面向大數據的電力通信平臺設計與實現

陽書擁

【摘要】 電力通信平臺的高效性和安全性關系到社會基本民生問題，因此，無論是在我國還是在國際上，“如何進一步推動電力通信平臺的發展”一直以來都是相關領域專家學者熱議的問題。高效智能的自動化電力通信平臺能夠有機聯合智能電網系統中的各個模塊，從而確保智能電網系統的正常運行。目前我國電力通信平臺更注重高效性而忽略智能化，因此智能化管理很難實現。本文將在大數據概念基礎之上，具體分析構建面向大數據的電力通信平臺的設計和應用。

【關鍵詞】大數據 電力通信平臺 設計 實現

一、電力通信平臺概述

2016年是“十三五”開局之年，是我國能源產業結構調整、能源消費轉型的攻堅之年，更是電力體制改革穩步推進之年。電力行業作為關系到國家能源安全、經濟發展、社會穩定的基礎產業，深化電力改革、推進能源革命意義重大，影響深遠。隨著我國電力事業的不斷發展，電網覆蓋面的不斷深入和擴大，智能化電力通信平臺的構建工作迫在眉睫。電力通信平臺同電網調度自動化系統、繼電保護及安全穩定控制系統一起構成電力系統的三大組成部分，是保證電力系統穩定、安全、經濟運行不可或缺的三大支柱，更是電網調度自動化、網絡運營市場化和管理現代化的基礎。而智能化電力通信平臺的構建能夠讓面向設備的人工管控方式轉變為面向系統的自動管控方式。由于電力行業是一個對安全性、可靠性、準確性和快速性要求極高的行業，而我國又對電力行業予以高度支持，因此，具備發展通信特殊資源優勢的電力公司都會獨立自主的構建電力通信平臺。

二、電力大數據概述

大數據是一個籠統的概念，不同行業的大數據涉及的內容也不一樣，而電力行業大數據則主要指發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節中涉及到的數據資料總和，是跨專業、跨單位、跨業務的將一些不可視的數據進行充分挖掘和分析，再通過技術手段轉化為可視化數據，對電網系統進行智能化調控。而大數據理念、技術和方法在電力行業的具體實踐則構成了電力通信平臺。目前，電力大數據分為非結構化和結構化數據兩種，非結構化數據隨著智能電網建設的不斷深入和發展，呈現出逐年遞增的趨勢，并且具有數據數量大、數據類型多、處理速度快、精確性高和價值大這五大特征。電力大數據的發展已經成為電力行業的重要戰略目標，國家和相關企業都予以高度重視，截止到2013年，國家電網在北京亦莊、上海、陜西建立了三個大數據中心，其中北京亦莊大數據中心已安裝超過10200個傳感器，每個月可節約的能耗價值大概為30萬元。而截止到目前為止，大數據中心建設工作更是推廣到各大城市，并為我國節省了大量能源資源。

三、面向大數據的電力通信平臺的功能與優勢

1、利用電力大數據監控電力設備運轉

面向大數據的電力通信平臺具有實時采集數據的功能，通過通過監測電力設備和電網狀態，獲取相應的數據資料，然后結合智能化設備設置的數據分析公式以及相關判定標準，能夠監測和判斷電力設備和電網是否處于正常穩定的運行狀態之中，是否出現負荷現象，是否達到最佳經濟性能。面向大數據的電力通信平臺的應用可以有效解決人工監控的滯后性和遲鈍性問題，讓電力設備和電網狀態處于實時監控狀態中，從而能夠及時有效的發現問題和解決問題，極大的提高了管理員的科學化管理水平。其次，為了最大程度的減少不必要的能耗，達到最高經濟效益，就必須在電力設備和電網處于正常云狀的狀態下，將電力負荷和電網頻率控制在最穩定和最佳狀態。在沒有大數據之前，我們很難對其進行實時且靈活的調控，而應用了面向大數據的電力通信平臺之后，我們可以通過實時監控和調配技術，讓電力系統始終處于最佳狀態，從而大大提高經濟效益和運行效率。

2、利用電力大數據對電力系統進行故障處理

通過面向大數據的電力通信平臺對電力設備和電網狀態進行實時監控，可以及時甚至提前發現電力系統中存在的問題，然后通過數據分析結果結合相應的故障處理技術，智能化的進行故障處理。相對于人工監控和處理，大數據電力通信平臺具有以下優勢：首先，可以快速對故障進行反應和解決，極大的提高了服務水平，也優化了客戶體驗，避免給客戶帶來不必要的麻煩；其次，防患于未然，實時乃至提前發現和處理問題，可以避免因為電力系統某些故障導致的損失；最后，因為電力大數據平臺具有根據歷史數據分析當前工作狀態的優勢，因此可以大大減少電力系統可能出現的故障隱患。

四、面向大數據的電力通信平臺的整體設計

1、必須具備三大基本能力。首先是數據分類和存儲能力，能夠有效甄別和分析傳統電力通信系統中交換的信息和指令，提取有效信息并存儲電力系統正常運轉、電力設備正常工作、電網負荷不超標等狀態下的有效數據，從而運用到電力系統監控中，通過數據比較及時發現可能出現的隱患問題；其次，適應多種通信協議的能力，分布式網絡已經成為智能電網發展的大趨勢，因此面向大數據的電力通信平臺必須具備適應多種通信協議的能力，從而能夠自動識別不同的通信協議，并且在不同的同性協議中進行有效轉換，從而確保用戶體驗，能夠監控異構電力網絡；第三，與數據中心對接的能力，電力數據中心是建立在電力大數據基礎之上的集約化信息存儲和分析系統該系統不僅包含各種數據庫，例如電力系統運行和狀態數據、電力設備和人員數據等，還擁有各種軟件系統，能夠監控、分析、存儲和預測電力信息。因此數據中心可謂是電力系統運行的大腦和指揮中心，因此，面向大數據的電力通信平臺必須具備和不同型號數據中心對接實現智能化通信的能力。

2、三大管理系統相結合。三大管理系統指的是電網運行管理系統、企業管理系統和用戶管理系統。電網運行管理系統實現對電網運行和電力設備的實時監控，并進行故障診斷、調度分析和解決新能源并用；企業管理系統即幫助電力生產企業進行戰略性部署，包括企業資產管理、員工工作部署、企業設備故障檢測等；用戶管理系統即實現對用戶用電的智能采集計量、電子收費服務、實時監控和用電需求預測。

五、面向大數據的電力通信平臺的具體實現

1、對內優化管理模式。曾有實驗得出，每當數據利用率調高10%，便可使電網提高20%～49%的利潤。由此可見，電力行業大數據對于電力企業盈利與控制水平的提升有很高的價值，所以對內要運用大數據優化管理模式。首先，將大數據應用于基建決策，通過大數據分析并決策電力企業基礎設施的選址和建設。例如：丹麥風電公司VESTAS計劃將全球天氣系統數據與公司發電機數據結合，利用氣溫、氣壓、空氣濕度、空氣沉淀物、風向、風速等數據以及公司歷史數據，通過使用超級計算機及大數據模型解決方案，來幫助其風力發電機的選址，從而充分利用風速、風力、氣流等因素達到最大發電量，并減少能源成本。其次，將大數據應用于客戶分析。通過面向大數據的電力通信平臺采集到的用戶數據，分析不同用戶的用電需求和用電行為，從而對用戶進行市場細分，并針對不同分類進行個性化營銷和服務，從而提高服務質量和經濟效益。第三、將大數據應用于市場分析。通過面向大數據的電力通信平臺采集到的外部數據，分析用電需求與天氣、交通以及電價等因素之間的關系，從而構建用電需求的預測模型，積極主動的把握市場動態。第四、將大數據應用于智能控制。通過面向大數據的電力通信平臺采集到的內部數據，分析得出電網系統最優狀態下的數據表，通過實時對比分析，實現實時監控、在線檢測、應急指揮和故障維修等功能。

2、對外豐富增值業務。首先，利用大數據提供增值服務。例如：通過向用戶提供年度用電明細表，可以讓用戶更加了解自身用電習慣并做出適時調整，也能夠讓電力收費過程更加民主透明；其次，利用大數據進行經濟指導。用電數據作為重要的經濟先行數據可以看做一個地區經濟運行的風向標，因此可以用來進行經濟指導，讓投資者進行更加精準的投資。例如：將電力大數據中的用戶用電信息與人口調查信息、地理氣象信息等進行有機整合和對比，可以反映出用電量與人均收入、建筑類型等之間的關系。從而更準確地反應該區經濟狀況及各群體的行為習慣，以輔助投資者的決策，也可為城市和電網規劃提供基礎依據。

六、小結

社會發展離不開電，國家富強離不開電，民生大計更是離不開電，因此，我們一定要重視面向大數據的電力通信平臺的發展。

參 考 文 獻

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