高速发展,用电负荷迅猛增长,国内配电网层面均出现了不同程度的低电压现象〔1-2〕。影响普通电器的正常工作,影响变频设备工厂的正常生产。造成低电压的主要原因是管理不当、线路设备质量不高和接线不合理。
传统安装电压监测仪的方法只能监测单个安装点的电压情况,不能满足大范围实时监测电压的要求,无法为后续治理提供系统的基础数据〔3〕。SCADA系统只能实时监测变电站母线电压,不能监测到变压器和用户侧电压,对低电压的发现往往具有滞后性,通过系统性关联来分析和定位低电压难度较大,以至于出现了低电压情况才会立项改造,难以实现台区精细化管理〔4〕。
为更好地解决配网层面的低电压问题,电网企业各部门都建立了各自的业务系统,如营销客户管理系统、用电信息采集系统、生产管理系统、配电自动化系统。由于这些系统建设时间、使用对象、运行环境都不相同,必然出现了数据模型标准不统一、数据编码不统一、数据接口不统一等问题,导致配电网基础数据混乱,业务系统间数据流、业务流、控制流的运转效果差,无法准确有效获取配电网运行信息〔5〕,因此亟需构建一个基于大数据的多维度评估模型来实现对配电网低电压的有效监测以及预先评价配电网出现低电压的可能性,提升电网的运行效益和精益化管理水平。
1 基于大数据的配电网低电压监测技术方案
1.1 平台架构设计
通过构建基于营配调数据融合的综合支撑服务平台实现配电网低电压的数据监测,平台主要分为三个部分:准实时数据中心、服务管理中心、应用中心,如图1所示。
职业院校必须坚持社会主义办学方向,贯彻落实立德树人根本任务,引导学生树立正确的世界观、人生观、价值观,为中国特色社会主义事业培养更多合格建设者和接班人。职业院校意识形态工作的使命就在于坚定青年学生的理想信念,弘扬和践行社会主义核心价值观,引导学生正确认识肩负的责任,坚定“四个自信”,不断提高思想道德素质。
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图1 示范工程软件架构
准实时数据中心采用基于中间件的集成技术,对电网生产运行过程低电压应用产生的历史/准实时数据、基础台账类数据进行存储、集中、整合、共享和分析,实现了模型统一、接口标准、存储分散的营配调融合数据管理模式,为构建低电压监测的应用中心提供了坚实的基础。
4)数据展现。数据抽取完后,配电网综合支撑服务平台以图表或热点图的形式对低电压数据进行展现,平台提供对不同系统数据标准化转换的功能,存储在配电网综合数据服务平台的模型数据将是符合IEC61968标准CIM模型的统一标准数据,更利于跨系统间的数据交互。
应用中心根据准实时数据中心提供的营配融合数据,从低电压管理角度进行低电压数据挖掘分析,为有效开展配电网精益化运维和建设改造重点工作提供有力支撑。
1.2 准实时数据中心统一数据源关键技术
1)台区出口低电压指出口电压连续1 h越下限 (198 V),平台对辖区内台区出口电压数据采集的频率为96次/天,即出口电压连续4个数据点越下限。台区出口低电压时间每累加60 min,台区出口低电压次数累加一次。
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图2 准实时数据中心数据集成框架
采用面向对象方法对配网生产、调度、营销数据进行全信息描述,综合考虑电网设备类型的属性、行为、电力特性、约束规则、相互关系等因素,进行抽象处理建模,建立涵盖 “变电站—10 kV中压线路—配电变压器—低压线路—用户接入点—低压客户”的数据模型,实现设备信息、资产信息、地理空间信息、网络拓扑信息、客户信息的营配一体化信息支撑,实现营配一体化的业务系统集成和数据统一管理,保证低电压监测数据的准确性和可靠性。具体步骤如下:
2)在约束条件, 0≤αp≤C下求解使目标函数最大化的α0p
2)数据关联关系理清。核心数据模型建立后,对各个系统和设备数据的关联关系进行对应分析,如果系统中的设备相关信息和建立好的模型中有差异,将以点对点的形式进行数据校验和数据存储。
3)抽取数据。模型建立完成及理清各个系统和设备的数据关系后,从对应的系统抽取数据到配电网综合支撑服务平台,构成核心数据源。
服务管理中心在支撑服务平台的体系中扮演基础管理的角色,将上层应用都依赖的服务进行统一封装管理,如用户权限管理、日志管理等。此外,服务管理中心还具备界面部署和后台服务部署功能,解决了服务热部署、服务自适应负责均衡等技术难题。
考虑接收信号存在多普勒效应,本文采用码相位的累加平均算法来获取高信噪比的时域波形,保留时域波形各类畸变特征.为了更加深入地研究信号产生失真后时域波形的特征,需要抽取基带信号的码元特性,可通过标准码片波形相关技术来获得准确的码元[6],本地伪码只在码片上升沿赋值,其余采样点赋值0,利用只包含脉冲的本地伪码和接收信号相关可获得信号的码元波形.
1.3 应用中心低电压监测模型建立
近年来支持向量机成为构造数据挖掘分类器的一项新型技术,在分类和回归模型中得到了很好的应用。通过提高数据的维度把非线性分类问题转换成线性分类问题,较好解决了传统算法中训练集误差最小而测试集误差仍较大的问题〔7-8〕。在进行非线性变换后的高维特征空间实现线性分类:
1)准备一组低电压配网台区训练样本数据{ ( X1,d1), (X2, d2),......(Xp, dp)} ;
2.2.3 协助患者体位变化与指导 ①首先置患者于舒适去枕平卧位,并于穿刺时指导患者腹式呼吸和呼气末屏气,切勿用力咳嗽、深呼吸及摆动身体等,以防穿刺针误入肺脏和/或锁骨下动脉,造成气胸或血气胸。②电极植入心腔后,护士应协助医师用起搏系统分析仪认真测试各项起搏参数,帮助患者翻身,嘱患者用力咳嗽、深呼吸等动作,以检验电极嵌顿的牢固性,防止电极脱位,证实参数不变后,方可固定电极。
1)配电网模型的建立。结合设备 (资产)运维精益管理系统和营销管理系统,参考相关的标准规范,提取设备标准模型中的配电网设备数据和图形等关键属性,建立配电网综合服务平台的核心数据模型。
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2)用户低电压也指用户电压连续1 h越下限(198 V)。对辖区内用户电压数据采集的频率为每6 h一个点 (7:00、11:00、15:00、19:00),日采集4个点。考虑到电压波动影响,采用横向和纵向比较方式开展用户低电压研判,二者满足其一则为低电压:一天内用户采集4个电压点数据均处于额定电压的30%~90%之间 (66~198 V)或者连续三天用户采集电压数据 (至少有一个数据点)均处于额定电压的30%~90%之间 (66~198 V)。
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式中 Y为隐层输出向量;
展望2019年上半年,游戏板块仍将大概率受到行业发展环境中的消极因素影响。一方面,经济增速与消费活力的恢复情况仍需观望;另一方面,文娱内容监管政策趋紧已不可逆,行业需要时间进行调整和适应。但游戏板块最艰难的时刻正在过去,板块估值已基本消化了大部分利空因素,行业变革中脱颖而出的佼佼者能够为板块带来新的活力,而中小游戏厂商也有可能依靠单一创新产品呈现惊人的爆发力。
特别是清代巡抚张之洞、胡聘之、岑春煊等人,在外籍人士李提摩太的引导和帮助下,在山西实行教育体制改革,引入西学,建立现代化学堂,设立分科教学等,直接将晋学引入现代轨道。
平台运行状态界面展示了台区出口低电压和用户低电压监测模块的应用。全省台区低电压运行状态指标分别用绿色、蓝色、黄色、红色表示正常、轻微、一般、严重的台区低电压状态。有效监测台区出口低电压,有利于精准定位问题突出台区,对故障率较高的台区开展综合治理,强化配网设备状态监控以提升配网运行水平。
在专题座谈中,大家一致认为:(一) 煤炭腐植酸是生态环境建设的重要资源,必须高度重视。(二) 煤炭腐植酸既是新产业,又是战略产业,必须把煤炭腐植酸资源的帐算清楚。新疆的煤炭腐植酸资源既是新疆的,也是国家的,一定要有大局观。(三) 煤炭腐植酸资源必须加强政府管理。(四) 煤炭腐植酸资源综合利用应统筹安排。(五) 煤炭腐植酸资源调查任务艰巨。樊董事长为此表示,一定要把“新疆煤炭腐植酸资源调查”一抓到底,力争把政府、行业、企业三方面的优势组合起来,形成有权威、有专业、有效力的工作班子,全力推动“新疆煤炭腐植酸资源调查“工作,为我国生态环境建设服务。
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根据f(X)取值为1或-1决定X的类别归属。
在实用主义盛行的大环境下,何晏发明的这一套理论,荒腔走板,搁在哪个皇帝面前都不会吃香,即便他娶了曹操的女儿金乡公主,在魏国也坐了很多年冷板凳。
针对上述方法只能解决二元支持向量机的问题,将分类数S构建S(S-1)/2个支持向量机,每两类之间训练一个支持向量机将两类分开,分类时对所构成的多个支持向量机进行综合研判,根据训练样本训练支持向量机,形成分类模型对多源信息进行最优融合并输出结果。基于多源信息融合的低电压监测系统如图3所示。
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图3 基于多源信息融合的低电压监测系统
2 低电压监测及预警方法和应用成效
为提高对低电压包括台区出口电压以及用户侧电压的监测精度,配电网低电压监测与预警平台系统正式上线,完成了15 000余台配电台区交流失电信息的清理、12 000余台配变容量和TA/TV变比录入错误问题核实、18 000余台配变丢点数据补全等工作,实现了全省 116个县、20万配变、10 000余条线路、2 400余万低电压用户电压运行状态的全景化实时监测和预警,直接定位配电网电能质量薄弱环节,为针对性开展配电网无功调节、建设改造提供依据,改变了以往配电网无功调节存在盲目性而影响供电企业经济效益的弊端。
2.1 低电压研判方法
遵循IEC 61970和IEC 61968的公共信息模型(Common Information Model,CIM)标准,对配电网络拓扑模型从变电站10 kV/20 kV的线路开始,一直到末端的用户用电表计,中间所涉及到的设备以及拓扑,CIM都有描述〔6〕。准实时数据中心主要由配置表、SQL解释器、DB、JMS四大部分构成,用于整合外部系统数据,为消费应用提供基础数据,数据集成框架如图2所示。
平台通过饼图、直方图和曲线直观展示台区低电压次数、低电压台区数和低电压台区占比。台区出口电压模块监测信息包括低电压台区占比、出口电压合格率以及A、B、C三相的越上限、正常、越下限累积时间占比、低电压次数、最低电压值和发生时刻。
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台区出口电压和用户电压分类标准见表1。
表1 台区出口电压和用户电压分类标准
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电压类别 电压范围/% 电压范围/V电压越上限 107~130 235.4~286电压正常 90~107 198~235.4电压越下限 30~90 66~198异常电压 >130或<30 >286或<66
4)待分类模式X,计算最优分类判别函数
3)计算最优权值
三是建立财政事权划分动态调整机制。财政事权划分要根据客观条件变化进行动态调整。在条件成熟时,将全国范围内环境质量监测和对全国生态具有基础性、战略性作用的生态环境保护等基本公共服务,逐步上划为中央的财政事权。对新增及尚未明确划分的基本公共服务,要根据社会主义市场经济体制改革进展、经济社会发展需求以及各级政府财力增长情况,将应由市场或社会承担的事务交由市场主体或社会力量承担,将应由政府提供的基本公共服务统筹研究划分为中央财政事权、地方财政事权或中央与地方共同财政事权。
平台通过环形图、直方图、曲线分别展示用户电压合格率、低压用户数、低电压用户占比。用户电压信息主要包括监测用户总数、低电压用户数量、低电压用户占比、用户电压合格率、最低电压值和发生时刻,低压、正常、高压用户占比情况。
跟踪平台低电压用户分布情况及严重程度,指导低电压用户对应的村组、台区、线路按区域建档,有利于开展差异化客户服务,做好优质服务风险管控。
2.2 低电压分级预警方法
根据低电压对用户用电质量、供电用电设备的安全、效率等问题的影响程度,对低电压作进一步划分并提供分级预警。通过黄色、橙色、红色分别预警轻度、中度、重度的低电压状态 (<66 V异常电压不在考虑范围内),迅速识别并响应低电压风险。
1)台区出口低电压按照电压累积时间分级预警时关口每15 min采集一个点,日采集96个点,分别记录96个点的电压值。累积每个台区处于低电压的时间,台区出口低电压分级预警累积时间占比为该台区在监测时间段内低电压累积时间与此段监测时间的比值。当两个台区低电压累积时间相同时,按平台预先设定的地市—区县—供电所进行排序,便于精准定位和有序查找问题台区。
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台区根据低电压累积时间占比实现预警分级,50%~100%为重度低电压,红色预警;20%~50%为中度低电压,橙色预警;低于20%为轻度低电压,黄色预警。按电压累积时间分级预警见表2。
表2 台区出口低电压分级预警划分标准
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低电压级别 低电压累积时间占比/% 预警颜色重度 50~100 红色中度 20~50 橙色轻度 <20 黄色
2)用户低电压分级预警按照电压值分级预警时智能电表每6 h采集一个点,日采集4个点。一天4个电压采集点平均值在165~198 V区间,系统发出黄色预警;110~165 V区间,系统发出橙色预警;66~110 V区间,系统发出红色预警,分级划分标准见表3,其中电压范围一天内4个电压采集点平均值。
表3 用户低电压预警划分标准
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低电压级别 电压范围/V 预警颜色轻度 165~198 黄色中度 110~165 橙色重度 66~110 红色
3 结语
通过构建基于营配调数据融合的综合支撑服务平台,对低电压现象进行综合研判和预警系统开发,解决了配电网低电压信息无法有效获取的问题,实现了基于配电网大数据平台的低电压监测和分级预警。
根据低电压监测的数据信息,精准定位问题配电台区,综合分析低电压产生原因,有利于解决配电网 “不可视、不可控”的问题,通过及时制定整改措施方案提升了电网的运行效益、精细化管理和优质服务水平。
如表3所示,与对照组比较,抑郁症组、乳腺癌组和BCRD组小鼠血清中CORT、ACTH和CRH明显升高,除抑郁症组和乳腺癌组CORT外,差异具有统计学意义(P<0.05、0.01);与抑郁症组比较,BCRD组CORT、ACTH和CRH明显升高,差异具有统计学意义(P<0.05、0.01);与乳腺癌组比较,BCRD组CORT、ACTH明显升高,差异具有统计学意义(P<0.05)。结果提示,BCRD小鼠HPA轴功能处于亢进状态。
参考文献
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