本應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）中設備的電氣連接關系進行正確性校驗。電力公司通常使用gis系統(tǒng)來描述和管理配電系統(tǒng)中各種電力設備以及它們的電氣連接關系，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）實際電氣拓撲關系與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：當實際拓撲關系發(fā)生變更時，利用人工記錄這些變更并更新gis中的相關數(shù)據(jù)，或者專門組織人力進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、人力和物質資源，而且準確性不夠，同時對于采用地下電纜鋪設的臺區(qū)、偏遠臺區(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）負荷在系統(tǒng)中是變化和相互影響的，如果兩個負荷的電氣距離越近，它們的電壓曲線就越相似，相關度就越高，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)相關性分析算法，對其進行相關系數(shù)計算（見圖1），可得出一周內所有電表小時電壓曲線之間的相關系數(shù)矩陣?？梢钥闯觯穗姳?1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系數(shù)都大于0.97，這樣高的相關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撲結構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)內電表進行電壓特性相關分析和量值比較，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)拓撲進行正確性校驗，是電氣工程原理與其他分析方法相結合，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 電壓相關系統(tǒng)矩陣
智能電表數(shù)據(jù)是配電系統(tǒng)運行的基礎性數(shù)據(jù)，它為電力公司提供了規(guī)模巨大、時標一致、量測頻率更高、覆蓋范圍更廣的可信數(shù)據(jù)源。聚類、相關分析等統(tǒng)計學方法，以及信息技術都是進行智能電表數(shù)據(jù)分析的常用手段。當然綜合應用電氣工程、統(tǒng)計學和大數(shù)據(jù)等相關學科，尋找智能電表數(shù)據(jù)與電網(wǎng)運行的內在關聯(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，廣泛服務于運營決策、配電網(wǎng)規(guī)劃、運行管理及客戶服務等各個方面，為配電系統(tǒng)邁向智能化提供更加有力的支撐。