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

葉展勇　黎素云　俞曉彤

摘要：文章對智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)進行概述，并對大數(shù)據(jù)處理技術(shù)進行研究，從數(shù)據(jù)庫處理和云計算處理闡述其在電網(wǎng)行業(yè)中應(yīng)用范圍，并從存儲技術(shù)、實時處理技術(shù)和可視技術(shù)等，分析智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)。

[關(guān)鍵詞]智能電網(wǎng) 大數(shù)據(jù) 處理技術(shù)

大數(shù)據(jù)處理技術(shù)可對數(shù)據(jù)信息進行高效處理，其具有高容錯性、高可靠性等。智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理，可對電網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息進行實時采集與處理，對發(fā)電環(huán)節(jié)、輸變電環(huán)節(jié)和用電環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進行分析，并以結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的管理方式，對數(shù)據(jù)信息進行分類式處理，可提升智能電網(wǎng)對數(shù)據(jù)信息的處理速率。

1 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)概述

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的不斷提升，可對數(shù)據(jù)信息進行有效存儲與處理，在智能電網(wǎng)中應(yīng)用時，可對數(shù)據(jù)進行分類管理，使電網(wǎng)系統(tǒng)具有規(guī)劃性。當(dāng)前電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息一般分為，管理型數(shù)據(jù)、營銷型數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)等，由電力企業(yè)各部門進行協(xié)調(diào)合作，使數(shù)據(jù)信息具有關(guān)聯(lián)性，并可通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行實時核對。電網(wǎng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息可以結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化進行劃分，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是指在電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中儲存的信息;非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是指存儲數(shù)據(jù)具有動態(tài)性，不能通過數(shù)據(jù)信息對其進行直接儲存的信息。智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，其可對設(shè)備的運行信息進行實時查看，并可設(shè)置相應(yīng)數(shù)據(jù)信息采集周期，滿足設(shè)備的供給量。智能電網(wǎng)中數(shù)據(jù)信息主要來源于發(fā)電環(huán)節(jié)、輸變電環(huán)節(jié)和用電環(huán)節(jié)，通過對三個環(huán)節(jié)進行數(shù)據(jù)信息的采集，可構(gòu)建完整的數(shù)據(jù)信息處理體系。

2 大數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究

2.1 數(shù)據(jù)庫處理

當(dāng)前隨著電網(wǎng)行業(yè)的不斷發(fā)展，電網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息已超出其管理運行的范圍，且當(dāng)前數(shù)據(jù)庫管理信息的方式，一般以結(jié)構(gòu)化管理模式對數(shù)據(jù)信息進行儲存。智能電網(wǎng)隨著行業(yè)技術(shù)不斷提升，也正逐漸研發(fā)非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)管理模式，其對圖像信息、視頻監(jiān)控等可進行數(shù)據(jù)儲存，滿足當(dāng)前行業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的需求。當(dāng)前智能電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)管理模式，首先存儲量具有一定限制，當(dāng)數(shù)據(jù)信息超出PB級別時，電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部難以對大數(shù)據(jù)信息進行高效傳輸，部分企業(yè)對此問題進行處理時，采取數(shù)據(jù)調(diào)離法，使新數(shù)據(jù)與儲存數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，以達到減少數(shù)據(jù)信息的傳輸量，但此種模式，未能對特征信息進行針對性處理，導(dǎo)致處理效果不明顯。其次，受到電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部信息訪問模型的限制，導(dǎo)致值量訪問速率受限，部分電力企業(yè)使用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫可對數(shù)據(jù)信息進行結(jié)構(gòu)性區(qū)分，降低數(shù)據(jù)信息的查詢頻率，提升其處理效率，但不適用于大量數(shù)據(jù)信息的傳輸。最后，電網(wǎng)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)信息處理過程中，缺少對非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)管理能力，使電網(wǎng)對音頻和圖像的處理能力較差，當(dāng)前隨著用戶的需求不斷提升，數(shù)據(jù)信息多樣性，使傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)信息儲存模式顯得較為單一。

2.2 云計算處理

大數(shù)據(jù)信息技術(shù)的發(fā)展是基于對數(shù)據(jù)信息的存儲而建立的，通過云計算處理技術(shù)可對數(shù)據(jù)信息進行儲存與相應(yīng)的運算處理。云計算處理通過并行處理技術(shù)，可對數(shù)據(jù)信息進行實時運算，提升數(shù)據(jù)信息的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，且其具有容錯性，可對數(shù)據(jù)信息進行核對并將誤差性數(shù)據(jù)信息進行恢復(fù)。云處理技術(shù)可對數(shù)據(jù)信息進行動態(tài)訪問，擴展其對數(shù)據(jù)信息的訪問范圍，并具有高可靠性等。云計算處理可對電網(wǎng)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)平臺性的擴展，但其對數(shù)據(jù)信息的保密性和安全性能方面需進一步提高。

3 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)挑戰(zhàn)分析

3.1 儲存技術(shù)

數(shù)據(jù)存儲作為電網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息運行的首要前提，可通過分類儲存的方式，對數(shù)據(jù)信息進行性能分析，按照數(shù)據(jù)信息的格式進行文件儲存。部分數(shù)據(jù)信息存在實時功能，且對存儲性能要求較高，可對其進行實時數(shù)據(jù)庫存儲，使其運行速率達到最高。同時可對重要的數(shù)據(jù)信息進行并行存儲，將數(shù)據(jù)信息進行相應(yīng)備份，在對重要信息進行提取時，可通過多途徑協(xié)同讀取，提升數(shù)據(jù)讀取的精準性。可對堆積性數(shù)據(jù)信息進行分散式文件分類處理的方式進行儲存，可使新數(shù)據(jù)信息進行重復(fù)性調(diào)取，可有效提升數(shù)據(jù)信息的處理速率。

3.2 實時處理技術(shù)

當(dāng)前電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息處理時，由于用戶需求和檢測數(shù)據(jù)多樣性的提升，使電網(wǎng)大數(shù)據(jù)信息存儲量增加。在對數(shù)據(jù)信息進行處理時，由于其數(shù)據(jù)量較大，處理時間也將延長，部分傳統(tǒng)性數(shù)據(jù)處理方案以數(shù)據(jù)信息存儲量為基礎(chǔ)進行構(gòu)建，保證數(shù)據(jù)信息在處理方案內(nèi)可形成高速處理，但隨著數(shù)據(jù)信息量的增加，方案式分類已達不到對大數(shù)據(jù)信息處理的基本需求。在智能電網(wǎng)的應(yīng)用下，通過網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境將數(shù)據(jù)信息進行實時傳輸，保證發(fā)電環(huán)節(jié)、輸變電環(huán)節(jié)和用電環(huán)節(jié)產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息具有一致性。當(dāng)前在云計算處理系統(tǒng)中，可對數(shù)據(jù)信息進行實時處理，但由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的限制，在部分時間段內(nèi)易受到網(wǎng)絡(luò)繁忙的情況，導(dǎo)致服務(wù)器響應(yīng)時間延長，不利于電網(wǎng)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息的處理，因此為電網(wǎng)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息的采集與處理帶來極大挑戰(zhàn)。

3.3 可視技術(shù)

當(dāng)前智能電網(wǎng)在對數(shù)據(jù)信息進行分析時，如何將數(shù)據(jù)信息以一種直觀表達形式，在可視設(shè)備上提供給用戶，使用戶對數(shù)據(jù)信息可進行有效查看，成為一種新的挑戰(zhàn)。可視技術(shù)的出現(xiàn)可對智能電網(wǎng)系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)信息進行規(guī)模化采集，對數(shù)據(jù)進行高分辨、高精度、變量性采集和讀取等，當(dāng)前對數(shù)據(jù)節(jié)點采集過程中，一般數(shù)據(jù)信息節(jié)點的存儲量為TB級別。在采集過程中，對其進行高數(shù)據(jù)處理模式，并將精準性數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為圖片等成為技術(shù)難點，其挑戰(zhàn)以像片合成算法、數(shù)據(jù)信息拓展和顯示等為主。

4 結(jié)語

綜上所述，文章對智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)進行概述，并大數(shù)據(jù)處理技術(shù)進行數(shù)據(jù)庫處理和云計算處理兩方面的研究，明晰智能電網(wǎng)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)信息的處理方式和處理流程。通過數(shù)據(jù)信息存儲、實時處理和可視技術(shù)三方面對智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)進行分析。

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