能源互聯網大數據分析技術綜述

董華彪 沈陽工學院

能源互聯網大數據分析技術綜述

董華彪 沈陽工學院

能源互聯網這一概念是全球能源互聯網技術領軍企業遠景能源所率先提出，遠景能源認為能源的市場化、民主化、去中心化、智能化、物聯化等趨勢將注定要顛覆現有的能源行業。隨著能源互聯網的發展，越來越多的數據被采集和存儲，以至于信息種類繁多，信息量巨大，而且要求信息具有實時性，因此，大數據分析技術在能源互聯網中被廣泛應用。本文通過對能源互聯網大數據概念的分析，敘述了能互聯網大數據分析技術，為能源互聯網安全穩定的發展提供了重要的依據。

能源互聯網 大數據分析 數據挖掘

前言：迫于環境保護的壓力，可再生能源被相繼開發，雖然再生能源具有可再生性并且不會對自然環境進行破壞，但是大多數都具有不穩定性，在此背景之下，能源互聯網被提出。能源互聯網以大電網為“主干網”，以微網、分布式能源等能量自治單元為“局域網”，通過開放對等的信息一能源一體化架構實現能源的雙向按需傳輸和動態平衡使用。能源互聯網開放、互聯、分享等特征決定了其信息實時性要求更高，因此離不開大數據分析技術的應用。

1 能源互聯網大數據概念

大數據技術以“4V”為其主要特點，即數據容量大（volume）、數據類型繁多（variety）、商業價值高（value）、處理速度快（velocity）。大數據分析處理過程主要包含數據采集、數據導入和預處理、數據統計和分析以及數據挖掘。數據采集一塊依賴因特網和物聯網技術，使用嵌入式傳感器對數據進行采集，結果應用于各個監測系統中。為了實現數據分析，需要將采集結果進行導入，導入時還要進行預處理，因為由于一些不可抗的因素影響，會使得數據錯漏和丟失，因此需要對數據進行預處理。數據的統計和分析包括分類、聚類和關聯技術。大數據分析結果被用于數據挖掘，因為分析僅僅是以數據為中心進行處理，得到的結果不能被人們所理解。因此需要以數據挖掘為目的進行指導，對分析結果進行精煉和提取，轉換為人們所能理解的語義形式。

2 能源互聯網大數據分析技術

2.1 大數據處理平臺

大數據系統需要非常大的數據處理、傳輸輸和存儲能力。目前的云計算平臺是最符合要求的計算設施。云平臺具有一定的可伸縮性，最大限度的利用自身的計算能力，降低成本，節省開支。同時云平臺還具有安全性，可以保障用戶信息不被泄露。面對龐大的數據量，單臺計算機難以勝任，促使人們研究分布式并行計算方法，通過并行方法，許多單機難以完成的任務都能夠在可接受時間內完成。在因特網中，數據流動性非常大，許多任務會不斷產生新的數據，傳統的數據處理框架不能夠勝任，因此利用流計算來處理流數據，數據只需要進行一次性處理，隨到隨處理，使用完成后無需或者只要部分存儲。如此龐大的計算量，對數據的處理速度有很高的要求。有人提出將數據全部駐留在內存中運行。CPU直接內存讀取，因為內存數據讀寫速度遠高于硬盤讀取速度，計算性能大幅度提高，大大提高實時系統的性能?？梢暬瘮祿幚砑夹g是將數據轉化為圖形和圖像在屏幕顯示并且進行交互處理，有助于觀察者進行系統穩態、暫態判斷和整體運行感知。

3 大數據分析算法

大數據挖掘算法大多采用并行化的思想。關聯分析是挖掘數據庫中兩個或多個變量之間存在的關系。經典的關聯算法為Apriori算法，但是它存在著缺陷，因此FP-growth算法被提出，它解決了Apriori算法中長頻繁項搜索子項數量巨大的問題，而且在效率上遠高于Apriori算法。分布式聚類算法可以發現設備的故障和狀態異常，將正常狀態和故障狀態區分。聚類以樣本之間的相似度為基礎，通過不同的距離計算方式達到不同的分類效果。在能源互聯網中數據采集量巨大，聚類需要分布式運行，以達到減少計算時間的目的。在形成具體的分類標準和準則之后，可以用分布式分類算法分類。分類包含訓練和分類兩個過程，和聚類相比，分類更具有更明確的目標。分類算法也需要并行化實現，相較于傳統的數據挖掘方法，優勢明顯。

結語：隨著采集手段和技術的不斷豐富，越來越多的能源互聯網業務的大數據被采集和存儲，因此大數據分析技術是能源互聯網不可或缺的基礎技術。大數據分析技術擁有很大的改進和研究空間，因為在數據收集和處理中工作量很大，分析計算也比較復雜，因此需要不斷的實踐和應用，逐步完善和改善大數據分析技術。在能源互聯網中，應該充分利用大數據的“4V”特點和優勢，將其發展成一個具有實時性或者準實時性的職能型分析工具。

[1]張東霞，邱才明，王曉蓉等.全球能源互聯網中的大數據應用研究[J].電力信息與通信技術，2016，12(03):20-24.

[2]李洋，何寶靈，劉海濤等.面向全球能源互聯網的分布式電源云服務與大數據分析平臺研究[J].電力信息與通信技術，2016，05(03):30-36.

[3]楊佩，蔡皓，裘洪彬等.面向能源互聯網的大數據關鍵技術研究[J].電力信息與通信技術，2016，06(04):9-12.

董華彪（1979——），男，遼寧鞍山人，專業：計算機應用技術、研究方向：數據挖掘技術