電力大數據應用研究與展望

郭靖

【摘 要】隨著電網輸電設備的大批量投入，針對設備的實時狀態和準實時狀態在線監測的廣度和深度不斷加強，需要存儲和處理的實時狀態監測數據量不斷增長，并成為電力大數據中重要的組成部分。信息技術的持續發展，電力大數據關鍵技術的應用開始日新月異，其具體應用不但能為電力企業的發展帶來新的技術導向，也能保證電力企業的用電質量。大數據背景下，為能讓企業持續、長遠的發展下去，就要處理好電力系統中龐大的數據信息內容，這樣不但能讓數據處理工作的精準性受到影響，也能讓電網的經濟有效運行得以保障，故此構建完善的電力數據平臺就顯得極為重要。

【關鍵詞】電力大數據;應用;研究

1 引言

隨著物聯網、云計算、三網融合等技術的迅猛發展，人類社會正在進入大數據（BigData）時代。數據已成為一種資產，成為與物質資產和人力資本相提并論的重要生產要素。大數據的涌現，不僅改變著人們的生活和工作方式、企業的運作模式，還催生了許多學科的交叉融合，引起了科學研究模式的根本性改變。其關鍵技術及應用領域，正在激起學術界和產業界的濃厚興趣和高度關注。

2 大數據的概念

按照美國國家標準與技術研究院大數據工作組的定義，大數據是指傳統數據架構無法有效處理的新數據集。因此，采用新的架構來高效率完成數據處理。這些數據集特征包括：容量、數據類型的多樣性、多個領域數據的差異性、數據的動態特征（速度或流動率，可變性）。維基百科給出的定義是：大數據，或稱巨量數據、海量數據、大資料，指的是所涉及的數據量規模巨大到無法通過人工在合理時間內達到截取、管理、處理并整理成為人類所能解讀的信息。百度百科的定義是：大數據（巨量數據集合），指無法在一定時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合，是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發現力和流程優化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產。

3 電力大數據的特點

電力數據具有體量大、類型多，價值復雜，實施性強等特點，這已經滿足大數據所具有4V特征，即規模性、多樣性、價值性和高速性，所以在數據處理上需要一些大數據技術。電力行業的特點決定了電力數據周期差別非常大：有微秒級的，諸如電力高頻設備切換的設備數據，雷閃監測的環境數據;也有每小時、每天、每周、年的負荷數據;還有電力資產，像變壓器、斷路器、變電站生命周期在幾十年到一百年的過程。這個數據有非常大的跨度、特點、區別。這樣對于電力行業大數據整合，產生了很多困難，提出很多挑戰。特別是，智能電站運行以后，大量傳感器裝置安裝在電力設備上，帶回大量的數據，每天帶回幾個KB的數據。公司怎么樣利用這個數據，這是需要考慮的問題。

4 電力行業大數據的應用研究

4.1電力規劃中大數據的應用

隨著電力配網規劃業務覆蓋范圍的不斷擴大，電力企業對電力行業數據的采集、計算和儲存也有了更嚴格的要求。在電力規劃中，電力大數據在用電量預測、空間負荷預測等方面的應用價值也能得到提高。比如，電力數據在用電量預測中的應用。依據大量歷史用電量數據，以及規劃面積、歷史人口與國民經濟等數據的變化，預測區域的用電量，以便支撐電力規劃設計的實現。電力大數據在空間符合預測中的應用價值主要表現在基于區域占地面積、容積量、行業建筑面積密度、占地面積密度以及行業總負荷值等相關數值，對電力行業的空間符合進行預測，并將預測結果作為電力行業規劃的支持依據。

4.2電力檢修中大數據的應用

電力設備狀態信息的獲取方法是多種多樣的，而當前電力行業較常使用的獲取方式是利用不同類型的傳感器來實現對設備信息的實時獲取。視頻作為一種傳感器，其也是獲取電力設備信息的有效方法。伴隨著視頻智能化技術的產生和發展，電力企業對變電站表計、刀閘的狀態和讀數的采集、計算也能得到實時且準確。依據相應的大數據技術，電力檢修中大數據應用價值的提升主要表現在狀態評價、趨勢分析和實時報警等方面。從狀態評價方面而言，利用視頻智能識別技術對電力設備基礎運行數據及設備狀態量進行采集和分析，對電力行業建立綜合評價模型有很大幫助，據此得出的電力設備健康狀態也會更加準確。從發展趨勢方面分析，根據電力行業歷史數據的趨勢分析結果而建立的數學模型，能夠準確地反映電力設備運行狀態，也能夠更詳細的反映電力設備所出現的故障，這對電力企業掌控電力設備運行狀態有一定的幫助。從實時報警方面而言，利用視頻監控技術和安防技術，可以及時發現表計變化、非法入侵、發熱缺陷等對電力設備運行造成影響的因素，并實現實時報警，這對電力企業保證電力設備正常運行有很大幫助。

4.3電力設備運行中大數據的應用

電力設備狀態管理屬于電力企業的運行業務模塊，這一模塊對電力系統運行和校驗的完善有很大影響，也能夠提高電網運行的安全性和可靠性。目前，電力設備狀態管理的實現僅僅是依靠其他調度業務所記錄的設備狀態，缺乏對未來設備狀態的預測結果，這對電力設備狀態的管理有一些影響。隨著電力行業調度業務范圍的逐漸完善，電力企業運行業務模塊的提升也迫在眉睫。依據電網設備臺帳和設備拓撲等電力信息，可以從歷史查詢、設備數據質量及斷面預測等方面分析大數據的應用。歷史查詢是指實現電力設備數據的儲存，以便電力人員能夠快速直接的查詢電力設備某一時刻的運行狀態和操作過程;設備數據質量分析是指利用設備狀態斷面信息獲取電力設備的相應信息，并將此信息與系統設備狀態的互檢結果進行對比，從而達到對其他系統進行檢測的目的;斷面預測是指依據大量歷史狀態數據，對電網調度規則進行總結，并在任意時刻斷面上，對獲取的設備狀態變化信息進行智能化的編排，以便在此基礎上演算未來某時刻的設備調度操作歷程，從而實現對電網未來某時刻設備斷面的預測。

4.4電力行業建設中大數據的應用

在電力行業建設中，電力系統的年管理項目多達2000-3000。然而，由于受到電力企業自身處理與儲存能力的限制，部分管理項目只能留存少量信息，這不僅使得電力管理人員無法詳細的了解電力管理項目，也導致電力管理項目缺少相應的決策數據支持，而這也是導致電力大數據不能得到充分利用的重要影響因素。在電力建設中，大數據的應用價值可以從下述幾方面得到增強：一是電力系統非結構化數據儲存能力可以得到提升;二是現場信息采集范圍可以得到擴大，數據采集頻率可以得到提升;三是利用大數據技術，可以實現對非結構化數據分析能力的增強，在此基礎上，電力建設管理過程也能得到更智能化的管理和監控。

5 結束語

大數據技術的廣泛應用是未來社會發展的必然趨勢。將大數據技術應用到電力系統必將促成電力行業的全新發展，加快智能電網的建設步伐。希望通過本文的闡述，能夠引起電力部門和電力工作者對大數據技術的關注，變革傳統觀念、創新工作方法、整合先進技術，促進電力事業的長足穩定發展，為現代化建設提供基礎性保障，加速社會主義事業的發展步伐。

參考文獻：

[1]但濤.面向智能電網應用的電力大數據關鍵技術分析[J].科技傳播，2015（06）：14-15.

[2]蔡力軍.探討面向智能電網應用的電力大數據關鍵技術[J].科技展望，2016（11）：12-13.

（作者單位：國網山西省電力公司檢修分公司）