智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

陳麗麗

摘 要：電網(wǎng)在運行、檢修和管理時產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，將它們進(jìn)行高效、可靠、簡易的存儲、訪問和解析作為研究方向。筆者解析了發(fā)電、輸變電、用電等環(huán)節(jié)中大數(shù)據(jù)特點，詳述了應(yīng)對智能電網(wǎng)建設(shè)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的優(yōu)劣。從智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的實時處理、異構(gòu)、存儲方面來觀測數(shù)據(jù)，綜述智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)帶來的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng) 大數(shù)據(jù) 挑戰(zhàn)

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（c）-0056-02

Smart Grid Large Data Processing Techology Present Situation and Challenges

Chen Lili

（Liaoning Jianzhu Vocational University， Liaoyang Liaoning， 111000， Chian）

Abstract： When the power grid in operation， maintenance and management to produce large amounts of data， they will be efficient， reliable， and easy to store， access， and resolution as the research direction. From the smart grid data， heterogeneous， real-time processing of storage to the observed data， in the smart grid challenges posed by big data.

Key Words： Smart grid； Big data； Challenge

隨著時代的進(jìn)步，電力公司與每一位用戶之間建立著重要的連接，智能電網(wǎng)系統(tǒng)中越來越需要大數(shù)據(jù)處理。智能電表及智能終端的安裝設(shè)備中都有大數(shù)據(jù)的影子，電力公司需要實時捕捉到用電信息，需要對大量電力數(shù)據(jù)進(jìn)行及時分析和反饋，實現(xiàn)消耗費用電的電字?jǐn)?shù)據(jù)的統(tǒng)計與截取等都需要智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的全面應(yīng)用。通過對數(shù)據(jù)的整理及分析，可以更好地掌握電力客戶的用電習(xí)慣及行為，合理地設(shè)計電力需求響應(yīng)系統(tǒng)和短期負(fù)荷預(yù)測系統(tǒng)等。

1 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)及其特點

1.1 智能電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)

智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)的處理不是單一的存在，它有著自身獨特的特點，大體上可把這種往來數(shù)據(jù)分割為3類：一類是在電網(wǎng)的運作狀態(tài)下，利用設(shè)備來檢測和監(jiān)測數(shù)據(jù)；二類是把電字的銷售，還有價格及電量，根據(jù)不同情況、不同客戶做出數(shù)據(jù)判別，后進(jìn)行整理；三類是電力企業(yè)數(shù)據(jù)的管理。

1.2 智能電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)特點

智能電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)具備“4V”特征，即規(guī)模大（Volume）、類型多（Variety）、價值密度低（Value）和變化快（Velocity）。

2 大數(shù)據(jù)處理技術(shù)

2.1 大數(shù)據(jù)處理的價值

大數(shù)據(jù)的存在價值在這些年來，被廣泛用于商業(yè)、科技等領(lǐng)域，儼然成為了社會的重要角色之一。法國執(zhí)政黨在2013年5月，法國投資大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的金額高達(dá)1.6億歐元。法國政府預(yù)測大數(shù)據(jù)對將來的科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著前所未有的深遠(yuǎn)影響。大數(shù)據(jù)目前已廣泛應(yīng)用于我國及世界各國，如京東每天新增的交易數(shù)據(jù)達(dá)8 TB；大數(shù)據(jù)分析平臺日處理數(shù)據(jù)量高達(dá) 90 PB，這個平臺處理量相當(dāng)于美國納斯達(dá)克交易所一個星期的數(shù)據(jù)處理量；再者就是沃爾瑪曾經(jīng)是最早運用大數(shù)據(jù)來分析并獲得受益的企業(yè)之一，其曾創(chuàng)造了“啤酒與尿布”的不可取代的神話，現(xiàn)如今的沃爾瑪處理100萬件交易需要1 h，存入的數(shù)據(jù)大約2.5 PB在數(shù)據(jù)庫中，這些數(shù)據(jù)量是美國國會圖書館的167倍；微軟花了20年，耗費數(shù)百萬美元完成的Office拼寫檢查功能，谷歌公司則利用大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析直接實現(xiàn)[1]。

2.2 并行數(shù)據(jù)庫

并行數(shù)據(jù)庫（如Oracle等）主要功能為存儲結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

2.3 云計算數(shù)據(jù)

由于電力系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)的云集，大數(shù)據(jù)借助云計算高效的計算功能，對智能電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，使其能呈現(xiàn)數(shù)據(jù)分布情況，了解一手資料，做出合理的應(yīng)對方案。

2.4 云計算在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用

云計算運用其高效的服務(wù)技術(shù)、多樣化的監(jiān)測系統(tǒng)、可靠的實時獲取數(shù)據(jù)，將智能電網(wǎng)中的記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，降低其缺失率，能夠更為精準(zhǔn)地捕捉數(shù)據(jù)技術(shù)難點，將復(fù)雜性化為簡化。

3 智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)

3.1 大數(shù)據(jù)傳輸及存儲技術(shù)

監(jiān)測數(shù)據(jù)將每個部分作為一小節(jié)，然后逐一記錄，留做檔案。因大數(shù)據(jù)有極大的存儲能力，可以將監(jiān)測狀態(tài)的成果快速反饋到智能電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)庫存中，將存儲技術(shù)得到智能化的拓展，減少了存儲系統(tǒng)帶來的巨大負(fù)荷。

3.2 實時數(shù)據(jù)處理

在時間上看數(shù)據(jù)處理，其應(yīng)做到實時，因智能電網(wǎng)在發(fā)出的電量、輸變電的節(jié)點等部分都需要實時抓取數(shù)據(jù)，智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理在一定的環(huán)境下是一直存在的；以往的環(huán)境下分析數(shù)據(jù)需要一個周期，這樣無論從人力到物力都是一個具大的耗費，智能電網(wǎng)在大數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控中，更為妥善地解決了這一問題，使其數(shù)據(jù)處理中又快又精準(zhǔn)。但這樣周密的數(shù)據(jù)也存在其缺點，那就是有可能網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生癱瘓，造成服務(wù)器出現(xiàn)故障，那么時間上就很難保證那么快速，這類情況的改善，也是一個重要挑戰(zhàn)。

3.3 異構(gòu)多源數(shù)據(jù)的處理

電力流、信息流、業(yè)務(wù)流這3種流需要信息的集成，在信息采集及傳輸?shù)确矫婺贸鎏幚矸桨福羰闺娏Φ玫接行У姆峙浜驼{(diào)度，就必須將發(fā)電、輸電這些環(huán)節(jié)融入到智能電網(wǎng)中，為智能電網(wǎng)提供資源豐富的集合體。海洋般的數(shù)據(jù)與不斷增加的存儲電力信息都是異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成體，我們應(yīng)實時構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，加以對比運算，不疏忽每一個環(huán)節(jié)，把重要信息匯成圖像來進(jìn)行演算，將可視化推廣到實時智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理中，這樣異構(gòu)多元數(shù)據(jù)就能有效地提取和顯示。

4 結(jié)語

該文綜述了智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理中存在的技術(shù)問題，以及企業(yè)對智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理的認(rèn)知程度，指出了智能電網(wǎng)將依托大數(shù)據(jù)處理分析技術(shù)，利用監(jiān)測與檢測系統(tǒng)對數(shù)據(jù)所處環(huán)境全景呈現(xiàn)在智能電網(wǎng)中。提出了云計算的應(yīng)用、指出了異構(gòu)數(shù)據(jù)的存儲和分析，通過二者之間的特性，搭建平臺。智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以其獨有的高效處理數(shù)據(jù)特性，經(jīng)時間的洗理，必將融為一體，使各數(shù)據(jù)平臺得到全方位的支持。在一些情況下平行分析，該系統(tǒng)投入運行，但仍有許多挑戰(zhàn)，數(shù)據(jù)的一致性、實時性、隱私和安全，需要找到相應(yīng)的解決辦法。大數(shù)據(jù)處理技術(shù)尚缺乏，有待探索。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐聰嵐，盧繼平，謝應(yīng)昭，等.基于改進(jìn)數(shù)據(jù)流在線分割的超短期負(fù)荷預(yù)測[J].電網(wǎng)技術(shù)，2014，38（7）：2014-2020.

[2] 于恒友，劉波，彭子平.基于HBase的輸電線路綜合數(shù)據(jù)存儲方案設(shè)計[J].電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報，2014，29（2）：58-64.

[3] 李振元，李寶聚，王澤一.大數(shù)據(jù)技術(shù)對我國電網(wǎng)未來發(fā)展的影響研究[J].吉林電力，2014，42（1）：10-13.