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探究基于数据挖掘的智能电网调度技术及其应用

2022-11-28国网河南省电力公司驻马店供电公司臧悦姌国网四川省电力公司天府新区供电公司

电力设备管理 2022年20期
关键词:数据挖掘调度负荷

国网河南省电力公司驻马店供电公司 刘 欢 臧悦姌 国网四川省电力公司天府新区供电公司 夏 春

国网河南省电力公司正阳县供电公司 易芊羽

1 引言

现阶段,在我国城市化发展建设过程中,对电力需求逐渐提升,人们的用电量也相对增加。电力调度系统是电力企业的重点内容,是电网的中枢系统,其蕴含了较多的信息。通过运用智能化技术,可有效对相关信息进行充分处理,并从中获取重要的信息内容,从而能够有效解决电网调度的相关问题。在研究智能电网调度技术的过程中,逐渐利用数据挖掘的方式,明确智能电网调度技术的具体应用,实现电网运行的总体目标。

2 智能电网调度的基本概述

电网调度系统是为了保证电网安全高效运行,在我国电网的快速发展过程中,其规模逐渐扩大,促使电网调度系统出现一系列问题。在我国智能时代发展背景下,逐渐提出智能电网调度,该系统可具有良好的自动调整功能,充分整合各项功能优势,能够对相关数据信息进行自动处理。同时,智能电网调度系统还具有相应的网络通信功能,形成智能化的电网调度平台,为电网的稳定运行提供充分保障。在智能电网调度平台中,其整体架构较为完整,通常包含监控、调度、计划以及安全平台等四部分。在不同平台下,所包含的内容也相对较多,不断将智能化技术以及大数据技术进行充分结合,运用相关信息技术结合电力系统的实际运行数据,从而构建相应的模型。

通过对模型的分析,有助于相关人员做出准确决策,促使智能电网调度系统具有较强的稳定,不断向现代化方向发展,有助于电网运行的安全。在智能电网调度系统中,逐渐将各类系统进行全面整合,其中在基础职务平台中,可有效为基础工作提供较大支持,其通常包括数据处理、数据库维护、管理系统等。并且,在软件应用平台中,其包含较多的子平台[1]。通过对各个平台的应用,能够有效实现对电力的整体监控,可有效为电网调度决策提供充足依据,保证电力运行的稳定性。通过对电网的全面分析,充分强化内部管理,优化智能电网调度计划,充分发挥电网调度平台的实际功能,提高电网运行的安全性。

3 数据挖掘的具体类型

3.1 预测模型

数据挖掘是指在大量信息中挖掘具有价值信息的相关技术,通过运用该项技术可有效从大量模糊数据中提出相应信息内容。在数据挖掘过程中,其所包含的内容相对较多,如数据整合、构建模型、信息分析等,建立完整的数据库,不断对相关数据信息进行充分处理,从而不断提出信息中的具体概念。当前,数据挖掘技术不断应用在电网调度中,由此能够充分满足业务需求,数据挖掘的类型相对较多。其中,在预测模型中,为了掌握相关对象具体运行规律,不断利用时序数据等对相关数据进行全面挖掘。通过数据序列可有效进行准确预测,在电网调度业务中,电力负荷预测技术较为常用。在相关因素条件下,不断对负荷处理方法进行深入研究,结合温度、湿度等因素低用电需求进行合理预测,明确具体的负荷数值,为电网调度决策提供充分参考。

3.2 多维模型

多维模型是在维的基础上对相关数据分类进行全面统计,并利用自动化技术对统计数据展开有效分析,根据分析对象的实际特征,由此构建相应的模型。在多维分析过程中,通常利用统计学原理,根据各个维度之间的联系从而进行相应数据分析。其中,在电网调度分析过程中,一般按照时间以及区域展开详细分析,通常采用回归分析以及方差分析等相关方法。在多维模型的运用下,逐渐将电网调度数据进行合理分类,做好相关统计工作,并不断对各类信息进行充分归纳,从而针对同类数据中提取有效信息。通过对相关设备数据分析,可掌握各类设备的具体参数以及实际定值,由此相关人员可对设备做出正确调整,确保电网设备的正常运行,提高设备操作的准确性。

3.3 关联模型

关联模型能够有效反映事物之间的实际关联,在关联数据的挖掘下,可有效在数据库中根据具体对象寻找相关联的数据信息。通常情况下,在关联模型中,最小支持度以及最小信任度是关键的参数。通过相关事物之间的联系,可准确描述具体的支持度以及信任度。在电力负荷分析过程中,可对长期效应以及短期效应进行有效分析,根据具体的影响因素,对电力负荷精度进行有效预测,确保电力系统的正常运行[2]。并且,在关联分析过程中,可充分运用ID3算法,能够提高数据挖掘效率,其算法主要为H(A)=P·H(B)。

其中,H为相对应的信息嫡,A为候选属性,P为属性相对应的概率,B为属性A的扩展。在算法运用过程中,需任意选择相应属性,并促使属性A具有n个属性值,从而生成不同的子结点,并根据相应公式可有效计算出相对应的信息嫡。并且,利用计算结果,构建后继结点,并不断对属性进行扩展,由此通过各属性之间的关联,能够得出准确的结果,可有效展现出各个影响因素对电力负荷的重要性。

4 基于数据挖掘的智能电网调度技术的主要运用

4.1 优化系统体系架构

目前,在智能电网调度研究分析过程中,不断加强对数据挖掘技术的应用,充分利用数据挖掘的方式,以深入了解智能电网调度运行的实际情况,便于相关人员对电网调度进行适当调整,以满足电网运行的具体要求,提高电网的运行效率,可充分为人们提供充足的电量。在电网调度运行分析过程中,可充分运用数据挖掘技术对电力调度运行中的数据中提取相关信息,并对数据信息展开详细分析,不断优化系统体系架构。根据业务系统的整体结构,不断对个结构中的数据信息进行充分整合,并建立完整的信息平台。通过业务集成方式将相应数据信息进行整合,并结合粒度大小对业务对象进行有效归纳,从而展现出数据挖掘技术的优势。

同时,相关人员还可运用通信技术将各类业务进行充分连接。在多个应用平台下,逐渐完善业务流程,并将系统访问层上的数据信息进行整合,从而可有效为用户提供想好的交互模式。在整体的系统体系结构中,通常包括表现层、控制层以及数据层。其中,在表现层中包括实时报表、即时查询、交互查询等,在控制服务层中包括数据分析、预测模型、业务建模、工作关联、数据转换、统计分析等。该层在整体架构中具有重要作用,可有效实现数据信息的分析运用。同时,在数据层中包括EMS数据系统、TMR数据系统、GIS数据系统等,在不同数据系统的运用下,可有效对电力调度相关数据进行全面分析,强化调度管理,挖掘数据信息中的重要内容,为电网运行提供大力支持。数据挖掘系统体系架构如图1所示。

4.2 做好分析预测工作

在智能电网调度系统的运行过程中,利用数据挖掘技术不断对系统数据进行详细分析,充分满足用户的实际用电需求,促使电力系统能够有效发挥最大效能,从而展现出电网调度系统运行优势,推动电力企业的良好发展[3]。为此,在智能电网调度系统的研究过程中,需不断运用数据挖掘技术对电力负荷进行有效预测,可充分为智能电网调度方案的完善提供有效依据。相关人员需做好分析预测工作,在具体的预测过程中,由于受到相关因素的影响,致使调度技术无法实现准确预测。由此逐渐在数据挖掘的基础上形成全新的调度系统,根据温度以及湿度等相关参数,能够有效作为数据源,构建完整的预测模型,有助于电力负荷进行合理预测,充分展现该预测方法的有效性。

在实际预测过程中,可先假设数据集G={(x,d),i=1,...,n},其中,x代表输入的相关数据,d代表理想输出数据,n代表总体数据数量。通过非线性数据可有效将其反映到具体空间中,从而形成相应的线性关系,如,Y=wΦ(x)+b,其中w代表权重,Φ(x)代表高维空间,b代表偏移。通过利用关系公式,可有效对电力负荷进行准确预测,得出精准的数据结果,便于相关对电网调度进行有效分析,保证电网的高效运行。

4.3 完善电网调度方案

在电力负荷的预测分析下,相关人员能够根据具体的预测内容制定完整的电网调度方案,不断根据各类数据信息,逐渐完善调度方案内容,确保智能电网调度方案的合理性,以满足电网运行的基本需求,促使数据挖掘的智能电网调度技术得到有效实施。在实施方案的制定过程中,需明确给定粒子群的具体位置以及实际速度。由此对粒子的适应度进行有效评价,利用16折交叉验证的方法,将数据集合分为16个子集合,对其进行充分互斥,并从中选取12个子集合,将剩余子集合进行验证。

同时,还需不断更新局部以及全部的数值,并对粒子的位置以及速度进行适当更新,加强调度运行管理,从而对预测精度进行准确分析,做出合理的判断,促使预测精度能够有效满足具体要求。若预测精确未能达到规定的要求条件,则需重新进行分析。若预测精度满足相应要求则可快速获取相应参数,促使预测模型得到全面优化,可达到良好的预测结果,便于实现数据挖掘的智能电网调度技术的总体优势,提高电网调度系统的运行效率,发挥数据挖掘技术的作用,增强电网调度数据信息的处理力度,确保电力稳定运行,为用户提供良好的用电服务。

4.4 明确电力负荷特性

为了保证电力的安全调度,相关人员需不断对有关数据信息进行深入分析,并将各类信息进行有效转换[4]。在数据挖掘技术的应用下,相关人员可根据电网运行的基本信息展开深度挖掘,并充分分析电网运行数据,由此合理制定相适宜的输电计划,确保电力得到有效运输,并充分实现跨区域输电目的,符合电力企业发展的基本标准,满足当前用电的具体需求。在数据分析过程中,相关人员可运用不同复杂检索的方式对数据的均值、方差、中心矩等进行有效计算,从而获取电网的具体运行信息,根据电网运行的时间、以及具体运行模式可开展相应的分析工作,为调度运行提供充分指导。

同时,在电力负荷分析的过程中,还可根据电力负荷具体变化特点,按照时间顺序,对负荷变化的过程进行全面研究,并对不同因素下电力负荷的变化展开充分讨论,明确季节、温度等因素下对电力负荷造成的实际影响。并且,为了保证选择相适宜的电网机组以及电源结构,相关人员还应当对电力负荷以及电量进行合理预测,结合具体目的对电力最大负荷功率以及负荷电量进行有效分析,从而能够充分明确相关电力设备具体的输电容量。通过对电网负荷变化规律的挖掘,有助于电网调度进行有效调整。

4.5 构建集成信息平台

在智能电网调度系统的分析过程中,还应当积极构建相应的信息平台,不断将各类数据信息以及有关业务进行全面整合,充分运用ESB方式建立数据模型,可有效简化数据分析流程。在公共模式的基础上,可充分防止相关数据信息的重复,提高数据信息的利用效率。在综合信息平台中,相关人员可有效掌握具体的数据变化趋势,确保信息平台具有良好的灵活性,用户能够在信息平台中自定义相关数据模式,并在分布式的条件下形成多层模式,促使其具有良好的通信特点,保证电力企业电网系统达到集成运行的目的。

同时,综合信息平台与数据平台有着较大差异,数据平台主要是利用相应方法对相关数据进行储存管理,可有效提供相应的数据接口,有助于数据信息的查询以及统计[5]。在信息平台的创建过程中,除了数据信息保存管理之外还可有效将各类信息进行整理,并对相关数据进行合理规划。根据具体的业务需求,构建完整的信息模型,不断将数据与应用进行有效融合,能够快速解决信息交流等相关问题,促使数据信息的即及时发布,满足电网调度的基本要求,符合电力企业发展的总体标准,在数据挖掘的智能电网调度技术下,可有效推动电力企业的全面发展。

总而言之,基于数据挖掘的智能电网调度技术具有重要作用,其在电力企业运行发展过程中发挥重要优势。通过对数据挖掘技术的应用,可有效对智能电网调度数据信息进行有效提取,并对相关数据信息进行全面分析。在数据挖掘技术的利用下,能够对数据进行充分整合,高效处理数据信息,建立具体的数据模型,便于工作人员开展深入分析,强化电力负荷预测,有助于促进电网的安全稳定运行。

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