研究人員開發(fā)模型來預(yù)測和防止使用大數(shù)據(jù)停電

雷暴期間的高速風(fēng)可能導(dǎo)致電網(wǎng)周圍的樹木撞到配電系統(tǒng)饋線，導(dǎo)致該區(qū)域停電。目前，大多數(shù)公用事業(yè)公司通過安排定期的樹木修剪操作來減少此類事故。這種努力是昂貴的并且基于對不同服務(wù)區(qū)域的旋轉(zhuǎn)方法，這可能需要數(shù)月甚至數(shù)年才能修剪所有樹木。

德克薩斯A&M大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種智能模型，可以預(yù)測公用事業(yè)資產(chǎn)的潛在漏洞，并提供可能發(fā)生中斷的地點(diǎn)和時(shí)間的地圖。預(yù)測功能允許首先修剪具有最高風(fēng)險(xiǎn)的最關(guān)鍵區(qū)域中的樹木。

Mladen Kezunovic博士，電氣和計(jì)算機(jī)工程系Eugene E. Webb教授，董事會成員，研究生Tatjana Dokic和Po-Chen Chen，開發(fā)了一個(gè)可以預(yù)測天氣危害的模型框架，電網(wǎng)的脆弱性和潛在損害的經(jīng)濟(jì)影響。

通過分析潛在脆弱性和天氣影響對電力系統(tǒng)中斷的影響，研究人員可以預(yù)測何時(shí)何地可以發(fā)生中斷。預(yù)測最佳樹木修剪計(jì)劃可以最大限度地降低植被相關(guān)中斷的風(fēng)險(xiǎn)，這只是其中一個(gè)應(yīng)用。

“公用電網(wǎng)和相關(guān)資產(chǎn)大多位于戶外，并且面臨各種天氣危害。處理老化的基礎(chǔ)設(shè)施資產(chǎn)增加了公用事業(yè)公司面臨的另一層復(fù)雜性，”Kezunovic說。“任何與電力系統(tǒng)有關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù)都可以納入這個(gè)預(yù)測框架。”

諸如公用事業(yè)公司的運(yùn)營記錄，天氣預(yù)報(bào)，電力系統(tǒng)周圍的高度和植被等數(shù)據(jù)可用于定制模型的應(yīng)用。

該模型非常靈活，可以處理各種數(shù)據(jù)，盡管格式和數(shù)據(jù)源不同。研究人員說，處理這些數(shù)據(jù)是他們能夠解決的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。每個(gè)數(shù)據(jù)源及其表示都是不同的和多方面的。根據(jù)目標(biāo)，他們從多個(gè)來源中選擇大量輸入數(shù)據(jù)并執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)分析。

這種全面的數(shù)據(jù)分析使電力系統(tǒng)及其運(yùn)行更加可靠。

“公用事業(yè)公司的首要目標(biāo)是確保不間斷的服務(wù)，”陳說。“通過提高可靠性，我們可以預(yù)測中斷。如果我們能夠通過歷史和接近實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)來防止中斷，我們可以節(jié)省數(shù)百萬美元，因?yàn)榭梢詼p少中斷。”

研究人員將他們的框架方法描述為一個(gè)由三部分組成的過程。首先，他們調(diào)查潛在危險(xiǎn)的可能性，例如惡劣天氣。接下來，他們通過考慮天氣概率并預(yù)測其對資產(chǎn)的影響來評估公用事業(yè)資產(chǎn)的脆弱性。最后也是最重要的一步是評估某些事件的影響以及可靠性指標(biāo)和維護(hù)，更換和維修成本的計(jì)算。

該模型分析了歷史和接近實(shí)時(shí)的天氣數(shù)據(jù)，并成功預(yù)測了未來的脆弱性，使公用事業(yè)公司能夠采取有效的緩解措施，例如檢查，維修和維護(hù)流程。

“整體而言，風(fēng)險(xiǎn)分析有助于預(yù)測事件發(fā)生在不久的將來發(fā)生的可能性，然后增加財(cái)務(wù)影響，從而為公用事業(yè)運(yùn)營商制定最佳行動計(jì)劃，”陳說。

“當(dāng)發(fā)生停電事故時(shí)，公用事業(yè)公司只需要修理就會損失數(shù)百萬美元，”Dokic說。“過去已經(jīng)證明了某些中斷如何造成寶貴的生命損失。”