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统计数据分析在农村电网规划方面的应用

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熊诗雨

摘要：统计数据分析在农村电网规划中发挥着十分重要的作用，如何有效挖掘统计数据的潜力，将其很好地应用在农村电网规划中。本文针对统计数据分析在农村电网规划方面的应用进行深入研究。从数据采集、数据监控、数据校验、报表生成四个方面对现有的电网数据报送方式进行简要介绍，其次就现有的农村电网规划手段-负荷预测的两种主要方法进行介绍，最后从以下三个方面论述了当前一体化数据管理的统计模式在农村电网规划方面的应用：（1）整合各口径数据平台;（2）运用合理的统计数据分析方法;（3）保证数据的真实性以及体量。

关键词：统计数据分析;一体化数据管理;农村电网规划;负荷预测方法

本文主要针对统计数据分析在农村电网规划方面的应用进行深入研究。从数据采集、数据监控、数据校验、报表生成四个方面对现有的电网数据报送方式进行简要介绍，其次就现有的农村电网规划手段-负荷预测的两种主要方法进行介绍，最后从三个方面论述了当前一体化数据管理的统计模式在农村电网规划方面的应用。

1. 现有的数据报送方式

现阶段，农村电力网络调度运行管理实施一体化数据平台[1]。一体化数据平台能够使数据接口行为以及维护工作大幅度简化，实现电力网络运转数据规格化储存，极大地提高了电力网络运转数据服务以及综合应用水平。与此同时，也为开展基于电力网络运转信息的统计数据分析、可视化展示、农村电网规划等奠定坚实的基础，有利于充分发挥其在电网数据管理方面的重要作用。一体化数据平台主要包括数据采集模块、数据监控模块、数据校验模块、报表生成模块四个部分。

1.1 数据采集

农村电网数据采集主要有以下五个方面：智能配电台区数据采集、使用者用电数据采集、集抄主站系统数据采集、专变负荷监测主站以及管控一体化数据采集[2]。数据采集模块依照国家电网公司电力数据采集通信协议将数据包发送至前置机，前置机对数据包进行解析之后，将其发送至系统数据库。

（1）横向数据采集：依据实际业务对采集任务进行确定，主要包含任务名称、种类、分组、开始与结束时间等信息，与此同时还要对各任务的进程进行管控。对电能数据、交流模拟量、工况数据以及电力能源质量统计数据、事件记录数据进行采集。（2）数据上报与审核：将横向采集的数据通过一体化数据平台主动进行上报，由系统对采集的数据自动进行审核，审查有没有存在数据采集异常以及用电异常状况。

1.2 数据监控

数据监控主要分为三个部分，一是服务节点监控：对各个电力网络中的服务节点进行监控;二是横向采集监控：横向采集监控主要是对横向采集数据的过程进行监控;三是纵向交换监控：对数据纵向传递过程进行监控，确保各个层级的数据在传递过程中准确无误。

1.3 数据校验

对从电网中采集的数据要进行校验，保证用于统计分析数据的准确性[3]。数据校验主要分为两个部分，一是数据平台自我校验，二是工作人员对校验过程中存在误差的数据进行分析。

1.4 报表生成

在数据校验没有错误之后，从各种不同的数据源读取数据，按照事先制定好的模板生成对应的报表，生成的报表能够通过C/S、B/S等各种方式浏览，也能够生成EXCEL、HTML、TXT等不同格式的文件，报表制作、生成、输出方式通用、灵活且开放。报表平台支持使用者灵活自定义数据源，配备灵活的条件选取功能，支持临时电网数据统计计算并且支持臨时结果回送电网数据库。一体化数据平台功能较强、配置十分灵活，能够满足各种报表的需求并且运转稳定[4]。

2. 现阶段主要的规划措施

农村电网的发展会对整个电力网络产生直接的影响。在农村电力网络规划中，合理科学地进行负荷预测在电力网络的建设规划中发挥着十分重要的作用。对于现阶段的农村电网规划建设而言，负荷预测研究是一个十分重要的突破口。负荷预测既对农村电网的发展具有重要意义，还为农村电网的发展带来巨大的经济效益[5]。负荷预测是基于现有的用电条件，与此同时依据电网系统的运转特征、增容决策以及经济政治气候等有关因素。在符合其一定精度要求的状况下，满足未来某一特定时刻的负荷数据。负荷主要指的是电率的需求量，开展负荷预测的主要目的是为了了解各个供电区域每一年的电量使用规划以及负荷发展的实际情况。开展负荷预测工作是现阶段进行电力网络中长期规划的一个十分重要的依据，也是一个重要的手段。负荷预测的两个主要方法分别是灰色系统理论与年均递增率。

2.1 灰色系统理论

灰色系统理论是把随机量看作是某一范围内变化的灰色量，并且把随机过程看成是在一定幅区、一定时区变化的灰色过程。研究灰色量是基于过去与当前已知的或者不确定的无规律数据信息，利用数据生成的处理方法，将没有规律的原始电网数据转变成规律的生成数据列然后进行建模。当原始数据列的维数相对较少的时候，可以将杂乱非平稳的原始数据列作灰累加变换，灰累在很大程度上使确定性增强而使不确定性减小。通过生成不同的灰数、取舍不同的数据、补充、调整以及修正不同等级的残差模型，能够提高模型的精度[6]。常用的灰度预测模型为GM（1，1）模型（见图1）

灰色系统理论不仅可以用于建构用电量的预测模型，还可以用来对中长期负荷进行预测，它可以为将来农村电网负荷变化趋势、农村电网规划和社会经济可持续发展提供决策依据。除此之外，其也可以对短期负荷进行预测，只要把连续几个月的负荷当作一组原始数列便可以计算出短期负荷累积的时间响应结果，再对未来时间段的负荷进行预测。这对安排系统运行方式和检修计划有益，进而保证电力网络的安全稳定运转。

2.2 年均递增率

年均增长率是统计学相关概念，也叫复合增长率[7]。在电力网络中，计算的结果只能适用于以首年算末年，若算中间年份则与原值不相等。年均增长率通过根据实际数据弥补灰色预测模型中期由于数据灰度增加导致的电力系统预测数据失真，是当前主要采用的一种负荷预测方式。这种方法是先对各行业历史用电资料进行分析，并根据未来各行业用电需求的增长速度，综合考虑未来的负荷结构的改变，对将来水平年最大负荷增长速度和所需电量增长速度的关系进行适当地调整，便可以用所需要的电量推算出未来各年度的最大负荷。图2为预测负荷与实际负荷的对比散点图：

3. 统计数据分析在农村电网规划方面的应用

3.1 整合各口径数据平台

当前各个口径的统计数据存在不统一的问题，导致后续统计数据分析存在一定的不利状况，也对农村电网规划产生不利的影响。在农网规划中对现状分析中，实时数据能更具体反映出当前电网现状，而对当前现状作出真实完整的分析需要大量不同口径的实时数据为支撑，增大了规划口和统计口的工作难度。因此，将各口径数据平台进行整合，使各个统计数据标准一致，便于后续的分析以及对接，发现现状存在的问题，可以大大增加农网规划前期对现状分析的工作效率和后期对规划分析的准确度。

3.2 运用合理的统计数据分析方法

在农村电网规划中应用统计数据分析时，应当采取合理科学的负荷预测方法。就影响整个电力負荷的角度而言，因素相对较多并且关系较为复杂，例如社会经济发展与产业结构等。在开展负荷预测分析时，运用灰色系统理论，可以适应原始数据资料相对不足的现实状况，与此同时，运算相对方便。随着农村地区的不断发展，未来用电负荷将会不断增加，其符合灰色模型中期预测的特征，但不符合长期预测。在这种状况下，为了确保负荷预测结果的准确性，可以选取年均递增率法，开展负荷预测工作[8]。

灰色模型理论与年均递增法其理论基础主要来源于对往年数据的分析，其预测准确度与数据真实性直接相关。但相比于灰度预测模型，年均递增法对数据统计分析的依赖度更高，对数据的精度要求也更高。传统的统计模式由于无法统一各个统计口径数据统计的标准和统计时间，会存在由于标准差异和时间差异产生的不一致，从而使后续分析产生不可避免的误差，降低规划模型的可靠率。运用数据一体化平台整合各口径数据，则可做到规避由各口径上报标准和上报标准和上报时间不一致造成的误差。同时，一体化数据管理集成化数据的管理模式简化了规划口径数据收集整理工作流程，节约了规划分析工作的时间成本。

3.3 保证数据的真实性以及体量

开展后期农网规划分析的一个重要条件便是保证农村电网统计数据的真实性。农村电网数据统计主要面临的问题是原始数据来源复杂，各基层单位口径数据统计标准不一致，数据管理界限不明晰。一体化数据管理模式原始数据取自各口径基层单位，再经各级单位统计口径按统一标准处理整合上报，数据流清晰，各个数据均有迹可循，保证了数据真实性。除此之外，拥有足够体量的数据进行分析才可以为农村电网规划提供有效的参考依据。在负荷预测方法中，年均递增率的准确度对真实数据依赖性相对较高，对数据需求体量也较大。一体化数据管理模式明确界定各个口径数据管理责任，将责任按标准细分至每个数据单位口径，再整合各单位口径数据，形成统一标准下能满足负荷预测需要的大体量数据库。

四、结语

通过本文的描写，统计数据分析对农村电网规划有着十分重要的意义，但是对于我们当前进行农村电网规划时还是存在一些问题。在建设农村电网时应当对农村社会经济发展加以扶持。并且在建设农村电网时，应当注意统计数据采集与分析，依据负荷预测的方法和特点，选取科学的方法，对农村电网进行合理的规划。

参考文献：

[1]姜权.概率论与数理统计在大数据分析中的应用策略[J].山东农业工程学院学报，2018， 35（12）：16-17.

[2]李文超.农村电网规划与建设的相关问题探讨[J].广东科技，2011，020（014）：214-215.

[3]黎世高.浅析农村电网规划存在的问题及解决措施[J].通讯世界，2015（04）：83-84.

[4]黄忠顺.农村电网配网的规划以及设计的探索[J].通讯世界，2014（8）：95-96.

[5]吴浩.新形势下农村电网存在的问题及规划建设之我见[J].科技致富向导，2012（4）：352- 352.

[6]吴铁振.探析农村电网规划升级改造的主要措施及其技术[J].建筑工程技术与设计，2016， 000（020）：2063-2063.

[7]毛文晋，冉璐.农村电网中长期负荷改进灰色预测研究[J].广东农业科学，2010（07）：422- 424.

[8]尚志高.农村居民用电负荷分析与预测[J].河南电力，2015（02）：14-17.

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