閆旭斌
【摘 要】隨著特高壓電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,電網(wǎng)特性日趨復雜,認知難度越來越大。新形態(tài)下的電網(wǎng)交、直流相互影響,送受端相互作用不斷加劇,各區(qū)域電網(wǎng)呈現(xiàn)出不同特性,電網(wǎng)調(diào)度不斷面臨新的問題,因此亟需構(gòu)建一套科學、合理、全面的評估體系,即電網(wǎng)調(diào)度運行綜合評估體系,對電網(wǎng)調(diào)度運行工作水平進行客觀、準確評價,以促進調(diào)度運行工作水平進一步提升。
【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù);電網(wǎng)調(diào)度;運行綜合評估體系
引言
智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比,具有更高的設(shè)備利用率,能實現(xiàn)更高的運營效率和資源的更優(yōu)配置。然而,在向智能電網(wǎng)的轉(zhuǎn)變過程中,面對空前的數(shù)據(jù)洪水,電力行業(yè)的整個采集系統(tǒng),存儲,分析和檢索的措施,必須被重新思考。為充分利用智能電表為智能電網(wǎng)創(chuàng)造的數(shù)據(jù)及其所蘊含的潛在的商業(yè)機會,電力運營公司不得不重新考慮自己的信息系統(tǒng),以充分吸收這種海量的數(shù)據(jù)。同時在他們的信息系統(tǒng)里引入新的基因:“大數(shù)據(jù)”和“云計算”。
智能電網(wǎng)可以肯定的一點是,它會創(chuàng)建,收集,轉(zhuǎn)化和利用豐富的信息,它能夠幫助運營者更加熟知電網(wǎng)系統(tǒng)的情況。然而,更高容量的可用信息和數(shù)據(jù)量卻在一定程度上掩蓋了有用的信息,并且讓傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法和技術(shù)陷入僵局,從而無法將這些大量的數(shù)據(jù)用于研究電力系統(tǒng)的全局最優(yōu)化/或提高挖掘終端用戶價值的能力,這個問題在數(shù)據(jù)信息爆炸式發(fā)展的現(xiàn)在即棘手又充滿了諸多挑戰(zhàn)。隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨,這些“雜亂無章”的電力行業(yè)數(shù)據(jù)有了新的處理技術(shù)和方法,在分析和理解大量數(shù)據(jù)的同時,技術(shù)壁壘也即將被拆除。但同時我們也應(yīng)該關(guān)注大數(shù)據(jù)的來源、數(shù)據(jù)資源的存儲和處理器資源整合及數(shù)據(jù)安全等諸類問題。
1大數(shù)據(jù)技術(shù)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用意義
電網(wǎng)運行安全可靠性至關(guān)重要,同時需要有足夠的提供優(yōu)質(zhì)電能的能力,配電網(wǎng)整體運行管理高效經(jīng)濟,且有足夠消納分布式能源的能力,這些是配電網(wǎng)發(fā)展的趨勢所在。電網(wǎng)運行的各方面相互獨立卻又互相矛盾,比如運行可靠性和經(jīng)濟性,需在運行經(jīng)濟性和運行可靠性之間尋找一個平衡點以保證配電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行。所以,從電網(wǎng)角度,為達到安全、可靠、經(jīng)濟、綠色等方面運行性能最佳,各方面因素都需要有自身獨立的決策方案,這些方案的提出依賴于數(shù)據(jù)的支撐;同時,為了保證電網(wǎng)整體效益最大化,各決策方案還需要有機的結(jié)合,這也需要大量的數(shù)據(jù)支撐,通過數(shù)據(jù)指導網(wǎng)絡(luò)運行管理中的焦點,在各個性能方面追求平衡;甚至,可以根據(jù)電網(wǎng)運行的不同階段或時期,動態(tài)調(diào)整電網(wǎng)運行管理目標。
2大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)調(diào)度運行綜合評估體系設(shè)計原則
2.1設(shè)計原則
(1)系統(tǒng)性原則。指標體系的建立應(yīng)將電網(wǎng)調(diào)度運行管理看作一個整體,力求能完整、準確、客觀地反映電網(wǎng)調(diào)度運行管理水平和工作績效。(2)科學性原則。指標的科學性是指所設(shè)置的指標既要符合其所屬領(lǐng)域的專業(yè)理論和數(shù)學原理,又要符合其反映現(xiàn)象的實際情況。(3)可比性原則。指標體系主要用于評價和比較,客觀要求各指標應(yīng)具備可比性,不僅要量化,而且應(yīng)多采用相對數(shù)形式,涵義明確,確保公正、客觀??杀刃允侵笜梭w系縱向、橫向比較的基礎(chǔ)。
3基礎(chǔ)指標挖掘與綜合評價方法
3.1基礎(chǔ)指標挖掘
按照綜合評估關(guān)鍵指標體系設(shè)計原則,全面規(guī)范和整合?。ㄊ校┱{(diào)、地(縣)調(diào)的I、II、III區(qū)業(yè)務(wù)系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)信息,將數(shù)據(jù)類型為極大型、極小型、區(qū)間型、數(shù)量級懸殊、量綱各異的生數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換消除量綱,框定指標取值范圍,通過歸一化處理轉(zhuǎn)換為熟數(shù)據(jù),形成一系列基礎(chǔ)指標。轉(zhuǎn)換過程需要進行數(shù)據(jù)診斷,規(guī)避不良數(shù)據(jù),使有用信息的損失達到最小。龐大的調(diào)度運行基礎(chǔ)指標集可全面、完整、細致地對電網(wǎng)調(diào)度運行各方面情況進行評估分析,但單一基礎(chǔ)指標存在先天的視覺局限性,無法準確、全面、客觀反映一個物理問題。同一個基礎(chǔ)指標,不同的分析組合能反映不同的物理問題;不同指標之間的有效組合能對一個物理問題進行更為全面的表征和闡述。
為此,不能簡單孤立地展示基礎(chǔ)指標本身,而應(yīng)結(jié)合實際需要和指標的內(nèi)在規(guī)律,進一步深入挖掘基礎(chǔ)指標的內(nèi)在含義和相互聯(lián)系,通過篩選和有效組合形成一系列能表征某個特定物理問題的KPI關(guān)鍵指標。這是指標體系建設(shè)的一項重要工作,也是電網(wǎng)調(diào)度運行綜合評估體系設(shè)計的核心內(nèi)容。
3.2關(guān)鍵指標設(shè)計
通過以上海量信息挖掘后,得到整齊劃一的基礎(chǔ)指標集,在此基礎(chǔ)上結(jié)合實際需要和指標的內(nèi)在規(guī)律,可得到一系列KPI關(guān)鍵指標。本文根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度運行管理實際,從安全生產(chǎn)、運行質(zhì)量、專業(yè)管理、隊伍建設(shè)、工作任務(wù)等方面入手,共設(shè)計了21項KPI關(guān)鍵指標。(1)安全生產(chǎn)類指標:從確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和突發(fā)事件下的應(yīng)急處置入手,充分挖掘電網(wǎng)運行實時數(shù)據(jù)和專業(yè)核心業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系,歸納提煉了6項關(guān)鍵指標,量化評價電網(wǎng)安全生產(chǎn)情況。(2)運行質(zhì)量類指標:從電壓質(zhì)量、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)質(zhì)量、電網(wǎng)設(shè)備運行質(zhì)量等方面入手,選取基于全網(wǎng)圖模庫和分區(qū)狀態(tài)估計下的基礎(chǔ)指標,歸納提煉了8項關(guān)鍵指標,準確表征和量化評價電網(wǎng)運行質(zhì)量。(3)專業(yè)管理類指標:充分整合來自于調(diào)度I、II、III區(qū)業(yè)務(wù)系統(tǒng)生成的基礎(chǔ)指標,結(jié)合調(diào)度各專業(yè)管理重點、難點和核心業(yè)務(wù)流程,歸納提煉了5項關(guān)鍵指標,實現(xiàn)對調(diào)度專業(yè)管理成效的量化評價。(4)隊伍建設(shè)類指標:從調(diào)度管理系統(tǒng)(OMS)中的人員臺賬類基礎(chǔ)指標入手,充分整合網(wǎng)絡(luò)大學平臺應(yīng)用數(shù)據(jù),歸納提煉了1項關(guān)鍵指標,量化評價調(diào)控機構(gòu)人員崗位能力和素質(zhì)提升情況。(5)工作任務(wù)類指標:基于調(diào)度管理系統(tǒng)(OMS),以流程化形式實現(xiàn)重點工作任務(wù)的過程化管控,通過分析業(yè)務(wù)流程環(huán)節(jié),歸納提煉了1項關(guān)鍵指標,實現(xiàn)對工作任務(wù)的過程化管理,而不是簡單的結(jié)果評價。
3.2綜合評價方法
目前,在綜合評價指標的研究中,國內(nèi)外學者提出的綜合評價方法主要分為主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法。主觀賦權(quán)法主要包括專家法、層次分析法和模糊評價法等,這類方法中權(quán)重系數(shù)的確定很大程度上依賴于人工經(jīng)驗決策,在實際應(yīng)用中更容易被“拍腦袋”所取代??陀^賦權(quán)法包括變異系數(shù)法、多目標優(yōu)化法、復相關(guān)系數(shù)法、主成分分析法和熵權(quán)法等,這些方法分別采用數(shù)理統(tǒng)計、多目標優(yōu)化、線性變換、概率論及多元統(tǒng)計等,區(qū)分各指標的差異性、獨立性、評價能力、信息量等特征,以確定各指標的權(quán)重系數(shù)。其中,源自信息論的熵權(quán)法具有深厚的理論基礎(chǔ)與應(yīng)用背景,因而得對于本文的電網(wǎng)調(diào)度運行綜合評估體系,海量的歷史運行數(shù)據(jù)為該方法的應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。該方法對信息量的科學度量、所蘊含的物理意義,將賦予評價指標新的內(nèi)涵。但是熵權(quán)本身并不是表示指標的重要性系數(shù),而是表示在該指標下對評價對象的區(qū)分度(即指標值的變異程度),因此采用單一熵權(quán)作為指標權(quán)重系數(shù)無法體現(xiàn)指標的重要性。
結(jié)語
本文根據(jù)新時期調(diào)控一體化管控要求的變化,結(jié)合電網(wǎng)調(diào)度工作的實際需求設(shè)計了一套涵蓋安全生產(chǎn)、運行質(zhì)量、專業(yè)管理、隊伍建設(shè)和工作任務(wù)的綜合評估體系,具有較好的實用性。
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(作者單位:國網(wǎng)太原供電公司)