基于大数据分析的电力通信网规划方法研究

基于大数据分析的电力通信网规划方法研究

田云飞1程紫运1李瑞琪2高文鹏2张海生1

（1.国网甘肃省电力公司经济技术研究院兰州730050；

2.国网甘肃省电力公司信息通信公司兰州730050)

摘要：创新性地将大数据的思维模式和研究方法应用到电力通信网规划中，帮助解决电力通信网规划各个环节面临的核心问题，提高工作人员进行规划工作的效率和准确性。

关键词：大数据；电力通信网；规划

0引言

随着数字信息化时代的迅猛发展，信息量也呈爆炸性增长态势。作为全球第二大经济体的基础能源支撑体系，中国电力工业也不可避免进入“大数据时代”。电力大数据将贯穿未来电力工业生产及管理等各个环节，是涉及整个电力系统在大数据时代下发展理念、管理体制和技术路线等方面的重大变革。

电网规划是电网建设和发展的一个首要环节，电力通信网规划是电网规划的重要组成部分，通信网的合理规划建设是整个电网安全、稳定、可靠运行的重要保障。传统的电力通信网规划依靠单向确定性的规划方法，对于跨部门跨行业的数据信息利用率低，已经不适合全球能源互联网和智能电网的管理体系和发展趋势。在大数据浪潮的引领下，充分利用电力大数据的关键技术和发展理念，分别从管理层面和技术层面对目前电力通信网的规划体系进行优化提升变得势在必行。

1电力通信网规划现状调研

对电力通信网规划现状进行调研是深入了解通信网规划业务开展情况，发现通信网规划业务开展过程中潜在问题的有效途径，为后续进行大数据在电力通信网规划方面的研究奠定了坚实的基础。

1.1规划工作

电力通信网规划专业人员缺少，规划专业力量较为薄弱。目前地市公司经研所基本未配置独立的通信网规划、电网智能化规划、配电自动化规划人员和电源接入系统二次设计评审人员，县公司发展建设部也没有相关专业人员提供支撑，造成经研体系通信网规划业务开展相对困难，核心业务不能独立开展，报告质量参差不齐，数据准确性、完整性还有待提高。且此类专业规划没有和电网规划及时衔接，导致和电网规划存在着脱节现象。

1.2现状诊断

随着电力通信网覆盖范围的增大和信息通信业务的增多，电力通信网变得越来越复杂，给现状分析带来了一定的困难。目前现状诊断考虑因素不够全面，较多是考虑一些内部因素，较少涉及设备的外部因素。

1.3带宽预测

随着智能电网的发展，大量智能配用电业务对带宽预测提出了更高的需求。现有的带宽预测模型是采用国网公司统一印发的“十三五”期间各类变电站和办公场所典型带宽预测模型，难免针对性不强。现有的带宽预测多是规划人员进行手算的，效率低也比较容易出错。

1.4规划方案

针对同一问题可能有多种优化方案，但是目前的规划结果较为单一。规划方案多是采用文字描述，方案展示不够直观。

1.5投资估算与成效分析

目前投资估算精准度不够，与国网公司要求存在着一定的差距。

2大数据在电力通信网规划中的应用

2.1大数据平台架构

图1基于大数据分析的规划平台

如图1所示，数据采集部分采集的是电力通信网规划有关的公司各类数据库信息、电网和电力通信网现状与发展情况以及各类规程规范文件等内容，然后通过大数据平台进行分布式的存储和处理，进而服务上层的各类应用。在数据采集、预处理阶段，技术层面上的大数据主要来源于设备图像数据、外部环境信息、公司各类数据库、设备的历史运行情况、电网及电力通信的发展规划情况、各类规程规范文件等。管理层面的大数据主要来源于规划人员的调研访谈记录以及有助于电力通信网规划工作的学习内容。之后，分布式的大数据处理平台通过先进的数据分析、数据管理、数据处理等技术对数据进行清洗修正、特征提取、关联分析和挖掘预测，以服务于上层的各类应用。

2.2大数据在现状诊断方面的应用

在现状诊断环节，以通信设备的技术履历，网管检测，故障处理，检修维护等状态信息为基础，搭建统一的通信设备技术状态大数据平台，实现各类通信设备技术状态信息的数据融合和信息共享，满足公司对通信设备技术状态的全寿命周期的跟踪管理，为设备的检修维护，升级改造提供决策支持。

2.3大数据在带宽预测方面的应用

在带宽预测环节，传统的带宽预测依据的是国网公司统一的模型，但是根据各省公司的不同情况，仍然存在着一定的差异性。考虑充分利用大数据在预测方面的优势，依据甘肃省的社会经济数据、电网及电力通信网的发展情况及省内变电站和办公场所的历史流量数据，拟合出未来变电站和办公场所的流量变化趋势。同时，自主开发了一款流量汇聚软件，输入电力通信网的拓扑结构和节点流量，智能检测通信网的末端节点，并将末端节点的流量一级一级向上汇聚，最后，实现对网络所有节点和路径的自动带宽预测。提高工作人员进行带宽流量预测的效率和准确性，切实指导工作人员找出目前网络容量的瓶颈部分，为电力通信网的规划和建设提供依据，引导投资的精准投放。

2.4大数据在规划方案和投资估算方面的应用

在规划方案和投资估算与成效分析环节，可以对方案的技术因素和经济因素进行综合评价分析，选择出最优的解决方案。在技术性方面，制定了一套完整的电力通信网工程技术指标评价体系，评估出方案对网络覆盖率、可靠性和带宽等多方面问题的综合解决能力。在经济性方面，依据物资采购中标价格，电力通信工程决算价格数据和省内各类通信工程、电网工程的批复文件等历史数据，拟搭建一套智能投资估算系统。估算出不同电压等级、建设规模及地理位置的工程项目的合理投资范围，指导规划人员进行合理的投资估算。同时，依据工程项目的后评价机制，对技术指标评价体系进行持续的修改完善，对投资估算系统进行不断的训练和学习。通过反复迭代以推动规划方案智能评估体系的建设。

2.5大数据在规划人员能力提升方面的应用

根据规划工作中已发现的问题和规划人员的调研访谈记录，全面了解规划工作中存在的问题，搭建电力通信网规划工作交流平台，方便规划人员的交流学习和培训的开展。平台整合了信息通信技术、电网规划、通信网规划等方面的学习内容并进行不定期的推送，方便电力通信网规划人员的学习提高。

3总结

传统的电力通信网规划依靠单向确定性的规划方法，对跨部门跨行业的数据信息利用率低。本方法创新性地将大数据的思维模式和研究方法首次应用到电力通信网的规划中来，深化电力通信网规划工作中各类信息的互联互通，提高了规划人员的业务水平和工作效率，推动电力通信网规划方法的技术创新和通信规划人员能力培养提升的管理创新。

项目创新性地搭建通信设备技术状态大数据平台，实现节点及通信网的自动带宽预测，制定完整的电力通信工程评价指标体系，搭建电力通信工程智能投资估算系统及通信网规划工作交流平台。大数据平台极大提高了规划人员的工作效率，通信网规划现状诊断的工作周期缩短50%。利用大数据平台能够实现电力通信网项目更为合理的方案规划和投资估算，预计大数据平台投入使用后全省通信网工程建设能够节约20%的投资。