基于大數據技術的重要用戶供電安全分析

王麗華

摘要：未來的智能電網將是依托大數據處理分析技術的全景實時電網。重要用戶作為智能電網的重要組成部分，其供電安全信息系統的建立為電網安全分析提供了各種異構且多樣化的數據。電力公司能夠實時了解重要電力用戶的運行狀態，真正實現對電網的全面管理;電力用戶可依據自身運行狀態和電網公司的評價分析，對自身用電行為進行調整，以達到安全、智能、經濟的用電模式。

關鍵詞：重點用戶;供電安全;大數據;潛在風險挖掘

引言

本文論述了大數據科技就重要電網使用者送電安全問題來討論，在配網以及使用者內部這兩個方向，結合重要使用者送電安全關聯的數據信息以及數據源頭實行整理，再討論收集數據的特殊性，以此為基礎，論述了重要電網使用者安全大數據保存編輯技術、分析修正技術和潛在風險。

1重要用戶送電安全大數據源頭和特點

1.1用戶送電安全數據源頭

1.1.1配電網送電穩定性

許多城市都已有不止一個的配電管控程序，比如配電智能化程序、調度智能化程序、生產管控程序、電能性能監控管控程序、用電情況收集程序等，這些程序給使用者送電安全收集了大量的信息源。

1.1.2使用者內部用電運轉情況

重要使用者內部的安全信息幾乎為零。第一點是因為使用者內部監控設備沒有通信能力，必須依賴人為記下信息，并且監控項目里只有電壓、功率等，監控項目比較單一;第二點因為不同使用者用電管控方式參差不齊，管控水準差距極大。所以，為了系統地、隨時地能夠知道重要電網使用者運轉狀況，設計一套數據量全、實時更新的、分辨率高的使用者監控程序是電網企業對重要使用者管控的急切須有的。

1.2送電安全數據特點討論

1.2.1安全級別要求高

重要使用者的數據安全影響到一個區域甚至中國的安全，它的送用電數據是使用者數據的重點構成成分，里面包括了很多機密信息，像使用者規模、地理坐標、作息規律等。同時不同重要使用者的數據管控水準差距太大，可以說很多使用者的數據管控水準還比較落后，假如這些重要數據一旦被犯罪分子得到，會是人們的災難，產生的損耗是無法估測的;

1.2.2數據雜亂

重要電網使用者送電信息情況雜亂，可能是由于重要電網使用者的用電情況因許多因素的影響，它不但和使用者本來用電狀態相關，而且配電網運轉狀況、國家政治及經濟政策變更等情況也會對其產生影響。另一個角度，重要電網使用者送電安全信息情況較多，一般既有隨時監控以及歷史記載等參數數值，又有時間排序信息、文本信息等許多半參數化或非參數化信息。除以上之外，它的送電安全信息涉及范圍較大，一些信息源自配電網各部門生產、管控程序，還包含一些源自使用者本來的監控和記載數據等;

1.2.3實時性強

重要電網使用者用電標準相比普通使用者要高出許多，所以電能監控方面的內容就很多、精準度更嚴格、收集的速率也更高。除此之外，因為使用者用電的偶然性、政府經濟政策等方面的影響，在使用者內部可能發生沖擊性負載的狀況，重要電網使用者負載曲線處于峰谷規律的情況下，會出現波動，然后我們對信息挖掘法重點就是波動時的信息，所以，重要使用者的信息收集需要實時性。

2重要用戶送電安全大數據關鍵技術

2.1數據收集和集成

重要使用者大數據的部分信息是源自使用者內部運轉，這些信息能歸為兩類，也就是實時改變的信息和歷史運轉信息。其中，實時改變信息利用傳感器收集，歷史運轉信息利用人為收集方法。其他的信息源自配電網的管控程序，但信息以及信息模式處于不同的信息庫里，運轉管控是豎井方式，不同部門間獨自作業，交互性差，信息查看很困難，更不用說信息共享。所以，將不同源頭、不同模式、不同特點的信息集中，做成可以面向統一主題的信息收集，做到程序全面的信息共享，就是大數據的信息收集管控。它具有關系型以及非關系型信息庫技術、信息收集及聯合技術、信息抽取科技、梳理技術以及信息清洗等。另外，此服務器可以聯網收集天氣、政府經濟政策等因素。

2.2數據存儲和編輯

傳統相關性信息庫不可以達到信息量過大以及相應使用者行為分析信息的編輯要求，重要使用者安全信息里許多非參數化信息涌現，這些信息不能利用傳統信息庫編輯，所以迫切需要使用大數據的儲存和編輯設計。大數據儲存和編輯形式有兩種類型，流編輯和批編輯。流編輯技術應用在信息流大、不間斷性且速率快的信息，它把信息當做流，將新信息即刻編輯并得出結論，這樣編輯方法滿足實時性標準高的在線監控信息，像使用者電壓上升、下降情況反饋。批編輯技術應用于線儲存在編輯、實時性標準不高，但是精準性以及整體性標準高的情況，比如，在分析使用者機器故障頻率時，不但要分析機器本身故障情況，還要分析同一機器的家族缺陷等情況。

另外，還要相互式編輯以及圖信息編輯形式，相互式編輯形式采用人機對講方法利用問答模式漸漸實現，用這樣方法，儲存在程序中的信息資源可以被及時編輯修改，編輯模式直觀、靈活。圖信息編輯形式依照圖中點和邊的強相關性，把圖信息進行開發和圖信息歸類、匯總等。

2.3大數據安全分析診斷

重要使用者送電安全大數據編輯修正技術是傳統信息開發技術在大量信息開發之下新的運用和進步，但是因為信息量大、增加速率快、類別繁瑣，并且參數化、半參數化、非參數化信息共存，傳統的信息表述模式和方式一般是普通的淺層模式學習，不能將底端信息特點實施抽象，學習精準以及效率并不好。

針對重要使用者大數據特殊性，能夠在三方面把使用者信息編輯修正方式來歸類：第一，信息實時性，依照信息的實時性能夠分成實時編輯以及離線編輯。比如，EMC的Greenplum以及淘寶研發的Timetunnel即是實時編輯和離線編輯的道具;第二，信息規模，依照信息的規模能分成內存級、TB級以及大量級;第三，業務的計算復雜等級，比如，根據使用者電壓性能以及使用者穩定性分解兩個不同業務時，需要的信息量和計算復雜等級是差距比較大的，電壓性能分解采取傳統的信息編輯方式可以做到，但是穩定性分解就必須考慮綜合機器運轉狀況，送電拓撲結構，運轉情況等方面因素，最后算出使用者穩定性值。

2.4隱藏風險分析

使用者的機器狀況監控信息里經常會有一些明顯不同于其他信息的不尋常點，在許多信息開發過程中，不尋常點被認為噪聲，直接過濾。但是，有的不尋常點可以暗示故障、突發情況等信息，相比普通的正常信息具備更大的參考價值，這些信息應該進行開發利用。機器狀況信息開發流程的重要技術涉及特點收集、主成分分解、距離算法的聚類分解。特點收取及主成分分解是把信息實施歸類和提取，做到信息開發算法的精簡;距離算法為聚類分解里比較重要的構成，方法即通過歷史信息的特點距分布中點的情況來表明此信息的異常等級，距離大，便表明出現概率低，異常等級就高。

3結語

將來的智能電網會是以大數據編輯處理技術為基礎的全景實時網絡。智能電網的重要構成分子之一就是重要電網使用者，它的送電安全數據系統的構建給電網安全信息分解帶來了多種異構同時多重化的信息。重要電網使用者送電安全大數據設計為客戶以及電網企業做到雙贏的同時，但是還發生有信息交互安全性不能確保、編輯分解功能有限等造成策略偏移的情況，怎樣解決這些發生的問題，還需要更多的研發者共同解決。

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（作者單位：國網江西省電力有限公司玉山縣供電分公司）