淺談電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用

劉圣通 張博

摘要：信息通訊系統(tǒng)屬于智能電網(wǎng)重要系統(tǒng)，其合理推進(jìn)了現(xiàn)代化電網(wǎng)生產(chǎn)及管理方式的發(fā)展，也讓電力行業(yè)迎來了電力大數(shù)據(jù)時代。電網(wǎng)技術(shù)水平的不斷提升，使得大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用量飛速增長，其間數(shù)據(jù)量及信息量提升快速，這對電力系統(tǒng)信息處理則提出了更高要求。目前，電力行業(yè)信息處理水平不能適應(yīng)現(xiàn)代化社會發(fā)展需求，更不能滿足智能電網(wǎng)需求。因此，應(yīng)將電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)用于智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中，使其具備極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理及分析和儲存能力，從而具備良好的集成化管理。本文對電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；云計算；關(guān)鍵技術(shù)

1智能電網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)的關(guān)系

智能電網(wǎng)就是將信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和原有輸、配電基礎(chǔ)設(shè)施高度集成而形成的新型電網(wǎng)，具有提高能源效率、提高供電安全性、減少環(huán)境影響、提高供電可靠性、減少輸電網(wǎng)電能損耗等優(yōu)點(diǎn)。云計算是基于互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展起來的，主要用于數(shù)據(jù)的共享與計算，而大數(shù)據(jù)技術(shù)根植于云計算，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、管理以及分析。云計算強(qiáng)大的計算能力，是實現(xiàn)大數(shù)據(jù)快速處理的基礎(chǔ)，以達(dá)到為用戶提供方便、快捷服務(wù)的目的。

智能電網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)的關(guān)系具體如圖1所示。云計算的應(yīng)用實現(xiàn)對智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)的整合、處理，為智能電網(wǎng)運(yùn)行提供了技術(shù)支持；大數(shù)據(jù)技術(shù)立足于業(yè)務(wù)需求之上，以云計算為基礎(chǔ)；智能電網(wǎng)本質(zhì)上是大數(shù)據(jù)在電力中的應(yīng)用，所以三者是彼此交互的。

2電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)在智能電網(wǎng)的應(yīng)用

2.1電力大數(shù)據(jù)的集成管理技術(shù)

電力大數(shù)據(jù)的集成就是把不同來源、格式、特點(diǎn)性質(zhì)的數(shù)據(jù)在邏輯上或物理上有機(jī)的集中，從而為用戶提供全面的數(shù)據(jù)共享。目前電力企業(yè)各部門的數(shù)據(jù)運(yùn)行管理大多是豎井模式，信息采集與管理系統(tǒng)是相對孤立構(gòu)建的，這也就導(dǎo)致了很多問題的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)多源異構(gòu)、信息冗余、統(tǒng)計分析模型不一致、數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊等問題。這對電力大數(shù)據(jù)的集成管理提出了很高的要求，必須能夠有效解決企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)冗余及部分?jǐn)?shù)據(jù)信息無法實現(xiàn)關(guān)聯(lián)的問題。大數(shù)據(jù)處理過程中非常關(guān)鍵的一個技術(shù)就是存儲技術(shù)，可以采用NoSQL（Not Only SQL，泛指非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫）技術(shù)，可以很好的解決大規(guī)模數(shù)據(jù)集合多重數(shù)據(jù)種類帶來的挑戰(zhàn)，應(yīng)用時，不需要事先定義數(shù)據(jù)模式，數(shù)據(jù)中的每條記錄都可能有不同的屬性和格式。NoSQL將數(shù)據(jù)劃分然后存儲在各個本地服務(wù)器上，從本地磁盤讀取數(shù)據(jù)的性能往往要好于通過網(wǎng)絡(luò)傳輸獲得，系統(tǒng)的性能得到了大大的提高。

2.2電力大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)的根本驅(qū)動力是將信號轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)分析為信息，將信息提煉為知識，以知識促成決策和行動。借助電力大數(shù)據(jù)的分析技術(shù)可以從電力系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)中找出潛在的模態(tài)與規(guī)律，為決策人員提供決策支持。電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，從根本上講，屬于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在海量數(shù)據(jù)挖掘下的新發(fā)展，但由于大數(shù)據(jù)海量、高速增長、多樣性的特點(diǎn)，并且不僅包含結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，還含半結(jié)構(gòu)化和非機(jī)構(gòu)化數(shù)據(jù)，因此傳統(tǒng)的很多處理小數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘方法已經(jīng)不再實用。大數(shù)據(jù)環(huán)境下的數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以從3個方面著手：1）從大數(shù)據(jù)的治理與抽樣、特征選擇的角度入手，將大數(shù)據(jù)小數(shù)據(jù)化；2）開展大數(shù)據(jù)下的聚類、分類算法研究，例如基于共軛度的最小二乘支持向量機(jī)，隨機(jī)可擴(kuò)展FuzzyC-Means（FCM）等；3）開展大數(shù)據(jù)的并行算法，將傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘方法通過并行化，應(yīng)用到大數(shù)據(jù)的知識挖掘中，例如基于MapReduce的機(jī)器學(xué)習(xí)與知識挖掘。

2.3數(shù)據(jù)處理技術(shù)

基于大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用下，能夠?qū)⑺占降男畔①Y源進(jìn)行分類處理，通過分表、分區(qū)等處理方式的應(yīng)用，能夠為提高數(shù)據(jù)處理的效率與質(zhì)量提供技術(shù)保障。而基于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模式下，人工形式的分類處理不僅加大了工作人員的壓力，同時相應(yīng)的分析模式下分析的效率與質(zhì)量偏低。與此同時，將所劃分好的數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)的文件中，則能夠為實現(xiàn)有效的訪問、提高數(shù)據(jù)的使用效率奠定基礎(chǔ)。此外，通過并行式與縱列式數(shù)據(jù)庫的搭建，能夠有效的提升數(shù)據(jù)的加載效率，進(jìn)而為實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時查詢提供了保障。

2.4數(shù)據(jù)展現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)據(jù)展現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)包含可視化技術(shù)、歷史流和空間信息流這三個方面的內(nèi)容，將其合理應(yīng)用到數(shù)據(jù)處理過程中，可以使工作人員有效感受到系統(tǒng)的運(yùn)行詳情，并且了解到電力數(shù)據(jù)的重要性。可視化技術(shù)主要被用于進(jìn)行監(jiān)管電網(wǎng)的日常工作，這對提升被電力系統(tǒng)的自動化能力具有重要的作用。空間信息流主要被應(yīng)用于電網(wǎng)參數(shù)和已有GIS的結(jié)合當(dāng)中，比較常見的有三維展示技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等。進(jìn)行管理配電設(shè)備的時候合理應(yīng)用GIS，可以更快更清楚地了解設(shè)備的運(yùn)行情況，為人們提供正確的地理信息。在電網(wǎng)運(yùn)行過程中應(yīng)用空間信息流展示技術(shù)，不僅可以有效提高工作的速度，也可以降低所需的工作成本，最終促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。歷史流一般被應(yīng)用到電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)的管理工作當(dāng)中。進(jìn)行探析歷史數(shù)據(jù)，可以幫助電網(wǎng)企業(yè)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行情況。即可以進(jìn)行監(jiān)測工作現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行預(yù)測電網(wǎng)今后的運(yùn)行情況。所以采用歷史流展現(xiàn)技術(shù)，可以在模擬和分析歷史事件的情況，了解其中包含的規(guī)律，方便企業(yè)做好防范規(guī)劃，維護(hù)電網(wǎng)系統(tǒng)順利運(yùn)行。

3結(jié)語

綜上所述，在電力企業(yè)全面落實智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中，為了確保智能電網(wǎng)安全、可靠的運(yùn)行，提高自身的服務(wù)質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益，就需要針對智能電網(wǎng)建設(shè)所提出的實際需求，積極的將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于其中，以通過大數(shù)據(jù)平臺的構(gòu)建來實現(xiàn)大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)的完善應(yīng)用，進(jìn)而為電力企業(yè)做出科學(xué)的決策并實現(xiàn)自身的穩(wěn)健發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]智能電網(wǎng)中的電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用[J].劉杰.電子技術(shù)與軟件工程. 2018（23） .

[2]云計算大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在智能電網(wǎng)中分析與應(yīng)用[J].徐高翔，黃勇達(dá)，趙卓.科技與企業(yè).2016（06） .

（作者單位：天津市普迅電力信息技術(shù)有限公司1

天津匯之禧信息技術(shù)有限公司2）