面向智能電網(wǎng)應用的電力大數(shù)據(jù)關鍵技術探討

郭曉敏

【摘 要】隨著當前我國科學技術的迅速發(fā)展，各領域?qū)π录夹g的應用需求也在提升，智能電網(wǎng)發(fā)展中對電力大數(shù)據(jù)關鍵技術的應用就是當前需求呼聲比較高的。基于此，文章先就智能電網(wǎng)和大數(shù)據(jù)及云計算的關系及智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)平臺架構加以闡述，然后就智能電網(wǎng)應用的電力大數(shù)據(jù)關鍵技術進行探究，希望通過分析電力大數(shù)據(jù)關鍵技術能為實際技術應用起到促進作用。

【關鍵詞】電力大數(shù)據(jù);智能電網(wǎng);關鍵技術

【中圖分類號】TM76 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）06-0084-02

0 引言

大數(shù)據(jù)有著多樣性及規(guī)模性和高速性的特征，大數(shù)據(jù)關鍵技術發(fā)展對各領域都產(chǎn)生了影響，通過大數(shù)據(jù)技術的應用，為應用領域的發(fā)展提供有價值的數(shù)據(jù)信息。當前智能電網(wǎng)的發(fā)展過程中，電力系統(tǒng)向著信息化、數(shù)字化和智能化的方向邁進，在這一發(fā)展中對大數(shù)據(jù)技術的應用需求也在進一步提升。

1 智能電網(wǎng)和大數(shù)據(jù)及云計算關系辨析

1.1 電力大數(shù)據(jù)技術的發(fā)展需求

當前，智能電網(wǎng)迅速發(fā)展，使得電力系統(tǒng)向著數(shù)字化及智能化方向邁進，從而產(chǎn)生了諸多的數(shù)據(jù)源。智能電表及電力設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的應用等，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量大。在新的發(fā)展形勢下，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術的應用顯然已經(jīng)不能發(fā)揮其積極作用，這就需要對新的數(shù)據(jù)加以應用，電力大數(shù)據(jù)關鍵技術的應用需求就隨之增加。電力大數(shù)據(jù)已經(jīng)貫穿輸配電及變電等各生產(chǎn)領域，也是能源變革當中電力工業(yè)技術創(chuàng)新發(fā)展的重要過程。

1.2 智能電網(wǎng)及大數(shù)據(jù)和云計算關系

智能電網(wǎng)的發(fā)展過程和大數(shù)據(jù)間的關系愈來愈緊密，智能電網(wǎng)的發(fā)展主要是把計算機技術及信息技術和通信技術等進行結(jié)合應用，從而能有助于提升能源效率，保障供電安全，能最大限度地減少電能損耗。智能電網(wǎng)的理念是通過獲得多用戶用電信息進行優(yōu)化電的生產(chǎn)分配及消耗，采用現(xiàn)代化網(wǎng)絡通信及信息技術的科學應用，能夠進行信息交互，最大限度地實現(xiàn)電網(wǎng)設備的信息交換。

另外，大數(shù)據(jù)和云計算之間也有著緊密的關系，主要體現(xiàn)在大數(shù)據(jù)是根植云計算的，云計算數(shù)據(jù)存儲及管理分析等，也是大數(shù)據(jù)技術作為基礎，通過云計算的超強計算功能能提高數(shù)據(jù)處理的質(zhì)量，也有助于方便地提供相應信息服務。云計算和大數(shù)據(jù)是相輔相成的，兩者的側(cè)重點有著不同，云計算對智能電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部計算處理及存儲資源進行整合，從而有效提升電網(wǎng)處理的能力和交互能力。智能電網(wǎng)及大數(shù)據(jù)和云計算之間的聯(lián)系比較強，云計算技術是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析及挖掘技術的延續(xù)，同時也是數(shù)據(jù)量級增長到相應階段過程中知識挖掘及業(yè)務應用需求的產(chǎn)物。

2 智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)平臺架構及電力大數(shù)據(jù)關鍵技術應用

2.1 智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)平臺架構

智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)平臺的架構通用性比較好，對電力企業(yè)大數(shù)據(jù)規(guī)劃發(fā)揮積極作用。通過基于Hadoop文件系統(tǒng)（Hadoopdistributed file system，HDFS）分布式文件處理系統(tǒng)為存儲框架，通過MapReduce的分布式計算技術為大數(shù)據(jù)處理框架，分布式文件處理技術為基礎通過PB、ZB級數(shù)據(jù)存儲的功能發(fā)揮，就能在數(shù)據(jù)的查詢分析上發(fā)揮其積極作用。在應用這一框架時，有著商業(yè)智能應用及大數(shù)據(jù)訪問框架和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫等諸多的模塊內(nèi)容。大數(shù)據(jù)存儲框架和處理框架是建立在通用服務器及操作系統(tǒng)上的，這就使得這一架構需要的硬件有著低成本及高擴展性特征，在其框架上是采用網(wǎng)絡層連接大數(shù)據(jù)訪問框架的，框架當中也有數(shù)據(jù)序列化格式與傳輸工具Avro、日志收集系統(tǒng)Flume等相應的模塊內(nèi)容。通過大數(shù)據(jù)調(diào)度框架的運用能有效實現(xiàn)大數(shù)據(jù)組織調(diào)度，能為分析數(shù)據(jù)提供基礎條件，這一框架所涵蓋的大數(shù)據(jù)技術的環(huán)節(jié)比較完善，通過訪問框架就能有效實現(xiàn)對分布式文件存儲系統(tǒng)實施訪問，以及對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫實施訪問。電力大數(shù)據(jù)處理流程和傳統(tǒng)處理流程的區(qū)別就是電力大數(shù)據(jù)的處理數(shù)據(jù)量比較大，非結(jié)構數(shù)據(jù)及各環(huán)節(jié)都能應用MapReduce相應方式加以處理。電力系統(tǒng)是高維非線性復雜系統(tǒng)，內(nèi)部數(shù)據(jù)流的類型比較多樣，借助網(wǎng)損分析大數(shù)據(jù)平臺，還能夠?qū)τ脩舾`電行為實施分析監(jiān)控，從而實現(xiàn)深層應用，發(fā)揮其功能價值。

2.2 智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)關鍵技術的應用

智能電網(wǎng)的電力大數(shù)據(jù)關鍵技術的實際應用過程中，所涉及的技術類型比較多樣，主要有以下幾種關鍵技術。

第一，集成管理技術的應用。電力大數(shù)據(jù)集成管理技術主要是合并兩個或以上應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進行創(chuàng)建多功能企業(yè)應用的過程，集成的管理就是將不同來源及格式和特征數(shù)據(jù)在邏輯上及存儲介質(zhì)上集中，為系統(tǒng)存儲系列的集成及穩(wěn)定的數(shù)據(jù)集合，為系統(tǒng)提供全面數(shù)據(jù)共享。電力大數(shù)據(jù)集成管理技術方面也涉及其他層面的技術，如數(shù)據(jù)融合集成技術及菲關系型數(shù)據(jù)庫技術等。處理大數(shù)據(jù)就要對數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)加以抽取及集成，并能提取實體及關系，這樣就能提升數(shù)據(jù)質(zhì)量。存儲管理當中的NoSQL數(shù)據(jù)庫技術是比較關鍵的，這一技術是分布式數(shù)據(jù)存儲方式，數(shù)據(jù)存儲進行了簡化，更為靈活，可擴展性也比較突出，能夠?qū)Ａ繑?shù)據(jù)進行存儲。

第二，ETL關鍵技術的應用。智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)關鍵技術當中的ETL關鍵技術也是比較重要的，智能電網(wǎng)在數(shù)據(jù)分布層面的分散性及數(shù)量巨型的特點比較突出，所以數(shù)據(jù)處理有一定的難度。因此，要在數(shù)據(jù)處理方面進行簡化為數(shù)據(jù)收集及抽取和轉(zhuǎn)換等流程，而電力企業(yè)主要將數(shù)據(jù)倉庫技術在數(shù)據(jù)收集工作上進行應用，在應用ETL關鍵技術的時候，就有幾個不同的技術類型，數(shù)據(jù)抽取的技術是按照工作的需要從廣泛數(shù)據(jù)源中抽取相應數(shù)據(jù)，從整體上提升數(shù)據(jù)關聯(lián)性。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術的應用方面，對抽取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)直接應用的數(shù)據(jù)形式，并對錯誤的數(shù)據(jù)實時處理，這樣能保障數(shù)據(jù)的準確。在數(shù)據(jù)加載技術的應用方面，就是把數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)源系統(tǒng)。

第三，電力大數(shù)據(jù)分析技術的應用。面向智能電網(wǎng)的電力大數(shù)據(jù)關鍵技術中的數(shù)據(jù)分析技術是比較重要的技術類型。大數(shù)據(jù)的技術主要驅(qū)動力是把信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)分析成信息，并進一步提煉成知識，通過知識促成決策及行動。應用大數(shù)據(jù)分析技術，就能從電力系統(tǒng)海量數(shù)據(jù)當中找出潛在模態(tài)及規(guī)律，有助于為決策人提供準確決策。電力大數(shù)據(jù)分析技術是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘技術的新發(fā)展，而大數(shù)據(jù)海量及高速增長等特征，包含半結(jié)構及結(jié)構化數(shù)據(jù)類型，大數(shù)據(jù)分析技術的應用就能發(fā)揮其積極作用，對不同結(jié)構的數(shù)據(jù)進行分析。

第四，電力大數(shù)據(jù)展現(xiàn)技術的應用。智能電網(wǎng)的電力大數(shù)據(jù)關鍵技術的應用當中，展現(xiàn)技術也是比較重要的技術類型，其中有空間信息流展示及可視化技術等，這些都能有助于促進電力大數(shù)據(jù)技術的應用質(zhì)量水平的提升。空氣信息流展示技術在電網(wǎng)參數(shù)及已經(jīng)有的地理信息系統(tǒng)結(jié)合下，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)管理人員對電力設備的運行狀況有充分的了解，能為決策提供準確的地理信息。

第五，電力大數(shù)據(jù)處理技術的應用。智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)關鍵技術中，處理技術發(fā)揮著比較重要的作用。大數(shù)據(jù)處理技術的作用主要是能夠?qū)κ占降臄?shù)據(jù)信息進行有效處理，然后就處理的數(shù)據(jù)進行區(qū)分，其中有分庫及分表和分區(qū)途徑。在分庫方面，按照既定要求將反復利用的數(shù)據(jù)輸入不同數(shù)據(jù)庫中，從而能夠為數(shù)據(jù)利用效率的提升打下基礎;在分區(qū)方面，主要將通表數(shù)據(jù)及時載入不同文件中，從而能有效降低大型數(shù)據(jù)表壓力，有效提升數(shù)據(jù)的訪問速度，這樣也能從整體上保障通表的順暢;在分表方面，按照數(shù)據(jù)處理要求制定多樣數(shù)據(jù)表，從而能最大限度地降低單表壓力，采用建設并行式及縱列式數(shù)據(jù)庫的方式，把數(shù)據(jù)更快加載，從而能為人們查詢需要的數(shù)據(jù)提供很大便利。工作中能夠和MapReduce進行有機的結(jié)合起來，這樣就能夠提升數(shù)據(jù)處理的整體效率，提高了數(shù)據(jù)應用的整體效果。

3 結(jié)語

總而言之，面向智能電網(wǎng)的電力大數(shù)據(jù)的技術，在多個環(huán)節(jié)都能得到應用，要充分注重將大數(shù)據(jù)關鍵技術科學應用在智能電網(wǎng)中，提高智能電網(wǎng)的運行管理的效率及質(zhì)量。通過對智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)關鍵技術的相應探討，能進一步認識到電力大數(shù)據(jù)技術的應用價值，希望能對實際的技術推廣應用有所裨益。

參 考 文 獻

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[責任編輯：鐘聲賢]