試論基于云計算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)

孟安寧

摘 要：21世紀(jì)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了飛速發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)τ嬎銠C(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用也越來越重視。計算機(jī)時代的到來，使得各種先進(jìn)的技術(shù)在電力大數(shù)據(jù)分析中被廣泛的應(yīng)用。電力大數(shù)據(jù)指的是與電力企業(yè)運(yùn)營、銷售、生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。在云計算的環(huán)境下，電力大數(shù)據(jù)的研究應(yīng)用不僅推進(jìn)了電力系統(tǒng)的發(fā)展，同時也確保了數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性。文章先分析了電力大數(shù)據(jù)的主要特征以及電力大數(shù)據(jù)為供電企業(yè)帶來的有利影響，最后重點(diǎn)探討基于云計算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)及應(yīng)用，為今后的研究提供依據(jù)和借鑒。

關(guān)鍵詞：電力大數(shù)據(jù);云計算;計算機(jī);電力系統(tǒng)

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）09-0069-02

0 引言

在云計算環(huán)境下，電力大數(shù)據(jù)分析主要是以分布式計算框架為基礎(chǔ)，并對電力大數(shù)據(jù)的各種特征充分利用起來，從而設(shè)計出對數(shù)據(jù)更新完全適用的各種提升技術(shù)，對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)進(jìn)行了必要的改革。此外，對比傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析來說，這種云計算下的電力數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢有很多，不僅使數(shù)據(jù)查詢的效率提高，還可以有效的降低成本。目前，電力大數(shù)據(jù)的發(fā)展備受重視，已經(jīng)有很多大中型電力企業(yè)針對大數(shù)據(jù)信息技術(shù)展開了既全面又深入的研究。為此，大數(shù)據(jù)信息化也成為電力企業(yè)未來發(fā)展的一個主要目標(biāo)。

1 電力大數(shù)據(jù)的主要特征

1.1 體量大

隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展，終端傳感器以及智能電表在收集電力數(shù)據(jù)信息的過程中實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一部署。其中，智能電表采集數(shù)據(jù)信息基本上采集一條用戶信息需要15min，所以用電記錄在一天中的信息內(nèi)容將新增上億條左右，足以說明存儲信息體量之大。

1.2 結(jié)構(gòu)類型多

當(dāng)前有很多種電力大數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)類型，應(yīng)用電力大數(shù)據(jù)的過程中，有各種音視頻等半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)類型在不斷的產(chǎn)生，這些數(shù)據(jù)同樣可以被電力大數(shù)據(jù)所兼容，進(jìn)而可以有效的處理信息數(shù)據(jù)。

1.3 應(yīng)用速度快

電力大數(shù)據(jù)有很快的應(yīng)用速度，所以應(yīng)用于電力系統(tǒng)中可以快速的處理數(shù)據(jù)，在快速增加的終端數(shù)量系統(tǒng)的影響下，存儲系統(tǒng)可以達(dá)到數(shù)據(jù)存儲的需求[1]。

2 電力大數(shù)據(jù)為供電企業(yè)帶來的有利影響

2.1 運(yùn)營管理水平得到升級

在電力系統(tǒng)中，主要是為了平衡與管理電能的生產(chǎn)、輸送、分配及用電環(huán)節(jié)。而電力系統(tǒng)在應(yīng)用了智能電網(wǎng)后，重點(diǎn)在于運(yùn)用各種電力大數(shù)據(jù)信息安全分析技術(shù)要點(diǎn)。如今，社會正處于一個大改革、大發(fā)展的關(guān)鍵時期，科技發(fā)展且信息流通快，給人們的生活帶來很多便利。在高新科技發(fā)展背景下，大數(shù)據(jù)應(yīng)運(yùn)而生，已經(jīng)完全融入人們生活的方方面面。

2.2 用戶的用電體驗(yàn)得到改善

為了供電質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益都能得到提高，就要求供電企業(yè)必須全面分析電力用戶的實(shí)際情況。由于電力大數(shù)據(jù)已經(jīng)涵蓋各行各業(yè)的用戶用電需求、供電服務(wù)以及相關(guān)設(shè)備廠商，為此，供電企業(yè)在研究并整合這些信息時就可以對電力用戶的能源生產(chǎn)和消費(fèi)特征進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，合理的規(guī)劃電網(wǎng)，使電力用戶的用電體驗(yàn)及用電滿意度都得到明顯提高。

2.3 智慧型節(jié)能產(chǎn)品的打造

供電企業(yè)是一次能源消耗行業(yè)，它通過對大數(shù)據(jù)技術(shù)的利用，進(jìn)行分析能源供給、消費(fèi)、移動終端的不同數(shù)據(jù)，從而研發(fā)的產(chǎn)品都是具有環(huán)保、節(jié)能特性的，將一些能效高、付費(fèi)低的使用方法提供給用戶。例如：在智能家電方面，對客戶的側(cè)需求管理過程中充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)和相關(guān)設(shè)備的制造商進(jìn)行合作，開展有效管理，同時改進(jìn)和創(chuàng)新銷售環(huán)節(jié)[2]。

3 基于云計算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)及應(yīng)用

3.1 基于云計算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)

電力大數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)本身有著較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，從采集電力大數(shù)據(jù)開始，其中經(jīng)過多個環(huán)節(jié)，再到最后的計算分析，需耗費(fèi)的時間較多。傳感器采集數(shù)據(jù)以及智能電表都是利用網(wǎng)絡(luò)將中心數(shù)據(jù)發(fā)送出去。總的來說，數(shù)據(jù)采集的特點(diǎn)就是頻率固定以及具有周期性。如果在數(shù)據(jù)采集過程中出現(xiàn)遺漏或者錯誤，需要不定期進(jìn)行補(bǔ)采。所以，為充分保證數(shù)據(jù)的有效性，緩解相關(guān)系統(tǒng)的壓力，一般采集完數(shù)據(jù)之后要先在前置機(jī)緩沖池內(nèi)將其放置其中，并對其做好處理。此時，人員以及那些和設(shè)備相關(guān)的靜態(tài)信息就會共同組成檔案數(shù)據(jù)庫。如果要更新檔案信息庫中的信息，必須保證數(shù)據(jù)庫信息在更新后能在云儲存系統(tǒng)中保存，進(jìn)而得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。此外，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計算的過程中，應(yīng)該按照業(yè)務(wù)邏輯來進(jìn)行，將計算出的數(shù)據(jù)填入云存儲系統(tǒng)內(nèi)，相關(guān)系統(tǒng)就能很快的從云存儲系統(tǒng)中篩選出客戶所需數(shù)據(jù)，并被用戶使用。還要計算那些與檔案相關(guān)的數(shù)據(jù)。云存儲系統(tǒng)能將這些檔案數(shù)據(jù)的計算結(jié)果在數(shù)據(jù)庫中實(shí)現(xiàn)自動同步，最終能夠達(dá)到客戶的需求。如今，基于云計算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)已經(jīng)是一項(xiàng)相對成熟的技術(shù)，也被廣泛的應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，由此也使互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)時代的業(yè)務(wù)特征及其需求得以體現(xiàn)。目前，大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)還有一定局限性，所以需要對其繼續(xù)開發(fā)和優(yōu)化[3]。

（1）在互聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下分析大數(shù)據(jù)時，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用就應(yīng)該將良好的支持提供給整個數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的索引。如果電力大數(shù)據(jù)分析中不能有效利用索引對多個區(qū)域展開查詢工作，那么大部分訪問出來的數(shù)據(jù)內(nèi)容都是些無關(guān)緊要的內(nèi)容，其用處不大，而且訪問的執(zhí)行性容易降低。所以，查詢某一區(qū)域時，索引機(jī)制的合理設(shè)計能夠確保準(zhǔn)確查詢。實(shí)現(xiàn)多次的閱讀功能是典型的互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)特征，在與該種數(shù)據(jù)特征的分布情況相結(jié)合的基礎(chǔ)上，通過采取對現(xiàn)有數(shù)據(jù)全部覆蓋的方式達(dá)到改寫數(shù)據(jù)的目的。基于此，應(yīng)該將數(shù)據(jù)改寫機(jī)制添加到現(xiàn)有的數(shù)據(jù)系統(tǒng)中去[4]。

（2）針對于云計算下的電力系統(tǒng)應(yīng)用問題，則要求電力系統(tǒng)嚴(yán)格按照業(yè)務(wù)發(fā)展需求來改寫大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的查詢語言，以覆蓋全部數(shù)據(jù)的方法起到改寫數(shù)據(jù)的目的。在電力數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中，通常使用的都是SQL的語言編寫功能，而實(shí)際應(yīng)用中要翻譯SQL的語言，使其成為與之等價的HQL語句。因此，要對該種語言進(jìn)行自動翻譯，有必要設(shè)計一種工具，促使該種數(shù)據(jù)分析業(yè)務(wù)的遷移得到有效的提升。目前，為了達(dá)到智能電網(wǎng)深入分析電力大數(shù)據(jù)以及有效挖掘數(shù)據(jù)信息的要求，研究時就要從電力大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的典型特征方面著手，并且還要結(jié)合云計算的行業(yè)發(fā)展前景來進(jìn)行，堅持對云計算的電力大數(shù)據(jù)系統(tǒng)做科學(xué)、系統(tǒng)的分析，從而研發(fā)出基于云計算的電力大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。比如：該系統(tǒng)采用了分布式并行計算框架，Hive被作為數(shù)據(jù)分析軟件，并且與電力大數(shù)據(jù)的特征進(jìn)行結(jié)合，從而使網(wǎng)絡(luò)文件的多維索引得到開發(fā)，全方位的檢索數(shù)據(jù)更新以及自動翻譯工具等的關(guān)鍵技術(shù)，在電力系統(tǒng)信息的采集方面應(yīng)用該系統(tǒng)，促進(jìn)系統(tǒng)自身的性能得到有效的提升，最終降低系統(tǒng)成本。

3.2 基于云計算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用

近年來，基于電力企業(yè)越來越重視云計算模式的應(yīng)用，使電網(wǎng)智能化發(fā)展得到進(jìn)一步推進(jìn)。在電力云模式下，圍繞電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息采集和統(tǒng)計這兩個方面展開，由此可以推進(jìn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作向規(guī)模化趨勢發(fā)展。如今，云計算技術(shù)發(fā)展較快且平臺在不斷的擴(kuò)大，我國電力企業(yè)在這種形勢的影響下可以收集到難度較大的數(shù)據(jù)，并且充分利用大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，進(jìn)行系統(tǒng)化的處理數(shù)據(jù)。電力云模式也可以以電力用戶的實(shí)際需求為依據(jù)，確保所開展的數(shù)據(jù)采集、整合工作都是具有針對性的。云計算模式的核心就在于利用存儲形式全面采集檔案性質(zhì)明顯的信息。此外，更新數(shù)據(jù)的過程和以往更新電子程序的過程是非常類似的，兩者有相同之處，在進(jìn)行更新時和網(wǎng)絡(luò)能達(dá)到自動同步的狀態(tài)。

基于云計算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)已經(jīng)得到進(jìn)一步應(yīng)用，在2013年的浙江電力系統(tǒng)中展開的云計算電力大數(shù)據(jù)案例是比較成功的，對云計算電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的運(yùn)用有深入了解后，在很大程度上提高了智能電網(wǎng)的發(fā)展效率。基于這種云計算平臺，有效匯總數(shù)據(jù)，利用計算機(jī)管理平臺的分析，可以保持持續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與計算，通過負(fù)載均衡器可以有效調(diào)節(jié)電力數(shù)據(jù)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)仁侄芜M(jìn)行前置提取，再通過前置群接近有效的數(shù)據(jù)處理。從根本上說，上述的緩沖及處理方式可以被數(shù)據(jù)統(tǒng)計過程當(dāng)作是最佳方式，通過該數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，也明顯提高了數(shù)據(jù)整理效率，由此可提高服務(wù)器的穩(wěn)定性能。另外，根據(jù)客戶的要求進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理也是可以的，在云計算過程中，要通過電力平臺去完成電力傳輸配電。在云計算平臺，檔案類數(shù)據(jù)基本都被保存在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，檔案如果有更新就要由太網(wǎng)通過高速連接對其保持同步進(jìn)行，確保信息是準(zhǔn)確的。在原有的方案中，云計算系統(tǒng)平臺是由兩臺小型的HP機(jī)組成，主要是在共享存儲上保存數(shù)據(jù)，而相關(guān)的存儲設(shè)備的連接要靠高速網(wǎng)絡(luò)去實(shí)現(xiàn)。新型方案中利用的連接方式是八臺刀片式服務(wù)連接，相比兩臺小型機(jī)的速度來說，其運(yùn)行速度明顯要快很多，新型方案還能使關(guān)系數(shù)據(jù)庫的費(fèi)用得到降低，所以被積極采用[5]。

4 結(jié)語

總之，云計算是現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)物，計算機(jī)的SQL系統(tǒng)被應(yīng)用于云計算中，可以進(jìn)行智能化分層處理相關(guān)數(shù)據(jù)，綜合性應(yīng)用與分析整體資源。目前，云計算的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了不斷發(fā)展，并且與云計算的最新發(fā)展?fàn)顩r結(jié)合分析可知，基于數(shù)據(jù)庫的電力大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)在伸縮性以及性能方面都到了瓶頸期，所以應(yīng)該不斷更新其軟件系統(tǒng)。電力大數(shù)據(jù)中應(yīng)用云計算有利于不斷完善電力系統(tǒng)信息管理結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)自身的性能也得到了優(yōu)化，為我國電力管理工作的持續(xù)發(fā)展提供必要的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

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