迈向智能规划：从数据准备到Der Analytics

今天的公用事业越来越受数据驱动，专注于利用现有数据源的解决方案，如监控和数据采集(SCADA)、地理信息系统(GIS)、高级配电管理系统(ADMS)、自动计量基础设施(AMI)、停电管理系统(OMS)、和客户信息系统(CIS)，以及从安装新的远程终端设备(rtu)和次级变电站传感器获得的数据。考虑到需求的不断增长，低压(LV)网络传统上被设计为无源网络，以满足客户的最大负荷或需求。由于这个原因，LV网络已经被设计为具有最小的可观测性和可控性。分布式能源(DERs)的不断发展改变了低压电网的动态。双向的电力流动和增加的电动汽车安装可能导致电压违反和网络过载。如果电网管理不当，将导致电网损失增加，最关键资产(如变压器)的寿命缩短。

此外，分销网络中的DER的增加会对抽头更换器的巨大应力置于振动器上，这是必须工作更加难以调节电压的机械部件，从而显着降低其预期寿命。智能电网解决方案帮助分配网格运营商管理这些挑战以改进：

• 通过在二次变电所安装智能电表和rtu，低压网络可见性
• 引入电池储能系统(BESS)和需求响应(DR)的低压网络可控性
• 通过实现VAR-VAR控制和优化的网络效率
• 通过实现微电网和故障定位隔离和供应恢复等技术的网络弹性和可靠性（FLISR）
• 通过使用智能逆变器技术，低压电压剖面的可控性和优化，从而减少一次变电所对分接开关的依赖

DER的引入将需要新兴规划流程以及已经存在的传统规划流程。这将为现有规划添加新资源，从而提高可靠性和功率质量，以及减少损耗，电压违规和过载。新兴计划过程的示例包括使用峰值，时间序列和概率方法托管能力估计。这些新过程可用于通过模拟和测试智能电网解决方案，如DR，BESS，SMART EV充电和逆变器控制，在决定变压器，电缆，电缆等使用等资产上的传统增强之前，通过模拟和测试智能电网解决方案来增强网格中的托管能力银行和电压调节器。

为了选择最合适的解决方案来解决他们的挑战，公用事业公司需要利用他们的数据和先进的分析来提高他们的网络可见性，这是传统系统如SCADA无法提供的。我们整合数据连接、准备和DER规划方法的价值链如下图所示:

然而，并不是所有的公用事业公司都准备好推出智能电表。因此，利用智能电表数据来改善配电网的可见性和规划对许多公用事业公司来说仍然是一个挑战。在这种情况下，集成规划解决方案可以连接到可用的数据源，如PI历史学家ADMS、SAP等，对数据进行清理，并为网络上的DER规划应用程序准备数据。该解决方案是可扩展的，一旦智能电表数据被获取并输入到平台中，公用事业公司将能够利用智能电表数据在网络上实现更先进的电网分析。

该解决方案的基本架构，可以是本地的，也可以是基于云的，如下图所示:

此外，该解决方案跨越三个阶段构建:

1.连接和数据集成:这个阶段涉及到解决方案到可用数据源的连接。其目的是确保所摄取的数据具有良好的质量、可用性和有效性，并将成为后续数据规划和分析的真实数据来源。

2.数据清理、准备和分析:我们处理时间序列的测量数据从历史系统。数据清洗(如改善缺失值,零值,峰值,等等)和准备(例如,找到的最小和最大负载配置文件值过去两到五年内二次变电站和相关的喂食器,消除影响的各级加载配置文件来表示网络加载配置文件,该结果将被用于进一步的规划活动，以研究DER对中压(MV)和低压网络的影响。

3.DER分析:该阶段基于网络拓扑和连通性模型进行潮流计算，研究DERs的影响。主机容量估计，DER连接评估，使用概率方法的网格应力，时间序列网络模拟都可以在同一个集成解决方案中执行。

我们的集成数据准备和DER分析解决方案为公用事业提供了几个好处:

• 数据连接、集成、数据清理、准备和网络模拟一站式解决方案。
• 与传统的和定制的工具相比，这是一个简单而灵活的平台，这可能会导致在分析数据和进行高级DER分析时损失宝贵的时间、精力和灵活性。
• 适用于尚未推出智能电表的公用事业公司。同样的解决方案将来也可以用于集成智能电表数据，这样就可以进行更高级的分析和智能规划。
• 与流行的和传统的规划工具相比，高效、有效和易于使用的规划工具可以研究和调查DERs对网络的影响。
• 基于云的解决方案;因此，它可以作为SaaS模型提供，并按年/月订阅。
• 旨在提高客户和投资者的参与度。

公用事业将需要更多的数据驱动，以获得更好的可靠性、弹性和效率。在与DER规划和网络模拟相结合的情况下，MV和低压网络规划将受益于数据连接、清理、准备和数据分析的集成方法。随着中压和低压网络中负压设备的普及，公用事业公司需要改进它们的负压设备规划过程。通过让一个实施公司负责交付从数据连接和数据准备到规划和网络模拟的完整解决方案，这种集成方法将在时间、成本、质量和效用满意度方面推动更成功的项目交付。我们的方法还将使规划人员和其他内部利益相关者能够对现有的MV和LV网络数据进行分析。当智能电表数据可用时，同样的平台可以使用智能DER规划执行更高级的分析。