CN115511656A - 一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策*** - Google Patents

一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策*** Download PDF

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Harbin Institute of Technology
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Abstract

本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***。包括电网运行数据导入模块、外部终端数据导入模块、数据融合与处理模块、电网负荷预测模块、电网预警分析模块、电网需求规划模块、电网数据共享分析模块、集中显示监控模块及***智能辅助决策模块。本发明能够实现电网各部门之间的信息共享，对电网业务规划的多方面具有显著提升，具有实时性强，决策***精确性高的显著优点。将多方面的数据信息贯通融合，形成跨专业数据共享共用的生态，供电网规划人员数据分析直接调用或应用构建，有效提升电网规划与智能决策平台的工作效率和经济效益，还能够提升居民用电质量和用电安全，使能源紧张的问题得到大幅的缓解。

Description

一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***
技术领域
本发明属于电力技术领域，尤其涉及一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***。
背景技术
在大数据技术日益成熟且不断对各行业产生深入影响的今天，推动国内电网数据相互整合资源共享，既有利于降低电网运营成本，提高突发事件的响应速度，提升电网各部门业务水平，也符合当今化石能源日益紧张的情况下的国家“碳达峰”及“碳中和”的战略方向。
目前，电网面临业务需求规划时存在着以下几个问题：
1.电网设备会反馈繁杂的信息，信息之间互不流通，导致各部门业务之间效率难以提升；
2.繁杂的数据信息库对业务需求规划提出了很高的要求，目前缺乏智能化的辅助分析决策***；
3.电网业务覆盖众多学科，专业性极强，对业务需求规划提出重大挑战。
综上所述，现有智能决策平台存在的上述实时性差，决策***精确性差的问题日益严重，如何有效解决这些电网业务规划面临的上述如数据整合不充分、各部门资源共享存在壁垒等众多痛点的普遍问题，就成为本领域技术人员不断研发的新课题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***。其目的是为了实现建立一种对电网各部门业务可视化、全覆盖的智能辅助决策***的发明目的。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***，包括电网运行数据导入模块、外部终端数据导入模块、数据融合与处理模块、电网负荷预测模块、电网预警分析模块、电网需求规划模块、电网数据共享分析模块、集中显示监控模块及***智能辅助决策模块；其中，电网运行数据导入模块和外部终端数据导入模块输出端均通过有线与数据融合与处理模块的输入端相连接，数据融合与处理模块的输出端分别通过有线分别与电网负荷预测模块、电网预警分析模块、电网需求规划模块及电网数据共享分析模块的输入端相连接，电网负荷预测模块、电网预警分析模块、电网需求规划模块及电网数据共享分析模块的输出端分别与***智能辅助决策模块的输入端相连接，***智能辅助决策模块同时与集中显示监控模块实现双向互通。
更进一步的，所述电网运行数据导入模块，实现***对电网中历史运行数据、发电厂设备运行状态评估及故障预警等数据信息；输变电网各类监测数据、电网线路、绝缘子位置信息及巡检信息；以及用电侧的用电负荷数据采集，用户用电习惯及智能监管设备运行状态信息的采集及上传；
所述外部终端数据导入模块，实现***对企业工商经营数据、客户个人档案数据、气象数据、金融产业数据及司法数据的导入及上传；
所述数据融合与处理模块，通过机器学习算法将采集的数据按照设定的规则自动关联及特征提取，将特征类似的数据进行自动分类与整理；
所述电网负荷预测模块，将融合处理后的数据进行分析处理，采用短时预测算法对电网负荷本身的变化与用户的使用情况进行分析，并对数据所属地区的电力负荷进行预测；
所述电网预警分析模块，通过将数据融合与处理模块输出的数据进行模型分析，将用电负荷异常的数据筛选出来，导入内部故障研判模型分析，进行电网预警分析；
所述电网需求规划模块，是在分析配电网的负荷分布及大小的情况下，根据计算规划出电网最优的几条输电线路，提供几天可供参考的线路与方案；
所述电网数据共享分析模块，通过数据建模将不同领域的数据整合归类与沉淀，通过数据开发工具来推动数据运营，实现数据价值共享；
所述集中显示监控模块，通过人机交互技术，将采集分析出的数据与结果输出到显示屏上，用于监控了解当前电网的运营情况；
所述***智能辅助决策模块，根据知识图谱算法结合模型配置文件自动生成规划方案，将方案显示在监控显示屏上，用于选取评定。
更进一步的，所述电网运行数据导入模块将智能巡检机器人的运行数据、工业检修视频、环境温湿度、电厂GPS定位及作业管控平台运行数据通过内存计算技术将所有数据输送至硬件***内进行处理，通过Oracle数据库从中抽取业务数据，经过转换后和管理***，电力***分析程序接口来形成规划数据仓库。
更进一步的，所述外部终端数据导入模块将车联网信息、电子商务信息、居民的消费水平信息、住房空置率及用电客户的反馈信息通过接口输入到数据融合处理模块进行处理。
更进一步的，所述数据融合与处理模块，通过NoSQL非关系型数据库、HDFS分布式文件***对采集的数据进行数据融合和分布计算处理，将不同的来源、时间、地点、空间、结构的数据转化为IEC61850标准后输送到电力***中。
更进一步的，所述电网负荷预测模块，将用户的用电状况、电网的用电负荷情况、天气状况因素将网损电量、年最大负荷量及最大电网负荷利用小时数加和之后得到其年发电量，预测电网电量的需求关系闭并对电网决策规划提出意见；
所述电网预警分析模块，将电网的负荷预测模块输出的数据进行分析计算，分析出电网中接线薄弱、有故障风险、需要拓宽线路的地方，对电网运行状态的潜在风险及时防控；
所述电网需求规划模块，通过电网负荷预测及预警分析模块输出的参考值，在已知配电网中供电变电站的分布点及供电范围、用电负荷分布及预测大小，结合市场材料报价、线路投资报价及维护报价来合理生成规划路线，结合电网参数选取最优方案；
所述电网数据共享分析模块，将电网的运行数据实时采集之后在终端平台共享，在电网产业内部将负荷预测、发售电量及规划数据共享在终端平台；在市场层面，将居民经济消费水平预测、用户住址地理位置及住房空置率数据共享；在用户层面，将数据透明、准确的共享给用电客户，建立规范的资产目录，用于用户进行快速检索与监督。
更进一步的，所述***智能辅助决策模块，对各模块传输的数据整合提炼处理后，结合知识图谱算法进行关联分析后生成几种决策方案后传输到集中监控模块。
更进一步的，所述集中显示监控模块，将电网中的各个运行模块状况显示在集中监控显示屏上，实现人机交互功能，通过显示屏实时监测电网的运行状态，并向电网实时发送控制指令，实现万物显示互联。
一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策方法的步骤。
一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策方法的步骤。
本发明具有以下有益效果及优点：
本发明经过对电网业务数据价值的深度挖掘，建立了一种对电网各部门业务可视化、全覆盖的智能辅助决策***，实现了电网各部门之间的信息共享，并且对电网业务规划的多方面有显著提升的发明目的。有效解决了现有的智能决策平台实时性差，决策***精确性差的问题，将多方面的数据信息贯通融合，形成跨专业数据共享共用的生态，供电网规划人员数据分析直接调用或应用构建。有效提升电网规划与智能决策平台的工作效率。
首先，本发明***提升电网业务的智能化水平，极大的节省了人力成本；再考虑到电网的繁杂的供电设备，复杂的输电线路，该***的应用会彰显极大的经济效益。
其次，本发明***结合信息化、大数据分析的优点缩短故障排除时间，保障居民用电质量，提高电网业务水平。
再者，多部门信息资源的共享，打破了原来的数据壁垒，从而完善和发展了电网业务的决策方式；
最后，伴随着运营成本和经济效益的提升，从一定程度上讲，本发明的开发的应用能够避免能源的浪费，符合国家可持续战略发展方向。
本发明由于基于电网数据价值的挖掘，着眼于电网数据资源的跨部门整合以及对数据库的集中监控，对电网业务提供辅助智能决策，因此在提高经济效益的同时还能够提升居民用电质量和用电安全，使能源紧张的问题也得到大幅的缓解。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明辅助决策***示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1描述本发明一些实施例的技术方案。
实施例1
本发明提供了一个实施例，是一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***。如图1所示，图1是本发明辅助决策***示意图。
结合附图1，本发明更具体的是一种基于挖掘电网数据价值的需求规划与智能集中监控辅助决策***，包括电网运行数据导入模块、外部终端数据导入模块、数据融合与处理模块、电网负荷预测模块、电网预警分析模块、电网需求规划模块、电网数据共享分析模块、集中显示监控模块及***智能辅助决策模块。
其中，电网运行数据导入模块和外部终端数据导入模块输出端均通过有线方式与数据融合与处理模块的输入端相连接，数据融合与处理模块的输出端分别通过有线分别与电网负荷预测模块、电网预警分析模块、电网需求规划模块及电网数据共享分析模块的输入端相连接，电网负荷预测模块、电网预警分析模块、电网需求规划模块及电网数据共享分析模块的输出端分别与***智能辅助决策模块的输入端相连接，***智能辅助决策模块同时与集中显示监控模块实现双向互通。
所述电网运行数据导入模块，实现***对电网中历史运行数据、发电厂设备运行状态评估及故障预警等数据信息；输变电网各类监测数据、电网线路、绝缘子位置信息及巡检信息；以及用电侧的用电负荷数据采集，用户用电习惯及智能监管设备运行状态等信息的采集及上传。
所述外部终端数据导入模块，实现***对企业工商经营数据、客户个人档案数据、气象数据、金融产业数据及司法数据的导入及上传。
所述数据融合与处理模块，通过机器学习算法将所采集的数据按照设定的规则进行自动关联及特征提取，将特征类似的数据进行自动分类与整理。
所述电网负荷预测模块，将融合处理后的数据进行分析处理，采用短时预测算法对电网负荷本身的变化与用户的使用情况进行分析，并对数据所属地区的电力负荷进行预测。
所述电网预警分析模块，即通过将数据融合与处理模块输出的数据进行模型分析，将用电负荷异常的数据筛选出来，导入内部故障研判模型分析，来减少内部故障抢修的风险，达到电网预警分析的目的。
所述电网需求规划模块，即在分析配电网的负荷分布及大小的情况下，根据计算规划出电网最优的几条输电线路，为规划人员提供几天可供参考的线路与方案。
所述电网数据共享分析模块，即通过数据建模将不同领域的数据整合归类与沉淀，通过数据开发工具来推动数据运营，实现数据价值共享，增强电网的运营，延伸与创造业务的能力。
所述集中显示监控模块，通过人机交互技术，将采集分析出的数据与结果输出到显示屏上，使规划人员能够直观的监控了解当前电网的运营情况，便于工作人员进行下一部的规划。
所述***智能辅助决策模块，即辅助决策***会根据知识图谱算法结合模型配置文件自动生成规划方案，将方案显示在监控显示屏上，供规划人员选取评定。
更进一步的，电网运行数据导入模块将智能巡检机器人的运行数据、工业检修视频、环境温湿度、电厂GPS定位、作业管控平台运行数据等通过内存计算技术将所有数据输送至硬件***内进行处理，并可通过Oracle数据库从中抽取业务数据，经过转换后和管理***，电力***分析程序接口来形成规划数据仓库。
更进一步的，外部终端数据导入模块将车联网信息、电子商务信息、居民的消费水平信息、住房空置率、用电客户的反馈信息等通过接口输入到数据融合处理模块进行处理。
更进一步的，数据融合与处理模块，通过NoSQL非关系型数据库、HDFS分布式文件***等工具来对采集的数据进行数据融合和分布计算处理，将不同的来源、时间、地点、空间、结构的数据转化为IEC61850标准后再输送到电力***中。
更进一步的，电网负荷预测模块，将用户的用电状况、电网的用电负荷情况、天气状况等因素将网损电量、年最大负荷量及最大电网负荷利用小时数加和之后得到其年发电量，来准确预测电网电量的需求关系闭并对电网决策规划提出意见。
更进一步的，电网预警分析模块，将电网的负荷预测模块输出的数据进行分析计算，分析出电网中接线薄弱、有故障风险、需要拓宽线路的地方，对电网运行状态的潜在风险及时防控。
更进一步的，电网需求规划模块，即通过电网负荷预测及预警分析模块输出的参考值，并在已知配电网中供电变电站的分布点及供电范围、用电负荷分布及预测大小，结合市场材料报价、线路投资报价及维护报价来合理生成规划路线，供规划人员结合电网参数选取最优方案。
更进一步的，电网数据共享分析模块，即将电网的运行数据实时采集之后在终端平台共享出去，在电网产业内部将负荷预测、发售电量及规划数据共享在终端平台；在市场层面，将居民经济消费水平预测、用户住址地理位置及住房空置率等数据共享出去；便于行政单位做出政策调整；在用户层面，将数据透明、准确的共享给用电客户，建立规范的资产目录，便于用户进行快速检索与监督。
更进一步的，***智能辅助决策模块，即对各模块传输的数据整合提炼处理后，结合智能算法进行关联分析后生成几种决策方案后传输到集中监控模块，来辅助工作人员进行分析决策，提高电网规划人员的工作效率。
更进一步的，集中显示监控模块，即利用现代通讯科技信息技术，将电网中的各个运行模块状况显示在集中监控显示屏上，实现人机交互功能，工作人员能在显示屏上实时监测到电网的运行状态，并向电网实时发送控制指令，实现万物显示互联，提升电网采集数据的时效性及电网数据管理的规范性。
实施例2
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现实施例1所述的基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***的操作方法的步骤。
实施例3
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1所述的一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***的操作方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（***）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***，其特征是：包括电网运行数据导入模块、外部终端数据导入模块、数据融合与处理模块、电网负荷预测模块、电网预警分析模块、电网需求规划模块、电网数据共享分析模块、集中显示监控模块及***智能辅助决策模块；其中，电网运行数据导入模块和外部终端数据导入模块输出端均通过有线与数据融合与处理模块的输入端相连接，数据融合与处理模块的输出端分别通过有线分别与电网负荷预测模块、电网预警分析模块、电网需求规划模块及电网数据共享分析模块的输入端相连接，电网负荷预测模块、电网预警分析模块、电网需求规划模块及电网数据共享分析模块的输出端分别与***智能辅助决策模块的输入端相连接，***智能辅助决策模块同时与集中显示监控模块实现双向互通。
2.根据权利要求1所述的一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***，其特征是：所述电网运行数据导入模块，实现***对电网中历史运行数据、发电厂设备运行状态评估及故障预警等数据信息；输变电网各类监测数据、电网线路、绝缘子位置信息及巡检信息；以及用电侧的用电负荷数据采集，用户用电习惯及智能监管设备运行状态信息的采集及上传；
所述外部终端数据导入模块，实现***对企业工商经营数据、客户个人档案数据、气象数据、金融产业数据及司法数据的导入及上传；
所述数据融合与处理模块，通过机器学习算法将采集的数据按照设定的规则自动关联及特征提取，将特征类似的数据进行自动分类与整理；
所述电网负荷预测模块，将融合处理后的数据进行分析处理，采用短时预测算法对电网负荷本身的变化与用户的使用情况进行分析，并对数据所属地区的电力负荷进行预测；
所述电网预警分析模块，通过将数据融合与处理模块输出的数据进行模型分析，将用电负荷异常的数据筛选出来，导入内部故障研判模型分析，进行电网预警分析；
所述电网需求规划模块，是在分析配电网的负荷分布及大小的情况下，根据计算规划出电网最优的几条输电线路，提供几天可供参考的线路与方案；
所述电网数据共享分析模块，通过数据建模将不同领域的数据整合归类与沉淀，通过数据开发工具来推动数据运营，实现数据价值共享；
所述集中显示监控模块，通过人机交互技术，将采集分析出的数据与结果输出到显示屏上，用于监控了解当前电网的运营情况；
所述***智能辅助决策模块，根据知识图谱算法结合模型配置文件自动生成规划方案，将方案显示在监控显示屏上，用于选取评定。
3.根据权利要求2所述的一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***，其特征是：所述电网运行数据导入模块将智能巡检机器人的运行数据、工业检修视频、环境温湿度、电厂GPS定位及作业管控平台运行数据通过内存计算技术将所有数据输送至硬件***内进行处理，通过Oracle数据库从中抽取业务数据，经过转换后和管理***，电力***分析程序接口来形成规划数据仓库。
4.根据权利要求2所述的一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***，其特征是：所述外部终端数据导入模块将车联网信息、电子商务信息、居民的消费水平信息、住房空置率及用电客户的反馈信息通过接口输入到数据融合处理模块进行处理。
5.根据权利要求2所述的一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***，其特征是：所述数据融合与处理模块，通过NoSQL非关系型数据库、HDFS分布式文件***对采集的数据进行数据融合和分布计算处理，将不同的来源、时间、地点、空间、结构的数据转化为IEC61850标准后输送到电力***中。
6.根据权利要求2所述的一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***，其特征是：所述电网负荷预测模块，将用户的用电状况、电网的用电负荷情况、天气状况因素将网损电量、年最大负荷量及最大电网负荷利用小时数加和之后得到其年发电量，预测电网电量的需求关系闭并对电网决策规划提出意见；
所述电网预警分析模块，将电网的负荷预测模块输出的数据进行分析计算，分析出电网中接线薄弱、有故障风险、需要拓宽线路的地方，对电网运行状态的潜在风险及时防控；
所述电网需求规划模块，通过电网负荷预测及预警分析模块输出的参考值，在已知配电网中供电变电站的分布点及供电范围、用电负荷分布及预测大小，结合市场材料报价、线路投资报价及维护报价来合理生成规划路线，结合电网参数选取最优方案；
所述电网数据共享分析模块，将电网的运行数据实时采集之后在终端平台共享，在电网产业内部将负荷预测、发售电量及规划数据共享在终端平台；在市场层面，将居民经济消费水平预测、用户住址地理位置及住房空置率数据共享；在用户层面，将数据透明、准确的共享给用电客户，建立规范的资产目录，用于用户进行快速检索与监督。
7.根据权利要求2所述的一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***，其特征是：所述***智能辅助决策模块，对各模块传输的数据整合提炼处理后，结合知识图谱算法进行关联分析后生成几种决策方案后传输到集中监控模块。
8.根据权利要求2所述的一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策***，其特征是：所述集中显示监控模块，将电网中的各个运行模块状况显示在集中监控显示屏上，实现人机交互功能，通过显示屏实时监测电网的运行状态，并向电网实时发送控制指令，实现万物显示互联。
9.一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-8中任一权利要求所述的一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策方法的步骤。
10.一种计算机存储介质，其特征是：所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一权利要求所述的一种基于挖掘电网数据价值的需求规划辅助决策方法的步骤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116151509A (zh) * 2023-02-13 2023-05-23 国家电投集团数字科技有限公司 一种基于数据融合的电力信息管理方法及***
CN116452010A (zh) * 2023-03-06 2023-07-18 国网河北省电力有限公司正定县供电分公司 针对城区的配电网扩张规划平台与规划方法

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