大數據環境下電力企業智慧型運營監測管理研究

中電建新能源集團股份有限公司 趙菁磊

1 引言

隨著信息化技術的發展和應用，電力企業的運營監測管理已經從傳統的手工化和單一化向智慧型化和多元化方向轉變。本文旨在探討大數據環境下電力企業智慧型運營監測管理的研究問題，提出一種基于大數據技術的智慧型運營監測管理模式，以期為電力企業的運營監測管理提供新的思路和方法。

2 背景和意義

2.1 大數據時代下電力企業運營監測的挑戰

電力企業的規模不斷擴大，電力系統也日益復雜化，數據量急劇增加，傳統的運營監測手段已經不能滿足實際需求。電力市場的競爭日益激烈，企業需要更加高效和精細地管理運營，實現更好的經濟效益和運營安全[1]。因此，電力企業需要更加精準地分析和管理大量數據，以提高運營效率和管理水平。

2.2 智慧型運營監測管理的優勢和意義

首先，可以通過對數據的精準分析和管理，實現運營效率的提高，減少成本和資源浪費。其次，可以通過對電力系統的監測和預警，及時發現和解決潛在的安全隱患，保障電力系統運營的安全和穩定。最后，智慧型運營監測管理系統可以通過對能源消耗的數據分析和管理，實現能源的高效利用，推進能源可持續發展。

3 現有技術和方法分析

3.1 大數據技術在電力企業的應用現狀

大數據技術在電力企業中的應用越來越廣泛，不僅可以優化電力企業的運營管理，節省能源成本，保障電力系統的安全穩定，還能提高用戶服務水平和用戶滿意度。目前，電力企業已經開始使用大數據技術，通過對各種數據的收集、分析和處理，實現對電力運營的精細化管理。這種管理方式可以提高運營效率和質量，同時也能降低成本和浪費，推動能源節能和減排。此外，大數據技術還可以幫助電力企業實現對電力系統的安全保障。通過對電力系統的數據監測和分析，及時發現和解決潛在的安全隱患，保障電力系統運營的安全和穩定，從而為電力企業的可持續發展提供保障。大數據技術還能幫助電力企業實現個性化服務，提高用戶滿意度和服務質量。通過對用戶需求的分析和把握，電力企業可以實現個性化服務，提高用戶體驗和滿足用戶需求。

3.2 傳統運營監測方法的不足與問題

傳統的運營監測方法由于數據分散、精度低、人工干預多以及事件響應慢等不足和問題，難以滿足現代電力系統的日益復雜的運營監測需求。數據的分散和不共享，導致電力系統的數據難以整合和分析，使得運營監測變得困難。此外，傳統監測手段采集的數據精度低，不能滿足電力系統運營監測的需求。傳統的監測手段還需要大量的人工干預，這不僅費時費力，還容易出現人為誤差，降低了監測的精度和效率。智慧型運營監測管理系統可以整合各個設備和系統采集的數據，實現數據的共享和整合，從而使得運營監測變得更加高效和準確。此外，智慧型運營監測管理系統可以采集更為豐富的數據，提高了監測的精度和準確度，從而更好地滿足了電力系統運營監測的需求[2]。

3.3 智慧型運營監測管理的相關技術和方法

智慧型運營監測管理系統應用了多種前沿技術和方法，包括大數據、物聯網、人工智能和云計算等技術，實現了對電力系統的全方位、實時化、智能化監測和管理。這些技術的應用使智慧型運營監測管理系統具有很強的數據處理能力和分析能力，可以高效、準確地收集、存儲、處理和分析各種數據，為電力企業提供了全面、精準的監測和管理支持。其中，大數據技術是智慧型運營監測管理系統的基石，通過對各種數據的收集、存儲、處理和分析，實現了對電力系統的智能化監測和管理。而物聯網技術則通過將設備和系統與互聯網連接，實現了對設備和系統的實時監測和遠程控制，提高了監測和管理的效率和準確性。而人工智能技術則通過機器學習、自然語言處理等技術，實現了對電力系統中數據的自動分析和處理，提高了監測和預測的準確性和效率。最后，云計算技術則通過云計算平臺，實現了數據的集中存儲、共享和管理，提高了電力企業的數據處理能力和效率。配電網智慧運維如圖1所示。

圖1 配電物聯網綜合運營管理平臺

4 智慧型運營監測管理系統構建

4.1 數據采集與處理

為了采集和處理電力系統中的數據，智慧型運營監測管理系統需要安裝各種傳感器和監測設備。這些設備可以感知并記錄電力系統的各種參數和狀態，比如，電能、電壓、電流、溫度、濕度等。采集到的數據需要進行預處理和清洗，以去除無效和錯誤數據。比如，有些傳感器可能會產生噪音數據或異常數據，這些數據需要被過濾掉，以確保最終的數據準確性。在清洗完數據之后，還需要對數據進行標準化和統一格式化處理。因為不同的傳感器和監測設備可能使用不同的數據格式和單位，為了使這些數據可以被整合和分析，需要將其進行一定的標準化和格式化。標準化和格式化的過程包括了將數據轉化為統一的單位和格式，以確保數據的一致性和可比性，如此可以將不同來源的數據整合到同一個系統中，并進行后續的分析和處理[3]。

4.2 集控中心建設

集控中心是電力企業智慧型運營監測管理系統的核心組成部分之一，其主要功能包括實時監測和分析、能源調度和優化、設備監測和故障診斷以及現場指揮和調度。通過對電網各個節點的數據采集和處理，集控中心可以實現對電網的實時監測、調度和控制，包括電網的負荷變化、設備運行情況等信息的分析以及預測可能出現的故障。在能源調度和優化方面，集控中心可以根據電網的負荷變化和能源供需情況，對電力系統進行優化調度，以保障電網的可靠性和穩定性。在設備監測和故障診斷方面，集控中心通過對電力設備進行實時監測和分析，可以及時發現設備運行異常情況，并進行故障診斷和處理。此外，集控中心還可以進行現場指揮和調度，根據電網運行情況，對各個節點的操作人員進行指揮和調度，以確保電網的正常運行。這一功能對于應對突發情況和保障電網安全具有重要意義。

4.3 智慧運維

智慧運維是集控中心的重要應用之一，通過對電力設備的實時監測和分析，可以實現設備故障預測、預防和快速響應，降低電力企業的運維成本，提高設備的運行效率和可靠性。配電網智慧運維如圖1所示。智慧運維主要包括數據采集和處理、故障預測和預警、遠程監控和控制以及自動化運維等幾個方面。首先，通過物聯網技術，對設備、系統等進行實時監測和數據采集，將數據傳輸至云平臺進行分析和處理。其次，通過機器學習和深度學習等技術，對大量歷史數據進行分析和挖掘，建立模型預測設備可能出現的故障，并在故障發生前進行預警，提前采取措施避免故障發生。此外，通過云平臺，對設備進行遠程監控和控制，可以快速響應設備異常情況，進行遠程維修和調整，減少故障維修時間和成本。最后，智慧運維還可以通過自動化腳本和工具，實現自動化運維，減少人工干預，提高運維效率和準確性。

4.4 數據分析與建模

智慧型運營監測管理系統通過數據分析與建模技術，可以深入分析采集到的數據，并挖掘數據中的規律和趨勢。這些技術包括但不限于數據挖掘、機器學習和統計分析等。數據挖掘技術可以幫助系統發現數據中的隱藏模式和關系，以便更好地理解和優化電力系統的運行。機器學習技術則可以基于大量采集的數據集，通過算法學習和預測電力系統的運行狀態和效率，同時提供針對性的預測和優化方案。統計分析技術可以對采集到數據進行分析，從而發現數據中的規律和趨勢，并據此制定相應的優化策略。在數據分析和建模的過程中，智慧型運營監測管理系統會根據實際情況建立相應的模型，用于預測和優化電力系統的運行狀態和效率。這些模型包括但不限于預測模型、優化模型、故障診斷模型等。這些模型可以幫助系統提前預測電力系統中的故障，提高電力系統的可靠性和安全性，同時提高電力系統的運行效率和質量[4]。

4.5 運營管理與決策支持

智慧型運營監測管理系統通過運用運營管理和決策支持技術，實現對電力系統的全生命周期管理。系統可以對電力系統的采購、運行、維護和升級等各個環節進行管理，從而確保電力系統的正常運行和高效管理。在電力系統的采購環節，智慧型運營監測管理系統可以通過數據分析和建模技術，對供應商進行評估和選擇，從而確保采購的設備和材料的質量和性能。同時，系統還可以對采購成本進行分析和優化，從而降低電力企業的采購成本。在電力系統的運行環節，智慧型運營監測管理系統可以通過數據分析和建模技術，對電力系統的運行狀態進行實時監測和分析，發現并預測潛在的故障和問題，并提供相應的優化和改進建議。這些維護和升級建議可以幫助電力企業延長電力設備的使用壽命，降低維護和升級成本。

4.6 可視化展示與監控

智慧型運營監測管理系統是一個數據密集型的系統，可以幫助電力企業收集和整理電力系統的各種數據，包括電量、負載、能耗、設備狀態等。這些數據可以通過數據可視化和監控技術，以圖表、報表等形式進行展示，以方便電力企業進行實時監控和分析，同時提供預警和告警服務，對電力系統的異常情況進行及時預警和處理，確保電力系統的穩定運行。數據可視化是智慧型運營監測管理系統的一個重要特點。該系統可以將數據轉化為圖表、報表等易于理解的形式，以幫助電力企業更好地理解和分析電力系統的狀態和趨勢。通過可視化展示，電力企業可以快速了解電力系統的運行情況，發現和解決潛在問題，提高電力系統的可靠性和效率。監控技術是智慧型運營監測管理系統的另一個重要特點。該系統可以實時監測電力系統的各種參數和指標，發現并預測潛在的問題和故障，并通過預警和告警服務對電力企業進行提醒和警告。這些預警和告警可以幫助電力企業及時發現和處理潛在的問題，避免電力系統的故障和事故，確保電力系統的穩定運行[5]。

5 結語

本文對大數據環境下電力企業智慧型運營監測管理進行了深入研究，提出了一種基于大數據技術的智慧型運營監測管理模式。通過對該模式的分析和探討，可以發現，該模式在提高電力企業運營效率、服務質量和降低企業運營成本等方面具有重要的應用價值和實踐意義。然而，電力企業在實施智慧型運營監測管理模式時，需要充分考慮自身的實際情況和需求，并進行全面的技術升級和管理改進。同時，由于大數據技術的快速發展，電力企業需要不斷地更新和優化其智慧型運營監測管理系統，以保持其競爭優勢。