本應(yīng)用實例將介紹如何采用智能電表數(shù)據(jù)分析方法，對配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（gis）中設(shè)備的電氣連接關(guān)系進(jìn)行正確性校驗。電力公司通常使用gis系統(tǒng)來描述和管理配電系統(tǒng)中各種電力設(shè)備以及它們的電氣連接關(guān)系，在已有的配電網(wǎng)gis系統(tǒng)數(shù)據(jù)中，存在著大量的錯誤或者誤差，例如：
1）實際電氣拓?fù)潢P(guān)系與gis系統(tǒng)數(shù)據(jù)不相符，如電力用戶與臺式變壓器的連接線路不相符、臺式變壓器與饋線的連接線路不相符等；
2）設(shè)備資產(chǎn)的地理位置錯誤、參數(shù)不一致等。
這些錯誤和誤差對配電系統(tǒng)的資產(chǎn)管理、系統(tǒng)運維、供電中斷響應(yīng)以及維修人員的人身安全都有不良影響。目前，為了校驗和修正這些錯誤或者誤差，電力公司的通常做法是：當(dāng)實際拓?fù)潢P(guān)系發(fā)生變更時，利用人工記錄這些變更并更新gis中的相關(guān)數(shù)據(jù)，或者專門組織人力進(jìn)行實地巡測來修正這些錯誤。這些方法均需要耗費大量的時間、人力和物質(zhì)資源，而且準(zhǔn)確性不夠，同時對于采用地下電纜鋪設(shè)的臺區(qū)、偏遠(yuǎn)臺區(qū)等不具備良好的可操作性。
加拿大bc hydro 公司基于智能電表數(shù)據(jù)分析方法，為解決上述問題提供了新的思路，其主要分析過程如下：
（1）按一般的電氣工程原理，配電網(wǎng)的電壓分布具有以下特性：
1）因為與不同饋線相連的負(fù)荷的分布是不同的，所以其電壓分布是不同的；
2）電壓值的大小在同一饋線上從上游至下游呈遞減趨勢；
3）負(fù)荷在系統(tǒng)中是變化和相互影響的，如果兩個負(fù)荷的電氣距離越近，它們的電壓曲線就越相似，相關(guān)度就越高，反之亦然。
（2）從gis系統(tǒng)中選取某一配電變壓器，例如此臺區(qū)下共有13個電力用戶的智能電表，利用這些智能電表的小時電壓分布序列（一周的時間），按照樣本數(shù)據(jù)相關(guān)性分析算法，對其進(jìn)行相關(guān)系數(shù)計算（見圖1），可得出一周內(nèi)所有電表小時電壓曲線之間的相關(guān)系數(shù)矩陣?？梢钥闯?，除了電表11和電表13，其他所有該變壓器下的智能電表小時電壓之間的相關(guān)系數(shù)都大于0.97，這樣高的相關(guān)性可以表明這些電表確實都是接在該變壓器下。然而，電表11和13與其他電表之間的相關(guān)系數(shù)在比較低的0.67～0.78區(qū)間（在圖1中以灰色底色示出），這表明這兩個電表在實際的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中可能是連接在其他變壓器下的。再把這兩個檢出的電表與其他相鄰的臺區(qū)內(nèi)電表進(jìn)行電壓特性相關(guān)分析和量值比較，可以推斷出其正確的接線位置。
bc hydro公司基于智能電表數(shù)據(jù)對配電網(wǎng)拓?fù)溥M(jìn)行正確性校驗，是電氣工程原理與其他分析方法相結(jié)合，用于解決電力系統(tǒng)實際生產(chǎn)運行問題的典型案例，具有很好的參考和借鑒意義。
圖1 電表1-13d 電壓相關(guān)系統(tǒng)矩陣
智能電表數(shù)據(jù)是配電系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，它為電力公司提供了規(guī)模巨大、時標(biāo)一致、量測頻率更高、覆蓋范圍更廣的可信數(shù)據(jù)源。聚類、相關(guān)分析等統(tǒng)計學(xué)方法，以及信息技術(shù)都是進(jìn)行智能電表數(shù)據(jù)分析的常用手段。當(dāng)然綜合應(yīng)用電氣工程、統(tǒng)計學(xué)和大數(shù)據(jù)等相關(guān)學(xué)科，尋找智能電表數(shù)據(jù)與電網(wǎng)運行的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)地求解某一配電系統(tǒng)的實際問題，已成為智能電表數(shù)據(jù)分析的重要方法。挖掘智能電表數(shù)據(jù)蘊(yùn)含的深層價值，將作為未來電網(wǎng)的一個基本功能，廣泛服務(wù)于運營決策、配電網(wǎng)規(guī)劃、運行管理及客戶服務(wù)等各個方面，為配電系統(tǒng)邁向智能化提供更加有力的支撐。