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数据治理在分布式光伏管理中的应用探讨

2022-03-26肖力

家园·电力与科技 2022年2期
关键词:数据治理分布式应用

肖力

摘要:由于分布式光伏领域尚没有行业的统一数据标准和数据质量控制规范。下一步鉴于分布式行业的快速发展,需要从整个分布式行业的角度,建立一套统一的数据标准,包括数据质量标准、数据治理评估指标标准,从而客观准确的衡量数据质量,使得分布式数据治理工作持续化、常态化推进,从而提升分布式企业数据管理及应用水平。

关键词:数据治理、分布式、光伏管理、应用

引言:当下人口基数不断增加、生态环境污染与能源枯竭日益加剧。世界各国在发展经济过程中提出节能环保的号召。在这样的社会背景下,光伏发电技术的应用与推广,已成为世界各国研究的热点问题之一。分布式光伏并网发电是光伏的主要技术之一,加强对该发电技术的应用,能有效促进我国整个电伏发电产业发展,同时也有利于解除我国当下面对的环境污染问题,促进人与自然生态环境和谐发展。

1分布式光伏數据管理存在的问题

受光伏成本大幅度下降的影响,分布式电源普遍存在突击施工情况,隐蔽工程质量难以保证;分布式电源投资主体类型多样,项目产权变更频繁,管理和现场运维人员流动性大,技能水平参差不齐,在厂站自动化、保护及安全自动装置运行管理方面不完善,导致分布式采集数据在采集、传输和接入过程中出现较多的缺数、越限、死数、零值等情况。基础数据的不准确导致在进行分布式的管理、运维、大数据分析过程中出现了错误的决策信息,导致电站的收益、故障分析以及价值评估等统计数据出现偏差,影响电站的运维,不利于分布式光伏电站参与到未来的电力交易中。亟需采用合理的数据处理体系对原始数据进行分析,并对错误的数据进行修补或纠正。

2数据治理的基本思想

分布式数据治理大体分为合理性检验、恒定值检验、缺失数据检验和状态检验。

2.1有效性检验

2.1.1合理性检验

数据应该在合理的数据范围之内,不应超出自然规律指向的最低和最高范围。

2.1.2恒定值检验

设定阈值,满足阈值的连续数据一致,则除第一个点保留外,其余一致的数据则判定为恒定值。

2.1.3缺失值检验

按照采集频率的设置,空数据即为缺失数据。

2.1.4状态检验

实现有功与状态的互校验。只有在每台光伏逆变器的有功数据满足不存在缺失、越限和死数的情况下,且此光伏逆变器的状态数据满足不存在缺失和错误的情况下,才进行有功和状态的互校验。

2.2数据治理

2.2.1死数和缺数的处理

连续4个点以内的缺数用前一个点补齐;超过连续4个点的缺数,用相邻逆变器相同时段的数据同步补齐。

2.2.2错数的处理

越限值用限值代替;校验结果是异常的数据根据逆变器之间的相关性采用数学方法进行修正。

3分布式光伏发电数据采集方案试点

3.1试点方案制定

经多次现场考察,制定了“三点计量接入法”确保计量准确,数据可靠;经过实验室测试,分析出了用电信息采集系统的采集效率和数据传输频率以及集中器抄读容量限制,提出了可行性方案。

分析了用电信息采集系统的特点后,发现集中器档案中台区低压用户分为普通用户和重点用户,虽然普通用户只采集每日的冻结电量,每个用户数据量小,占用的资源也较小,虽然这样的普通用户已经不多,但也需要进行治理,使之实现全量数据采集;重点用户抄读每个整点的正向有功总电能、反向有功总电能、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等,每个数据量大,占用的资源也较多。通过限制重点用户的数量来平衡系统资源,实现部分重要用户的全量数据高频采集。

3.2现场部分

为支持光伏扶贫采集建设,鉴于低压分布式光伏电源的的采集数据分类较细、发电和上网数据分别计算的特点,计量点的设置建议采用三点计量法。

3.4技术部分

3.4.1采集设备要求

采集设备的硬件软件设计在与主站的通信协议上应符合Q/GDW1376.1-2013,集中器与本地通信模块间应支持Q/GDW1376.2-2013。除了曲线采集外,还包含电能表的实时电能示值、日零点冻结电能示值、抄表日零点冻结电能示值、电能数据保存时应带的时标。

集中器在对重点用户采集时,用了以下几种方式采集:实时采集,集中器直接采集指定重点用户的表计相应数据项,或采集器存储的各类电能数据,参数和事件数据;定时自动采集,集中器根据主站设置的抄表方案自动采集采集器或表计的数据;同时兼有补抄的功能,集中器对在规定时间内未抄读到数据的电能表有自动补抄功能,补抄失败时,生成事件记录,并向主站报告。若表计不支持日冻结和曲线数据,集中器应通过设定的用户类型,定时读取电能表实时数据,作为冻结电量,对于重点用户,集中器每天整时冻结,读取电能表的冻结数据和曲线数据保存,集中器至少补抄最近3次的日冻结数据。

软件存储设计上,除了对容量有一定的要求,集中器分类存储的数据有:每个电能表的62个日零点(次口零点)冻结电能数据,12月末零点(每月1日零点)冻结电能数据,以及重点用户10天的24个整点电能数据,且集中器选定的重点用户,按照采集间隔1h生成曲线数据。

3.4.2集中器设置

集中器档案中台区低压用户分为普通用户和重点用户,普通用户只采集每日的冻结电量,每个用户数据量小,占用的资源也较小;重点用户抄读每个整点的正向有功总电能、反向有功总电能、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等,每个数据量大,占用的资源也较多。通过限制重点用户的数量来平衡系统资源,实现部分重要用户的全量数据高频采集。

主站设置整数测量点为重点用户后(最多设置20个),集中器抄读相应数据项(正向有功总电能、反向有功总电能、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数等)

集中器整点时启动重点户抄表,采用透抄(点抄)方式抄读曲线数据项,把电能表应答的数据存储在集中器内,等待主站召读各种曲线数据或者根据主站设置的(请求任务数据)参数主动上报。曲线的数据项通常有:正向有功总电能、反向有功总电能、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数,此项可根据需求来,每个厂家设置不一,數据项设置的越多,对集中器存储容量及传输频率越高。

重点用户同时涉及到曲线数据上报,曲线数据上报需严格按照电网公司相关规定及主站设置的参数进行上报包括

a.上报基准时间与上报周期:

以基准时间为时间起点,每过一个定时上报周期上报一次曲线数据,每次上报的数据内容为上次上报时间到本次上报时间内所采集到的数据,按主站设置的曲线抽取倍率进行抽取上报。

b.曲线抽取倍率:

测量点按存储密度存曲线数据点,然后按抽取倍率从存储的曲线数据点中抽取数据,例如:当一个测量点一天产生24个点的曲线点,且抽取倍率为1时,则每次上报的数据内容为,上报周期内所采集到的所有数据;当抽取倍率为4时,则每次上报的数据内容为,上报周期内,以该测量点产生的所有曲线数据点为基础,按每4个点取1点抽取的数据,并进行上报。

3.4.3主站功能拓展

通过现场和系统重点用户的设置,已经可以在用电信息采集系统查询到分布式光伏电站的全量数据,为便于监控和管理,在电信息采集系统主站端新增分布式电源采集监测单元实现以下功能:

(1)电量监控:采集系统每日生成光伏用户发电量信息;

(2)发电功率监控:采集系统每小时根据生成发电功率信息,绘制功率曲线;

(3)电压监控:采集系统每小时根据生成的电压数据信息,绘制电压曲线;

(4)电流监控:采集系统每小时根据生成的电流数据信息,绘制电流曲线。

结束语:随着分布式的爆炸式增长,对分布式的数据接入、运维和管理的需求越来越强烈,但由于分布式施工质量较差、产权变更频繁、运维人员技能水平较低等问题,导致基础采集数据的不准确,使得电站的整体数据应用水平较低。

参考文献

[1]李根.分布式光伏发电的应用研究[J].科技经济导刊,2019,27(35):31-32.

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