發布時間：2020-06-03所屬分類：農業論文瀏覽：1次
摘 要： 通過對國網寧鄉供電公司歷經鋪供電所的調研、分析，發現農網規劃建設存在現狀難摸清、需求難收集、項目難申報、規劃難落實等問題，主要原因在于現狀數據不全面、電網診斷意識差和手段少以及農配網規劃能力嚴重不足。 相關期刊推薦：《 大眾用電 》(月刊)創刊
通過對國網寧鄉供電公司歷經鋪供電所的調研、分析，發現農網規劃建設存在現狀難摸清、需求難收集、項目難申報、規劃難落實等問題，主要原因在于現狀數據不全面、電網診斷意識差和手段少以及農配網規劃能力嚴重不足。
相關期刊推薦：《大眾用電》(月刊)創刊于1985年，由湖南大學;湖南省電力行業協會主辦。她以“專稿、電與社會、電力營銷、需求側管理、電氣時空、電工園地、電工課堂、安全用電、企業風采”等欄目為陣地,堅持“引導大眾用電，宣傳合理用電，普及安全用電”的辦刊宗旨，架起供用電雙方的橋梁，是您工作與學習的好幫手。
本文提出了一種基于大數據的需求診斷分析方法，即采用無人機航拍技術采集完善農村中低壓電網基礎數據，通過挖掘、整合已有系統各類數據來分析存在的問題。該所通過對天馬新村農網的試點改造，解決了寧鄉歷經鋪供電所在農網改造需求申報以及規劃優選排序時面臨的問題和困難，具有較強的應用前景。
1天馬新村農網改造需求診斷分析
1.1數據獲取
(1)提取業務系統數據。電網規劃及診斷分析需要的主要是歷史檔案、配變運行和用戶資料等數據，這些數據來自于各個業務系統，需要深入挖掘并加以整理才能應用。系統數據主要通過業務系統前臺導出，以及依靠省、市供電公司提供。其中，有關天馬新村提取的數據量為：16臺配電變壓器資料、1419個用戶、119個字段、18張表格。
(2)無人機航拍采集補充低壓網絡空間拓撲數據。農村低壓網絡空間拓撲數據缺失是普遍現象，但這個數據在電網診斷分析中扮演重要角色。由于農村電網相對城市電網有所不同，中低壓配電線路基本都采用架空方式，可以直接看到配電線路，同時結構上基本上都為單輻射型，輔以少量的單環網。因此，考慮通過無人機200米低空航拍來獲取農村電網設備實時、全面的空間數據。
1.2數據加工
獲取了電網規劃所需各類基礎數據后，需要對數據進行加工，為進一步分析診斷提供依據。
(1)航飛數據加工。通過無人機航拍采集到低壓空間數據后，可將這些可視化的數據轉換成空間坐標，導入到GIS系統中，投影到地圖上，形成設備空間數據和工況數據的對應，完善GIS系統中低壓的底層數據。之后結合網架結構的空間分析算法，可以精準計算出天馬新村每個臺區的供電范圍和用戶供電距離等重要信息，并將各臺區的運行狀態在空間上通過可視化的手段展現出來。
(2)業務系統數據加工。在導出各個業務系統的數據后，選取不同業務系統的通用字段如臺區名稱、用戶編號進行關聯、匹配，實現的路徑和方法是將所有表格導入Tableau軟件，應用軟件中自帶的“聯接”功能自動實現關聯。根據規劃、項目申報的技術要求，整理出各個臺區需要數據信息要素，剔除一些干擾數據和指標，對于重復數據則以源頭系統數據為準。
1.3數據分析
完成數據整理清洗后進入診斷分析環節，從多個角度分析電網數據所反映的運行情況。通過同一臺區的各項數據橫向分析以及多個臺區的縱向對比，找到能反映臺區運行狀態的各項指標，發現臺區的現狀，為改造方案提供數據支持。具體是從臺區運行狀態和臺區用電特征兩方面來進行分析，其中臺區運行狀態包括：戶均配變容量、戶均供電距離、最大供電距離、線損率、最大負載率、平均負載率、重過載占比(負載率超過80%的記錄點占所有記錄點的比例)、停電時長、停電次數、低電壓用戶數量、低電壓發生次數;臺區用電特征包括：戶均用電量、年最大負荷利用小時數、最大負荷時間、居民生活用電和其他用電類型比例。這些數據的挖掘分析都需要結合臺區及用戶的檔案數據進行關聯。通過綜合分析不僅能夠采集數據中單個臺區存在的問題，同時也能夠對各個行政村進行電網的直觀分析，按照問題輕重程度對各個農村網改進行優選排序，使農網改造投資目標更明確、精準。
結合航拍采集的空間數據以及系統提取的運行數據，可以將天馬新村所有臺區的指標進行可視化展示。天馬新村的臺區負載指標分布情況可視化后，便可以對天馬新村的負荷指標進行深入診斷，從負載分配方面做出改造方案。同時，對天馬新村各個臺區的線損指標、低電壓和停電指標、用電特征等指標進行對比，從多個角度分析各臺區存在的問題，然后通過綜合評價系數將各個臺區的問題嚴重程度進行量化，通過數字化比較來進行直觀分析。
2成果及應用
2.1高效完成了低壓數據采集及錄入工作
2018年3～5月，筆者通過無人機航拍數據采集方式，在3個月內完成了對歷經鋪供電所管轄43個行政村內低壓數據的采集及核對工作，填補了該所在低壓數據方面的空白，有效解決了低壓數據難收集、不準確的問題。目前，該所低壓網架及數據(除戶表外)完成度已經達到了90%以上，有力地支撐了研設一體化工作進展。在寧鄉進行農網設計的星電、新天等設計公司利用完善的低壓數據順利、高效地完成了歷經鋪供電所14個村的可研報告編制，并達到了初步設計的目標，受到湖南省電力有限公司的高度評價。
2.2深入挖掘數據，優選排序成果顯著
通過挖掘整合各類規劃所需數據，筆者對歷經鋪供電所43個行政村均進行了深入分析，從戶均容量配置、最大負載率、低電壓戶數、平均供電半徑等多個維度對這些行政村的電網問題進行加權評價，形成了村網改造需求和優選排序結果，實現了整村改造的一步到位，其中14個問題最嚴重的村網改造提前到2019年，5個以往改造不徹底、不到位的村網計劃2020年完成升級改造。
2.3強化診斷分析，為規劃方案提供數據支撐
在數據診斷分析的支撐下，單一行政村的規劃及項目儲備也更加精準。通過數據分析的方式對電網現狀問題進行了量化的評估診斷，在規劃設計方案中針對性進行解決，從而徹底規避了以往方案不合理導致投資無效的問題。此次編制的2019年天馬新村13個臺區改造方案全部通過湖南省電力有限公司組織的方案審查，通過率達100%。
2.4項目需求申報效率顯著提升
在完善的數據支撐及優選排序結果下，歷經鋪供電所的項目需求申報進度提速明顯。在2016年和2017年，歷經鋪供電所共計申報了11個行政村的網改需求，每次申報時間超過半年，且實施后仍然沒有徹底解決這些村電網問題。而在2018年，該所編制了包括天馬新村在內14個行政村的村網規劃和項目需求申報，涉及2019年農網投資3200萬元，超過前3年總和，申報卻僅用時2個月，工作效率得到了極大地提升。
3結束語
3.1實用性方面
低壓數據采集使用消費級無人機，易于操作，成本不高，無人機一次投入10000元/臺，使用壽命為4年。目前，工作中采用消費級無人機針對村網進行目的性航飛，效果顯著，獲取了0.05米分辨率的高清影像。無人機拍照的生產成本大概在800元/平方千米，且圖片拼接和數據加工可以批量完成，節約了大量人力物力。采用航飛方式采集數據的方法較傳統測量方法其工作效率可以提高1倍以上。
3.2創新性方面
無人機采集數據完美解決了供電所在需求收集、數據分析方面的弱項。傳統方式需要供電所外勤人員進行現場實勘，一個完整村的測量以及數據的收集需要3～5天，采用航拍采集數據則只用1天不到的時間，無論是效率還是準確度均遠超傳統方式，因此規劃人員能夠將更多精力用于關注方案的合理性和經濟性上，通過分工協作提高效率。
3.3可推廣性方面
目前這種方式已經在長沙寧鄉市、湘江新區等部分供電所進行了試點，成效顯著。湖南省是農業大省，農村電網分布十分廣泛，因此具備良好的可推廣性，能夠為今后農村電網的規劃、設計、建設、運維節約大量資金。——論文作者：黃躍 賀電 譚渡渡 隆輝
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