智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及困境探討

李楊

摘 要 隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力事業(yè)得到了長足的發(fā)展，特別是科技的進(jìn)步，使得智能電網(wǎng)取得了一定程度的發(fā)展。智能電網(wǎng)的建立，有利于將電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電、配電、用電實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)管理，隨著越來越多的新型技術(shù)應(yīng)用到電力網(wǎng)絡(luò)中，特別是云計(jì)算平臺的應(yīng)用，大量的異構(gòu)數(shù)據(jù)積累，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研究也應(yīng)運(yùn)而生。在新的時(shí)期，智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，文章就分析智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，并探討在新時(shí)期大數(shù)據(jù)處理技術(shù)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞 智能電網(wǎng)；大數(shù)據(jù)處理技術(shù)；應(yīng)用現(xiàn)狀；困境

中圖分類號：TM743 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）14-0091-01

在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，如智能電表安裝、電力運(yùn)行等環(huán)節(jié)。電力企業(yè)在一定時(shí)間間隔內(nèi)對用電客戶的用電數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集，從而構(gòu)成電網(wǎng)客戶端大數(shù)據(jù)，根據(jù)對這些數(shù)據(jù)的分析更好的了解用電用戶的實(shí)際情況，以便科學(xué)合理的設(shè)置大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

1 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)概述

1.1 智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的大數(shù)據(jù)

電網(wǎng)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可以分為三種類型，包括電網(wǎng)運(yùn)行中設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運(yùn)營數(shù)據(jù)以及電網(wǎng)管理數(shù)據(jù)。

根據(jù)電網(wǎng)數(shù)據(jù)內(nèi)在結(jié)構(gòu)，可以將其分為結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)以及非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。其中結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)包括關(guān)系庫中儲存的數(shù)據(jù)，隨著我國科技的進(jìn)步，結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)不斷的增長。跟結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)不同的是，非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)不方便用二維邏輯表現(xiàn)，主要包括圖形處理數(shù)據(jù)以及視頻監(jiān)控產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。由于智能化的發(fā)展，非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)每年以60%的指數(shù)上漲，逐漸成為智能電網(wǎng)中重要的組成部分。

與傳統(tǒng)電網(wǎng)不同的是，智能電網(wǎng)具有很強(qiáng)的智能化，這就需要能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及時(shí)的獲取，目前智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1）為了能夠?qū)崿F(xiàn)對電網(wǎng)運(yùn)行中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的獲取，就必須設(shè)置越來越多的采集點(diǎn)，監(jiān)測設(shè)備應(yīng)用也越來越多，每一秒都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。

2）設(shè)備對電網(wǎng)運(yùn)行信息采樣的頻率越來越快。

3）為了掌握電網(wǎng)運(yùn)行的細(xì)節(jié)，就需要對電網(wǎng)運(yùn)行中相關(guān)信息的實(shí)時(shí)變樣采集。

1.2 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)特點(diǎn)

智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)。

1）智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)量大。隨著智能化的發(fā)展，電網(wǎng)數(shù)據(jù)從TB級逐漸上升至PB級。

2）智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)類型種類繁多。社會對電力需求量越來越多，為了能夠滿足電量數(shù)據(jù)要求，電網(wǎng)數(shù)據(jù)的種類也越來越繁雜，包括文本數(shù)據(jù)、媒體數(shù)據(jù)等結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，還包括非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)的應(yīng)用以及處理上也不盡相同。

3）智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)利用價(jià)值密度較低。就以電網(wǎng)監(jiān)控視頻為例，在實(shí)時(shí)監(jiān)控的過程中，有用的數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)的比例很少，絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)都屬于正常數(shù)據(jù)，而少數(shù)的異常數(shù)據(jù)正是有用的數(shù)據(jù)，也才是對電網(wǎng)運(yùn)行檢修提供有力依據(jù)的數(shù)據(jù)。

4）數(shù)據(jù)處理速度快，智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理速度可以用微秒計(jì)算，能夠在極短時(shí)間內(nèi)分析數(shù)據(jù)，為電網(wǎng)運(yùn)行決策的制定提供依據(jù)。

2 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用面臨的挑戰(zhàn)

2.1 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)傳輸、存儲技術(shù)

智能化的發(fā)展，電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)、以及電力設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)被全部記錄下來，數(shù)據(jù)量越來越多，這給電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控設(shè)備以及數(shù)據(jù)的傳輸、存儲系統(tǒng)造成巨大的負(fù)擔(dān)，并對電網(wǎng)智能化發(fā)展造成很大的影響。

對于智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的傳輸，采用數(shù)據(jù)壓縮的方式能夠提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男剩档蛿?shù)據(jù)傳輸量。所以越來越多的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)被應(yīng)用到智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸中，通過數(shù)據(jù)壓縮能降低數(shù)據(jù)儲存的空間，但在壓縮以及解壓過程中也會對系統(tǒng)中心帶來一定的資源浪費(fèi)，需要更為合理的平臺支持。

對于智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)存儲方面，采用分布式文件保存的方式能夠?qū)崿F(xiàn)對大量數(shù)據(jù)的存儲，但對電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)處理方面還有一定的局限性。所以需要對系統(tǒng)中大數(shù)據(jù)性能進(jìn)行分析并實(shí)行分類存儲。

智能電網(wǎng)中非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)占據(jù)很大的比重，在存儲方面需要將這些海量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，這正是目前智能大數(shù)據(jù)處理技術(shù)面臨的困境。

2.2 大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理技術(shù)

對于智能電網(wǎng)來說，大數(shù)據(jù)的處理速度至關(guān)重要，數(shù)據(jù)的規(guī)模越大，數(shù)據(jù)處理的時(shí)間就越久，如果數(shù)據(jù)量的規(guī)模超過了處理技術(shù)承受的能力，難免對電網(wǎng)正常運(yùn)行造成影響，這就需要確保數(shù)據(jù)傳輸、分析、處理的速度。云計(jì)算系統(tǒng)能夠?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)提供快速的服務(wù)，但也會造成網(wǎng)絡(luò)堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，雖然堵塞的時(shí)間較短，也會對電網(wǎng)服務(wù)器造成障礙。

2.3 智能化大數(shù)據(jù)可視化分析技術(shù)

智能電網(wǎng)運(yùn)行中會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)及時(shí)分析處理，并在有限的屏幕中將其展示給電力用戶，這也是目前智能電網(wǎng)運(yùn)行大數(shù)據(jù)處理面臨重要的挑戰(zhàn)。可視化分析技術(shù)能夠有效的處理大數(shù)據(jù)，并逐漸應(yīng)用到實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行中。可視化分析技術(shù)，利用高度集成技術(shù)、高分辨率圖像，以及交互工具，為電力用戶提供明朗的數(shù)據(jù)處理結(jié)果。

隨著科技水平的提升，可視化分析技術(shù)也面臨著挑戰(zhàn)，包括該技術(shù)的擴(kuò)展性，以及重要數(shù)據(jù)的提取、顯示以及圖像合成方面的挑戰(zhàn)。

另外，還需要保證智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，對其進(jìn)行定期檢修與維護(hù)，如果在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中出現(xiàn)故障，需要根據(jù)故障的現(xiàn)象，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)，找出故障發(fā)生的原因，從根源上排除故障，使數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)故障診斷，不僅需要及時(shí)的恢復(fù)發(fā)生故障的網(wǎng)絡(luò)，不斷的改善調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的性能，還需要掌握數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)，確保數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。

3 總結(jié)

我國智能化技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用越來越廣泛，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)成為了維護(hù)智能電網(wǎng)安全運(yùn)行的主要手段。云計(jì)算為智能化數(shù)據(jù)處理、存儲提供有效的平臺，也能夠保證智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)能夠得到及時(shí)的分析與處理，為電網(wǎng)安全運(yùn)行提供保障。但是隨著電網(wǎng)智能化程度逐漸深入，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在實(shí)時(shí)性、隱私性、一致性等方面也遇到了很大的挑戰(zhàn)，必須找出有效的解決方法，這就需要有關(guān)人員加大科研力度，不斷的探索，相信我國智能電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行會越來越穩(wěn)定，必將推動我國電力事業(yè)的健康發(fā)展。

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