數據治理在分布式光伏管理中的應用探討

肖力

摘要：由于分布式光伏領域尚沒有行業的統一數據標準和數據質量控制規范。下一步鑒于分布式行業的快速發展，需要從整個分布式行業的角度，建立一套統一的數據標準，包括數據質量標準、數據治理評估指標標準，從而客觀準確的衡量數據質量，使得分布式數據治理工作持續化、常態化推進，從而提升分布式企業數據管理及應用水平。

關鍵詞：數據治理、分布式、光伏管理、應用

引言：當下人口基數不斷增加、生態環境污染與能源枯竭日益加劇。世界各國在發展經濟過程中提出節能環保的號召。在這樣的社會背景下，光伏發電技術的應用與推廣，已成為世界各國研究的熱點問題之一。分布式光伏并網發電是光伏的主要技術之一，加強對該發電技術的應用，能有效促進我國整個電伏發電產業發展，同時也有利于解除我國當下面對的環境污染問題，促進人與自然生態環境和諧發展。

1分布式光伏數據管理存在的問題

受光伏成本大幅度下降的影響，分布式電源普遍存在突擊施工情況，隱蔽工程質量難以保證;分布式電源投資主體類型多樣，項目產權變更頻繁，管理和現場運維人員流動性大，技能水平參差不齊，在廠站自動化、保護及安全自動裝置運行管理方面不完善，導致分布式采集數據在采集、傳輸和接入過程中出現較多的缺數、越限、死數、零值等情況?；A數據的不準確導致在進行分布式的管理、運維、大數據分析過程中出現了錯誤的決策信息，導致電站的收益、故障分析以及價值評估等統計數據出現偏差，影響電站的運維，不利于分布式光伏電站參與到未來的電力交易中。亟需采用合理的數據處理體系對原始數據進行分析，并對錯誤的數據進行修補或糾正。

2數據治理的基本思想

分布式數據治理大體分為合理性檢驗、恒定值檢驗、缺失數據檢驗和狀態檢驗。

2.1有效性檢驗

2.1.1合理性檢驗

數據應該在合理的數據范圍之內，不應超出自然規律指向的最低和最高范圍。

2.1.2恒定值檢驗

設定閾值，滿足閾值的連續數據一致，則除第一個點保留外，其余一致的數據則判定為恒定值。

2.1.3缺失值檢驗

按照采集頻率的設置，空數據即為缺失數據。

2.1.4狀態檢驗

實現有功與狀態的互校驗。只有在每臺光伏逆變器的有功數據滿足不存在缺失、越限和死數的情況下，且此光伏逆變器的狀態數據滿足不存在缺失和錯誤的情況下，才進行有功和狀態的互校驗。

2.2數據治理

2.2.1死數和缺數的處理

連續4個點以內的缺數用前一個點補齊;超過連續4個點的缺數，用相鄰逆變器相同時段的數據同步補齊。

2.2.2錯數的處理

越限值用限值代替;校驗結果是異常的數據根據逆變器之間的相關性采用數學方法進行修正。

3分布式光伏發電數據采集方案試點

3.1試點方案制定

經多次現場考察，制定了“三點計量接入法”確保計量準確，數據可靠;經過實驗室測試，分析出了用電信息采集系統的采集效率和數據傳輸頻率以及集中器抄讀容量限制，提出了可行性方案。

分析了用電信息采集系統的特點后，發現集中器檔案中臺區低壓用戶分為普通用戶和重點用戶，雖然普通用戶只采集每日的凍結電量，每個用戶數據量小，占用的資源也較小，雖然這樣的普通用戶已經不多，但也需要進行治理，使之實現全量數據采集;重點用戶抄讀每個整點的正向有功總電能、反向有功總電能、電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數等，每個數據量大，占用的資源也較多。通過限制重點用戶的數量來平衡系統資源，實現部分重要用戶的全量數據高頻采集。

3.2現場部分

為支持光伏扶貧采集建設，鑒于低壓分布式光伏電源的的采集數據分類較細、發電和上網數據分別計算的特點，計量點的設置建議采用三點計量法。

3.4技術部分

3.4.1采集設備要求

采集設備的硬件軟件設計在與主站的通信協議上應符合Q/GDW1376.1-2013，集中器與本地通信模塊間應支持Q/GDW1376.2-2013。除了曲線采集外，還包含電能表的實時電能示值、日零點凍結電能示值、抄表日零點凍結電能示值、電能數據保存時應帶的時標。

集中器在對重點用戶采集時，用了以下幾種方式采集：實時采集，集中器直接采集指定重點用戶的表計相應數據項，或采集器存儲的各類電能數據，參數和事件數據;定時自動采集，集中器根據主站設置的抄表方案自動采集采集器或表計的數據;同時兼有補抄的功能，集中器對在規定時間內未抄讀到數據的電能表有自動補抄功能，補抄失敗時，生成事件記錄，并向主站報告。若表計不支持日凍結和曲線數據，集中器應通過設定的用戶類型，定時讀取電能表實時數據，作為凍結電量，對于重點用戶，集中器每天整時凍結，讀取電能表的凍結數據和曲線數據保存，集中器至少補抄最近3次的日凍結數據。

軟件存儲設計上，除了對容量有一定的要求，集中器分類存儲的數據有：每個電能表的62個日零點（次口零點）凍結電能數據，12月末零點（每月1日零點）凍結電能數據，以及重點用戶10天的24個整點電能數據，且集中器選定的重點用戶，按照采集間隔1h生成曲線數據。

3.4.2集中器設置

集中器檔案中臺區低壓用戶分為普通用戶和重點用戶，普通用戶只采集每日的凍結電量，每個用戶數據量小，占用的資源也較小;重點用戶抄讀每個整點的正向有功總電能、反向有功總電能、電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數等，每個數據量大，占用的資源也較多。通過限制重點用戶的數量來平衡系統資源，實現部分重要用戶的全量數據高頻采集。

主站設置整數測量點為重點用戶后（最多設置20個），集中器抄讀相應數據項（正向有功總電能、反向有功總電能、電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數等）

集中器整點時啟動重點戶抄表，采用透抄（點抄）方式抄讀曲線數據項，把電能表應答的數據存儲在集中器內，等待主站召讀各種曲線數據或者根據主站設置的（請求任務數據）參數主動上報。曲線的數據項通常有：正向有功總電能、反向有功總電能、電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數，此項可根據需求來，每個廠家設置不一，數據項設置的越多，對集中器存儲容量及傳輸頻率越高。

重點用戶同時涉及到曲線數據上報，曲線數據上報需嚴格按照電網公司相關規定及主站設置的參數進行上報包括

a.上報基準時間與上報周期：

以基準時間為時間起點，每過一個定時上報周期上報一次曲線數據，每次上報的數據內容為上次上報時間到本次上報時間內所采集到的數據，按主站設置的曲線抽取倍率進行抽取上報。

b.曲線抽取倍率：

測量點按存儲密度存曲線數據點，然后按抽取倍率從存儲的曲線數據點中抽取數據，例如：當一個測量點一天產生24個點的曲線點，且抽取倍率為1時，則每次上報的數據內容為，上報周期內所采集到的所有數據;當抽取倍率為4時，則每次上報的數據內容為，上報周期內，以該測量點產生的所有曲線數據點為基礎，按每4個點取1點抽取的數據，并進行上報。

3.4.3主站功能拓展

通過現場和系統重點用戶的設置，已經可以在用電信息采集系統查詢到分布式光伏電站的全量數據，為便于監控和管理，在電信息采集系統主站端新增分布式電源采集監測單元實現以下功能：

（1）電量監控：采集系統每日生成光伏用戶發電量信息;

（2）發電功率監控：采集系統每小時根據生成發電功率信息，繪制功率曲線;

（3）電壓監控：采集系統每小時根據生成的電壓數據信息，繪制電壓曲線;

（4）電流監控：采集系統每小時根據生成的電流數據信息，繪制電流曲線。

結束語：隨著分布式的爆炸式增長，對分布式的數據接入、運維和管理的需求越來越強烈，但由于分布式施工質量較差、產權變更頻繁、運維人員技能水平較低等問題，導致基礎采集數據的不準確，使得電站的整體數據應用水平較低。

參考文獻

[1]李根.分布式光伏發電的應用研究[J].科技經濟導刊，2019，27（35）：31-32.