[00121746]面向特大型智能配电网的大数据信息服务平台研制与应用

1、课题来源与背景： “坚强智能电网” 是国家电网公司在2009年提出的一项重要发展规划,实现电网信息化、数字化、自动化、人性化、交互化的智能技术特征,是该计划的重要目标之一。本项目以新世纪优秀人才计划、国家科技支撑计划、国家自然科学基金项目、国网辽宁电力科技项目为依托,以大连海事大学、大连理工大学为理论研究平台,智能电网大数据应用试点示范单位大连供电公司为实际应用研究示范单位,组成了一个产学研用为一体项目团队,将在研成果与配电网实际情况相结合,并积极研发新技术、新理论,针对特大型配电网中数据结构复杂、运维困难、无法适应大数据环境等问题,研究了一个高度集成的基于大数据的智能信息服务平台,实现智能配电网数据智能采集、管理与分析、运行状态实时监控、智能辅助决策、故障隔离等功能,为配电网“三率”、降损节能以及网络优化提供支撑。 2、研究目的与意义 配电网是电力供应链的关键环节,也是直接面向社会和广大客户的重要能源载体,提高特大型配电网的运行效率和服务质量对智能电网整体运维水平起着至关重要的作用,也是实现“坚强电网”向“坚强智能电网”转变的重要一步。本项目的主要研究目的在于通过横向各专业孤岛信息的集成和有机融合,纵向贯穿营销网,在管理上,实现配电网大数据和指标的分层检索、统计与挖掘;设备上,借助物联网关键技术实现线路-配变-用户的透明化监管;运维上,实现全市配电网运行、检修、故障等方面的集中管控和分析,全面提高配电网综合监管服务水平。 3、主要论点和论据 研究物联网相关技术和高效通信手段,研制智能配电自动化终端装置,构建配电网一体化综合监管服务系统,提高配电网的可测性和可控性,实现配电网实时监控、故障快速检测及隔离等;研究粗糙集特征提取技术、时间序列动态求解方法等人工智能先进技术,对配电网大数据进行规则提取与解析,构建配电网在线综合指标评估体系,在线评估分析配电网运行状态;研究智能配电网数据采集、清洗及检索等方案,提高智能配电网数据的准确性、可靠性;研究智能配电网大数据存储架构、管理方案和基于MapReduce的大数据并行计算方法,构建智能配电网统一应用平台,实现配电跨业务系统全局共享,以提高综合服务效率。 4、创新点 1)创建了特大型配电网一体化综合监管服务平台,部署配电网实时监控、故障快速定位并隔离等功能,提供智能配电自动化终端装置,完成设备实时检测和动态运维,跨越了特大型配电网监管鸿沟实现智能配电网的自动化,提高了配电网“三率”,降损节能。 2)创立了完备知识抽取理论和时间序列模式发掘理论,完成配电网大数据动态解析和规则提取,集成配电自动化系统、配电生产抢修指挥平台,实现了配电网特征快速提取和配电网运行状态在线评估,数据提取速率提升62%,有效解决配电网评估工作量大、计算复杂、无定量分析等问题,给出了配电网大数据驱动智能新范例。 3)创制了智能配电网1：N智能终端感知设备数据采集装置,建立了智能配电网高效数据采集、清洗、检索理论与技术体系,突破了跨终端、跨设备壁垒,实现了特大型配电网信息全共享;研发基于词矢量的文本查询与检索方法,提高智能配电网数据检索效率;实现了智能配电网深度纵横信息化和数字化,采集精准度提升至99.85%,数据检索效率提高80%。 4)突破了特大配电网大数据存储瓶颈,自主开发了私有云配电网大数据存储服务器,提出了面向大数据并行计算的多业务模型解析技术,构建可交互配电网集成应用服务平台,面向特大配电网提供全用户细分服务体验,实现智能配电网人性化和交互化。 5、社会效益与现存问题 项目成果在大连等地全面覆盖应用,智能信息服务平台稳定运行3年,大幅提升了配电网的供电能力和企业效率,供电可靠率达到99.99%,减少供电损失17708Kwh,新增营业额达83160万元,节约企业各类运维成本达2000万元。同时实现了电能更高效利用,每年可节约标准煤燃烧6900吨,减少粉尘、二氧化碳、二氧化硫等污染物排放23000吨。此外项目相关技术在天津、湖北等地得到推广应用,且相关理论、技术已推广到医疗、船舶、交通等领域,间接受益已达10500余万元。 本项目搭建平台与实际应用地区配电网数据密切相关,且与营销网、输电、变电等部分关联性还较小,在研的项目中也在积极研究知识图谱、数据库等相关技术,以进一步解决这些问题 六、项目成果及主要奖励 项目取得授权专利27项（其中发明22项）,申请发明专利15项,软件著作权11项,参与编制3项国网待发布技术标准,发表论文229篇（其中SCI检索118篇）,出版学术专著4部,总他引13780次,单篇论文最高SCI他引491次,实现了从核心技术-成果转化-工程实践-理论突破的全过程创新。项目获2016年国网辽宁省电力有限公司科技进步一等奖,山东电力科学技术奖一等奖,中国电力企业联合会信息化成果一等奖等。