电网基建大数据驱动的智能化规划与设计优化研究.pdf
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1、2023 年 9 月电网基建大数据驱动的智能化规划与设计优化研究王威扬袁裴卫政(国网山西省电力公司晋城供电公司,山西 晋城 048000)【摘要】为在电网基建领域有效应用大数据技术袁实现智能化规划与设计优化袁对智能化规划与设计的价值与优势进行概述袁分析智能化规划与设计中的问题与挑战袁提出优化智能化规划与设计的策略袁希望为电网基建与大数据尧人工智能等领域的融合研究提供参考遥【关键词】电网基建曰大数据驱动曰智能化规划曰数据质量曰多算法融合【中图分类号】TM76【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2023)09-0104-030 引言随着全球经济的持续增长和城市化进程的迅速推进,对电力的
2、需求不断增加,电网基建的规模日益扩大。为满足不断增长的电力需求和提高电网运行效率,智能化规划与设计已成为电网基建领域的重要研究方向。与此同时,大数据技术的快速发展为电力行业带来了新的机遇与挑战。本文重点研究大数据驱动的智能化规划与设计优化过程,旨在提高电网基建的效率与质量,优化资源配置,提高电网的安全性与稳定性,推动电力系统的高质量发展。1 电网基建大数据驱动的内涵与发展电网基建是指为满足不断增长的电力需求,建设和完善电力供应系统的过程。传统电网基建规划与设计主要依赖于人工经验和简化模型,难以满足电网日益复杂的需求。电网基建包括输电、发电、配电等方面的设施建设,是电力行业的重要组成部分。在信息
3、时代,电力系统的数据种类多且数量庞大,包括电力负荷数据、设备状态数据、电网拓扑数据等信息,这些海量数据被称为电网基建大数据。借助大数据技术对电网基建大数据进行采集、存储、处理和分析,可以更加全面地了解电力系统的运行情况和需求变化,为电网基建提供更精确的决策依据。在电网基建大数据驱动中,数据采集技术、数据存储技术、数据处理与分析技术、人工智能算法等可以优化电网基建规划与设计,提高电网运行效率和稳定性1。2 智能化规划与设计的价值与优势智能化规划与设计是一种通过应用先进的数据分析技术和人工智能以及优化等算法,将大数据驱动下的智能决策与规划方法应用于电网基建领域的创新性做法。在电网基建大数据驱动中,
4、智能化规划与设计具有重要的价值和优势,如图 1 所示。(1)提高决策准确性与效率。智能化规划与设计可以快速分析大量的电网基建大数据,发现数据中的规律和关联,从而做出更准确、更高效的决策。减少人为干预和主观判断,避免决策的盲目性,提高规划和设计的效率。(2)优化资源配置与提高经济效益。通过充分利用电网基建大数据,智能化规划与设计可以对电力设施进行合理规划,避免资源浪费和不必要的投资,实现资源的优化配置和经济效益的最大化2。(3)提高电网稳定性与安全性。智能化规划与设计可以全面分析和模拟电力系统,预测电网负荷和设备状态,及时发现潜在问题和风险,有助于提高电网的稳定性和安全性。(4)适应复杂多变的电
5、力需求。电力需求具有高度的时空变异性,而智能化规划与设计能够灵活应对不同需求场景,通过实时数据流处理和快速决策算法,满足电力需求的多样性和实时性。(5)推动电力行业的创新发展。智能化规划与设计的引入,为电力行业带来了新的技术和方法,推动了电力行业的创新发展。通过人工智能算法和大数图 1 智能化规划与设计的价值与优势电网基建大数据驱动智能化规划与设计快速分析大数据提高决策准确性与效率合理规划电力设施优化资源配置与提高经济效益全面分析电力系统提高电网稳定性与安全性灵活应对电力需求适应复杂多变的电力需求引入新技术与方法推动电力行业的创新发展电力信息1042023 年 9 月据技术的应用,有望推动电力
6、行业向更智能、高效、可持续的方向转变3。3 智能化规划与设计中的问题与挑战3.1 数据质量与可靠性问题智能化规划与设计依赖于大数据驱动,但数据质量和可靠性直接影响决策的准确性。因此,在电网基建中,如果数据质量存在问题,可能导致错误的规划与设计决策,进而影响电网的稳定运行。例如,电网负荷数据可能会因传感器故障或通信中断而出现异常值,若未能正确识别并及时处理这些异常数据,将导致负荷预测错误,电力供应计划不合理。3.2 复杂性与多样性问题电网基建涉及多个层次的结构和各种类型的设备,且电力需求具有高度的时空多样性。在不同地区或不同时段,电网的规模、结构和运行特点也会截然不同。智能化规划与设计必须考虑到
7、这种复杂多样性,以便为不同情况下的电网基建提供定制化的解决方案。例如,城市地区需要面对高密度负荷和供电的高要求,而农村地区需要考虑到电网的扩展性和可靠性4。3.3 算法选择与模型建立问题在智能化规划与设计过程中,选择适用的算法和建立合适的模型至关重要。不同的电网基建问题需要应用不同的算法和模型进行处理。例如,基于机器学习的预测模型可以用于预测未来电力负荷,而基于优化算法的决策模型可以用于优化电网配置和供电计划。但需要注意的是,正确选择合适的算法和建立有效的模型并不是一项简单任务,需要综合考虑问题的复杂性、数据质量和计算资源等因素。3.4 实时性与灵活性问题由于电力需求和电网状态具有实时变化特性
8、,特别是在面对突发事件时,因此智能化规划与设计必须具备高度的实时性和灵活性,以及快速响应能力,以应对不断变化的需求和情况。例如,在自然灾害或突发负荷增加的情况下,智能化规划与设计系统应能即时调整电网配置和供电策略,确保电力的稳定供应5。4 优化智能化规划与设计的策略4.1 数据预处理与质量保障数据预处理是智能化规划与设计过程中的重要环节,其涉及对原始数据的清洗、处理和优化,以确保数据的质量和可靠性。在电网基建大数据驱动中,数据预处理的有效性对于准确决策具有重要影响。数据预处理与质量保障时序如图 2 所示。(1)数据清洗与去噪技术。数据清洗和去噪是数据预处理的第一步,其目标是消除数据中的异常和错
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