智能電網(wǎng)建設(shè)中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用研究

余文輝 吳爭榮 鐘華贊 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司生產(chǎn)技術(shù)部 包新曄 南方電網(wǎng)鼎信信息科技有限責(zé)任公司

1 電力大數(shù)據(jù)技術(shù)的內(nèi)涵和特征

電力數(shù)據(jù)的數(shù)量以及規(guī)模在智能電網(wǎng)的運行模式下逐漸增長起來，并且在大量的數(shù)據(jù)中各種隱藏關(guān)系逐漸體現(xiàn)出來，給智能電網(wǎng)的順利運行提供了一定的服務(wù)。借助電力大數(shù)據(jù)，能夠深度挖掘大量的數(shù)據(jù)，并且對其進行整合，實時監(jiān)控電網(wǎng)狀態(tài)，并且分析電網(wǎng)在運行的過程中存在的問題以及不足之處，并且合理地配置以及處理資源。與此同時，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)還能夠借助可視化的方法表現(xiàn)電網(wǎng)的運行狀態(tài)，對智能電網(wǎng)進行直觀的分析以及處理。大數(shù)據(jù)技術(shù)的主要特征體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 數(shù)據(jù)體量大

智能電網(wǎng)主要包含了電力生產(chǎn)、傳輸以及消費等不同的環(huán)節(jié)，在此過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，與此同時，在智能電網(wǎng)不斷發(fā)展以及運行的過程中，終端的信息采集量也將會迅速增長。

1.2 數(shù)據(jù)類型多

和以往的電力系統(tǒng)不同，智能電網(wǎng)能夠產(chǎn)生多種類型的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的很多數(shù)據(jù)都是結(jié)構(gòu)化的形式，然而，智能電網(wǎng)系統(tǒng)能夠產(chǎn)生出聲音以及圖片等非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，體現(xiàn)出電力大數(shù)據(jù)的多種多樣性。

1.3 數(shù)據(jù)速率高

智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸工作是借助信息數(shù)據(jù)流完成的，具有準確性以及即時性地特點，對于數(shù)量比較多以及運算速度比較快的電網(wǎng)而言，電力大數(shù)據(jù)的傳輸速率具有非常重要的意義。

1.4 數(shù)據(jù)價值高

將智能電網(wǎng)中獲取的數(shù)據(jù)使用到電力生產(chǎn)、傳輸以及消耗等各個階段，能夠充分發(fā)揮出電力數(shù)據(jù)的價值，并且通過進行深度挖掘以及融合，能夠得到更有價值的信息，給智能電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行奠定良好的數(shù)據(jù)保障。

2 智能電網(wǎng)建設(shè)中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用策略

2.1 智能調(diào)度

在建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中，將大數(shù)據(jù)應(yīng)用其中，能夠有效提升電網(wǎng)調(diào)度的智能化水平，并且也能夠保障電網(wǎng)的實際運行效率。目前，要想了解區(qū)域中電網(wǎng)的運行狀況，需要借助檢測設(shè)備來實現(xiàn)，但是，通常情況下檢測設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)量比較大，主要包含了設(shè)備的運行信息、基本信息、缺陷數(shù)據(jù)記錄以巡檢信息等。然而，這種數(shù)據(jù)主要包含了非結(jié)構(gòu)化以及結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，使用傳統(tǒng)的技術(shù)并不能很好地完成數(shù)據(jù)整合以及信息分析工作，在數(shù)據(jù)挖掘中也不能發(fā)揮出相應(yīng)的價值，但是，大數(shù)據(jù)技術(shù)的使用則能夠有效解決這一方面的問題，可以在數(shù)據(jù)挖掘方面發(fā)揮出相應(yīng)的作用，從而促進電網(wǎng)智能化建設(shè)工作的順利實施。

2.2 電能損耗分析

對于電力企業(yè)的運營成本而言，電能損耗能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生直接的影響。目前，電力部門可以借助變壓器端的變壓表完成電能損耗的測量工作，由此可見，數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計以及分析都能夠在離線的狀態(tài)下進行，然而，電表自身存在的誤差也引發(fā)了數(shù)據(jù)之間的誤差，這就需要對電表數(shù)據(jù)進行專項處理之后才能夠?qū)⑵溆玫綄嶋H的分析以及統(tǒng)計工作中。然而，使用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠準確對電表數(shù)據(jù)進行準確建模，云計算技術(shù)的使用可以準時完成數(shù)據(jù)的收集以及分析工作。

2.3 用電負荷控制及預(yù)測

構(gòu)建電力系統(tǒng)通常情況下都會出現(xiàn)大量具有存儲性并且容量比較小的負荷。確保可控負荷的利用率將是高峰期用電的關(guān)鍵所在。然而在實際使用大數(shù)據(jù)技術(shù)的過程中，需要對不同的可控負荷和用電負荷進行深入分析總結(jié)，保障電力資源調(diào)動具備針對性以及合理性的特點，使電網(wǎng)需求的供應(yīng)有據(jù)可依。

2.4 安全分析及智能預(yù)警

自動化以及智能化的監(jiān)控設(shè)備在電力產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的過程中逐漸出現(xiàn)，這種現(xiàn)象對于大數(shù)據(jù)技術(shù)的使用奠定了良好的基礎(chǔ)。由于這些設(shè)備會大面積覆蓋并且鋪設(shè)到電網(wǎng)運行的區(qū)域，并且產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)應(yīng)該及時予以采集和處理，并且要對數(shù)據(jù)的價值進行深度挖掘，然而，大數(shù)據(jù)技術(shù)具有計算能力強、計算速度快的優(yōu)勢，因此，能夠?qū)Υ罅康碾娋W(wǎng)數(shù)據(jù)進行處理，并且挖掘出有價值的數(shù)據(jù)信息，同時為跨區(qū)域的大量數(shù)據(jù)信息之間實現(xiàn)共享提供了可能性。現(xiàn)下，我國電力行業(yè)在開展預(yù)警機制以及安全分析工作仍然在調(diào)度中心完成，但是，調(diào)度中心對離線數(shù)據(jù)進行采集、分析之后能夠生產(chǎn)預(yù)警預(yù)案，并不能很好地滿足智能化實時監(jiān)控以及全面評估工作的開展。就需要用到大數(shù)據(jù)和云計算相結(jié)合的智能化系統(tǒng)，以此來建立有效統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析以及安全監(jiān)管體系，將強有力的計算能力體現(xiàn)出來。

2.5 數(shù)據(jù)傳輸及存儲

目前，現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)逐漸被研發(fā)出來，并且得到了廣泛的應(yīng)用，提高了智能電網(wǎng)處理海量數(shù)據(jù)的可操作性。然而，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展以及升級的過程中，需要針對智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)的特點，運用具有針對性的參數(shù)化壓縮算法，即在使用無線數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)完成電線檢測工作，對采樣數(shù)據(jù)進行壓縮以及優(yōu)化處理，并且降低數(shù)據(jù)傳輸以及存儲方面的要求。此外，云計算技術(shù)所提供的分布式處理技術(shù)也能夠有效解決海量數(shù)據(jù)面臨的存儲方面的問題。一般情況下，電網(wǎng)的核心業(yè)務(wù)包含的數(shù)據(jù)應(yīng)該借助關(guān)系型的數(shù)據(jù)完成存儲工作，對于具有較高實時性要求的數(shù)據(jù)，需要運用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)處理的方法，而對于大量的非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，需要使用分布式系統(tǒng)對其進行存儲。

3 結(jié)束語

總而言之，在建設(shè)智能電網(wǎng)的過程中，大數(shù)據(jù)技術(shù)的使用越來越廣泛，在分析和儲量大量數(shù)據(jù)的過程中發(fā)揮著非常重要的作用，智能電網(wǎng)的發(fā)展也出現(xiàn)了一定的變化。因此，我們應(yīng)該加大對大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究力度，為促進國家以及電力企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。