試論大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力調(diào)控中的應(yīng)用

高俊清

（宜興市供電公司，江蘇 宜興 214200）

引言

電力調(diào)控是供電部門的重要工作內(nèi)容之一，同時(shí)也是影響人們?nèi)粘Ｉ钆c社會(huì)活動(dòng)的關(guān)鍵因素之一。隨著人們社會(huì)生活水平的提高，社會(huì)各界對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行效率、質(zhì)量以及電力的穩(wěn)定性不斷提高要求，這就需要相關(guān)部門必須結(jié)合當(dāng)下人們的需求和時(shí)代發(fā)展的特點(diǎn)做出相應(yīng)的整改。在如今，大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)并將不斷發(fā)展，在進(jìn)行電力調(diào)控時(shí)融入大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠極大地提升其運(yùn)行質(zhì)量和穩(wěn)定性，也能夠大大提高相關(guān)部門的工作效率，為人們提供更好的用電體驗(yàn)。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在電力調(diào)控中的意義

在電力調(diào)控系統(tǒng)中，大數(shù)據(jù)的來(lái)源為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運(yùn)行與設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)以及外部信息數(shù)據(jù)。在電力調(diào)控系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，這三類數(shù)據(jù)能夠相互影響、相互作用，確保電網(wǎng)運(yùn)行處于安全穩(wěn)定的狀態(tài)。除此以外，電力調(diào)控系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)（如表1所示），包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、負(fù)荷測(cè)數(shù)據(jù)和電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，以及各種各樣的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如圖像、視頻、音頻等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的產(chǎn)生給人工電力調(diào)控工作增加了難度，傳統(tǒng)的電力調(diào)控方式難以及時(shí)、準(zhǔn)確、快速地對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理和處理。將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入到電力調(diào)控當(dāng)中，能夠有效優(yōu)化和完善龐大數(shù)據(jù)信息帶來(lái)的挑戰(zhàn)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)電力調(diào)控方式的不足，使電力調(diào)控工作達(dá)到更好的調(diào)控效果。數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于電力調(diào)控系統(tǒng)的意義，如圖1所示。

圖1 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于電力調(diào)控系統(tǒng)的意義

表1 電力控制系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分類

1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展需求

電網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)信息，單靠人為的處理難以發(fā)揮良好的效果，而將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到其中，能夠更好地管理和監(jiān)測(cè)電網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)的各項(xiàng)實(shí)時(shí)信息和數(shù)據(jù)，并且能夠快速、準(zhǔn)確地分析和研究這些數(shù)據(jù)與信息，將智能化預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用其中。在面對(duì)當(dāng)前電網(wǎng)規(guī)模和運(yùn)行壓力不斷增大的情況時(shí)，仍然能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、高標(biāo)準(zhǔn)地運(yùn)行。

1.2 有助于確保電網(wǎng)的安全性

在當(dāng)今社會(huì)，用電的數(shù)量和用電的質(zhì)量都飛速提升，其提升速度遠(yuǎn)超大家的想象，在電網(wǎng)運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)遭遇各式各樣的不確定性因素，這些因素能夠直接影響電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。因此，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行也是相關(guān)部門的重要目標(biāo)之一，想要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須要對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全方位的診斷和監(jiān)控，這就需要運(yùn)用能夠打破地域、空間、時(shí)間限制的大數(shù)據(jù)共享來(lái)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行全面掃描，追蹤到故障區(qū)域并且定位，能夠及時(shí)、高效地處理電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中遇到的各種問(wèn)題。

1.3 有助于提升用戶用電體驗(yàn)

大數(shù)據(jù)具有預(yù)判性等功能，能夠?qū)Ω黜?xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而生成科學(xué)、合理的檢修方案與供給方案，大大提升了電力調(diào)控的效率，供電穩(wěn)定性、智能化也相應(yīng)提升，節(jié)約人力成本和經(jīng)濟(jì)成本，避免了不必要的資源浪費(fèi)。此外，通過(guò)大數(shù)據(jù)對(duì)用戶的用電量和消費(fèi)習(xí)慣進(jìn)行分析，為相關(guān)部門提供更加科學(xué)可靠的依據(jù)，有針對(duì)性和目的性地調(diào)整相關(guān)供電計(jì)劃。

2 電力調(diào)控中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用

將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入電力調(diào)控，包含多個(gè)核心技術(shù)，如數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及可視化技術(shù)等。其中，數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)對(duì)電網(wǎng)在運(yùn)行中產(chǎn)生的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析，再根據(jù)多項(xiàng)數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變獲得的新數(shù)據(jù)源，為電力調(diào)控工作打造高質(zhì)量的服務(wù)。數(shù)據(jù)處理技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上建立的，能夠?qū)崟r(shí)處理多個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析技術(shù)主要是對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面分析和深入挖掘，從而為電力調(diào)控提供科學(xué)有效的數(shù)據(jù)參考依據(jù)。可視化技術(shù)能夠在具體的應(yīng)用中通過(guò)圖像的形式來(lái)分析和整理各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，從而為相關(guān)人員提供直觀的展示結(jié)果，能夠幫助相關(guān)人員更加全面、直接地了解各項(xiàng)重要數(shù)據(jù)與信息，以便及時(shí)調(diào)整相關(guān)工作方案和計(jì)劃。各核心技術(shù)協(xié)調(diào)配合，極大地提高了大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力調(diào)控中的應(yīng)用效果。核心技術(shù)的應(yīng)用，如表2所示。

表2 電力大數(shù)據(jù)核心技術(shù)對(duì)比表

2.1 對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行智能控制

電力調(diào)控系統(tǒng)能夠借助大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能化特點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。與此同時(shí)，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)集成技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)等結(jié)合起來(lái)，共同檢測(cè)系統(tǒng)中出現(xiàn)的個(gè)性數(shù)據(jù)，有效診斷系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，檢測(cè)是否在運(yùn)行中出現(xiàn)故障和問(wèn)題，并及時(shí)采取相應(yīng)的解決措施，如圖2所示。現(xiàn)階段，我國(guó)大部分電網(wǎng)在運(yùn)行時(shí)采用的電力設(shè)備，無(wú)論是設(shè)備的數(shù)量或是其質(zhì)量都在持續(xù)增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)信息越來(lái)越多樣，而傳統(tǒng)的以人工控制為主的工作方式已經(jīng)無(wú)法完成監(jiān)控的目的，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，歸根結(jié)底，還是由于人工控制的方式不能夠?qū)崟r(shí)分析各式各樣的數(shù)據(jù)信息，導(dǎo)致相關(guān)控制行動(dòng)總是發(fā)生在故障出現(xiàn)之后，從而大大降低其效率。由此可見(jiàn)，要想提高電力調(diào)控的效率，解決人工控制中存在的各種缺陷，相關(guān)部門需要大力推動(dòng)電網(wǎng)智能化發(fā)展，在電力調(diào)控中融入大數(shù)據(jù)技術(shù)，借助大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)和先進(jìn)功能提高效率，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行智能控制。

圖2 大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行智能控制

2.2 對(duì)電力系統(tǒng)安全進(jìn)行智能預(yù)警

將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到電力控制系統(tǒng)當(dāng)中，能夠?yàn)殡娏刂葡到y(tǒng)提供智能預(yù)警功能。雖然原來(lái)的電力系統(tǒng)同樣也具備預(yù)警功能，但這種功能是在離線的狀態(tài)下對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行和安全進(jìn)行分析與檢測(cè)，在這種工作模式下得出的結(jié)果準(zhǔn)確性不高，整體的工作效率較低。而與傳統(tǒng)的安全預(yù)警系統(tǒng)相比，在電力控制系統(tǒng)中融入大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠使安全預(yù)警系統(tǒng)更加智能化，從而完善傳統(tǒng)預(yù)警方式的不足，提供更加可靠的檢測(cè)結(jié)果。如在數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中運(yùn)用數(shù)據(jù)分類儲(chǔ)存技術(shù)與全網(wǎng)仿真技術(shù)等，對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、分析與處理，同時(shí)還能準(zhǔn)確追蹤和定位至出現(xiàn)系統(tǒng)故障的位置。相關(guān)工作人員能夠在第一時(shí)間根據(jù)數(shù)據(jù)信息反饋確定故障位置，結(jié)合數(shù)據(jù)分析出現(xiàn)故障的原因，及時(shí)制定相應(yīng)的解決措施。由此可見(jiàn)，大數(shù)據(jù)技術(shù)融入電力控制系統(tǒng)中，能夠?yàn)殡娏刂葡到y(tǒng)提供智能化的安全預(yù)警系統(tǒng)。幫助相關(guān)人員快速找到故障位置，并提供相關(guān)處理依據(jù)，從而大大提升了工作效率與工作質(zhì)量。除此之外，該系統(tǒng)還可以對(duì)評(píng)估方案進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和整理，減少了工作人員人工分析的難度，提高了故障處理效率。

2.4 對(duì)電力負(fù)荷情況進(jìn)行智能調(diào)控

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)主要以火力發(fā)電為主，當(dāng)今時(shí)代，國(guó)家倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保、保護(hù)生態(tài)環(huán)境與自然資源。因此，電力行業(yè)也需要積極響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召，大力推進(jìn)新能源發(fā)電系統(tǒng)。將傳統(tǒng)的火力發(fā)電與新能源發(fā)電相比較，新能源發(fā)電更加環(huán)保，對(duì)自然的污染相對(duì)更小，但是，其人為控制能力相對(duì)較差，并且還存在間歇性的問(wèn)題。新能源發(fā)電系統(tǒng)一旦出現(xiàn)間歇性問(wèn)題，將會(huì)直接影響供電的質(zhì)量和效果，降低用戶的用電體驗(yàn)，難以滿足當(dāng)下社會(huì)對(duì)用電量的需求。然而，傳統(tǒng)的電力調(diào)控系統(tǒng)并不能有效運(yùn)用火力發(fā)電彌補(bǔ)能源發(fā)電系統(tǒng)的不足，這時(shí)，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性不高，將會(huì)直接影響供電體系的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。運(yùn)用大數(shù)據(jù)信息對(duì)新能源發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行處理，能夠在一定程度上防止新能源發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)間歇性的問(wèn)題。在電力負(fù)荷的調(diào)控中融入大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行智能調(diào)控，只要新能源發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)間歇性問(wèn)題，該技術(shù)能夠根據(jù)符合的變化第一時(shí)間將火力發(fā)電系統(tǒng)的電能傳輸過(guò)來(lái)，如下頁(yè)圖3所示，從根源上實(shí)現(xiàn)電力資源的高效配置，同時(shí)又能極大地提高電力資源的利用率，響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召。

圖3 大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)電力負(fù)荷情況進(jìn)行智能調(diào)控

3 結(jié)語(yǔ)

供電系統(tǒng)是人們生活當(dāng)中必不可缺的重要環(huán)節(jié)，而電力調(diào)控是供電部門的重要工作內(nèi)容之一，同時(shí)也是影響人們?nèi)粘Ｉ钆c社會(huì)活動(dòng)的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展與變化，催生了大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，這些技術(shù)的產(chǎn)生為各行業(yè)的發(fā)展指明了方向，開(kāi)辟了更加廣闊的發(fā)展道路，同時(shí)也為各行各業(yè)存在的不足與缺陷提供了針對(duì)性的解決措施。將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入到電力調(diào)控當(dāng)中，能夠極大地優(yōu)化其調(diào)控能力與效率，從而為人們提供更好的用電體驗(yàn)。