電力管理與分析中數(shù)據(jù)挖掘技術的運用研究

◎匡晰

引言：信息數(shù)據(jù)管理在電力行業(yè)的發(fā)展中重要性不斷增加，數(shù)據(jù)技術也已經(jīng)得到廣泛的應用。在電力系統(tǒng)中，各種繼電保護系統(tǒng)、故障在線監(jiān)測系統(tǒng)以及其他電力輔助設施的數(shù)量巨大，而其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息也非常多。如何對各設施系統(tǒng)所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)進行有效管理與分析，成為當前研究的熱點問題。在對這些電力工程管理數(shù)據(jù)時，充分利用所產(chǎn)生的電力信息，并對這些信息進行分析處理來獲得有用的價值。為了解決數(shù)據(jù)分析處理技術滯后的問題，數(shù)據(jù)挖掘技術得到了發(fā)展。數(shù)據(jù)挖掘技術逐步成熟，面向廣闊的市場應用，基于對海量數(shù)據(jù)的分析來探索其中存在的規(guī)律，并進一步將其用于電力工程的管理與分析，促進電力工程管理與分析領域的發(fā)展。

一、電力工程管理與分析的發(fā)展現(xiàn)狀

電力工程管理的模式通常包括業(yè)主自建、分析監(jiān)理、分析CM、分析PMC以及EPC等五種模式，其中各個模式的內(nèi)容和特點存在一定的差別。

1.業(yè)主自建模式。在業(yè)主自建模式中，電力的自我管理模式直接受電力項目建設和管理，缺乏相應的專業(yè)管理機構來進行電力的管理。這種模式存在著專業(yè)知識的限制，而使得電力項目建設的成本較高，資源并未能夠完全利用而造成浪費。隨著技術與經(jīng)濟的發(fā)展，這種模式已經(jīng)不再符合當前形勢的要求，逐漸被替換。

2.分析監(jiān)理模式。電力工程管理中，為了解決業(yè)主自建模式中存在的業(yè)主知識受限、資源的浪費以及經(jīng)驗的匱乏等不足，規(guī)范電力項目的管理，因此建立并完善了電力項目的監(jiān)管體制。這類電力工程項目分析監(jiān)理管理模式包含業(yè)主、施工方與監(jiān)理方，進行三方相互協(xié)商對電力工程項目的開展和管理進行負責。

3.分析 CM、PMC與 EPC 模式。首先，電力管理的分析CM模式是指基于CM模型而產(chǎn)生的一種管理模式，業(yè)主通過將電力項目的管理委托至專業(yè)的管理機構和設計人員，進而與施工方進行協(xié)商對電力工程進行管理，最終以最快的速度建設和管理電力工程項目。其次，分析PMC（ProjectmanageCompany）模式是指承包商建設電力工程項目的全過程和全電力工程要素與管理合同需要保持相符，對于電力項目的施工安排、原材料的采購都需要依據(jù)合同進行實施。最后，分析EPC（EngineeringProcurementConstruction）模式是目前相對成熟的電力管理模式，指管理人員是由專業(yè)的業(yè)主群體所組成，直接對電力項目進行管理，其專業(yè)的知識和經(jīng)驗能夠滿足電力管理的需要。這主要表現(xiàn)為對電力工程的施工設計、原料采購以及電力設備調(diào)試方面自主進行，既滿足了施工的要求，也能夠符合各相關方之間的關系。

二、數(shù)據(jù)挖掘技術

數(shù)據(jù)挖掘技術是通過采用人工智能的方法來對海量的數(shù)據(jù)進行管理與分析處理來獲取數(shù)據(jù)庫中有效的數(shù)據(jù)，并進一步總結出規(guī)律來指導事務的發(fā)展前景。利用數(shù)據(jù)挖掘技術對數(shù)據(jù)庫進行分析處理，所挖掘的數(shù)據(jù)可以某種概念、規(guī)則或者模式等歸納為類似的數(shù)據(jù)，用于信息數(shù)據(jù)的管理和查詢、數(shù)據(jù)的優(yōu)化、決策的支持以及維護等過程。通常情況下，數(shù)據(jù)挖掘的內(nèi)容包括問題的提出，數(shù)據(jù)的收集與預處理分析，數(shù)據(jù)的挖掘，數(shù)據(jù)分析結果的評價，獲得規(guī)律。

1.關聯(lián)分析。數(shù)據(jù)挖掘分析中的關聯(lián)分析方法一般是指兩個事物之間如果存在相互聯(lián)系，因此一個事情就可以有與其相關聯(lián)的數(shù)據(jù)進行推測，其目的在于分析處理兩者之間存在的某種隱藏的聯(lián)系。在對數(shù)據(jù)挖掘的過程中，關聯(lián)和順序貫模型是指關聯(lián)分析中對數(shù)據(jù)庫中所有的大小數(shù)據(jù)進行檢索，并找到出現(xiàn)頻率高的數(shù)據(jù)，進一步分析其關聯(lián)。

2.時間序列分析。時間序列分析（Timeseriesanalysis）是一類基于對動態(tài)數(shù)據(jù)進行分析的統(tǒng)計處理技術。這種統(tǒng)計技術通過在隨機過程理論和數(shù)理統(tǒng)計學方法的基礎上，對數(shù)據(jù)庫中的隨機數(shù)據(jù)序列進行歸納分析，并尋找到這些海量數(shù)據(jù)所符合的相關的統(tǒng)計學規(guī)律，并最終應用于實際問題的解決領域。

3.聚類分析。聚類分析是把數(shù)據(jù)進行分類處理，將類似對象群依據(jù)規(guī)則組成多類進行分析處理，其廣泛應用于數(shù)學、統(tǒng)計學以及經(jīng)濟學等領域。在聚類分析中，需要找到數(shù)據(jù)源之間的屬性，從而將其歸類用來，用來描述數(shù)據(jù)。

4.分類分析。分類分析是指對數(shù)據(jù)庫中相關的信息按照一定的信息屬性進行分類，建立數(shù)據(jù)模型對數(shù)據(jù)進行分類梳理得到數(shù)據(jù)結果，包含預測離散變量的分類和連續(xù)變量的回歸。

5.異常分析。異常分析是指建立一定的規(guī)則來判斷數(shù)據(jù)的有效性，信息數(shù)據(jù)在不同的條件下，其可能是重要的信息也可能是無效信息，因此數(shù)據(jù)一項分析能有效分析信息數(shù)據(jù)的有效性。例如，電力企業(yè)可依據(jù)用電群體的常年用電數(shù)據(jù)進行收集分析，在以此為參考依據(jù)篩選明顯數(shù)據(jù)異常的用戶，進而進行深入檢查是否存在盜電的行為。

三、數(shù)據(jù)挖掘技術在電力管理與分析中運用分析

1.負荷預測。數(shù)據(jù)挖掘技術在電力領域中的應用，首先可用于預測電力負荷。電力調(diào)度作為電力系統(tǒng)中非常重要的功能，需要預測電力負荷的數(shù)據(jù)來進行支撐。數(shù)據(jù)挖掘技術通過按照某時段地區(qū)的用電數(shù)據(jù)，并對其進行數(shù)據(jù)追蹤，研究該地區(qū)的歷史用電記錄，采用時間序列模型形成相應的數(shù)據(jù)庫，依據(jù)時間區(qū)段、天氣因素等進而采取聚類分析方法對該地區(qū)的用電負荷進行分析處理，獲取相應的電力情況，并最終將該數(shù)據(jù)反饋至相應的電力調(diào)度部門。

2.電力設備狀態(tài)檢修。數(shù)據(jù)挖掘技術還可用于電力設備的狀態(tài)檢修。通過對電力設施的日常監(jiān)測數(shù)據(jù)、在線收集的數(shù)據(jù)以及歷史故障原因以及診斷數(shù)據(jù)進行收集，采取相應的分類分析方法對數(shù)據(jù)極性分析處理，尋找關鍵數(shù)據(jù)來對設備的狀況進行評估，參考歷史故障數(shù)據(jù)及原因?qū)ΜF(xiàn)有數(shù)據(jù)進行比對，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時可以提前預測設備的狀況。因此，采用數(shù)據(jù)挖掘就似乎對電力設備的數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)故障數(shù)據(jù)規(guī)律，及時發(fā)現(xiàn)問題并快速對故障設施進行合理判斷并維修。例如，對于電力設施中的變壓器的檢修中，采集正常情況設備運行時產(chǎn)生的各種氣體濃度數(shù)據(jù)，并以此標準為依據(jù)，采用異常分析法來對比數(shù)據(jù)，確定設備的情況是否正常。這能克服傳統(tǒng)模式中出現(xiàn)故障再停機檢查維修而導致檢修頻繁以及盲目維修等的問題。

3.電力營銷策略支持。數(shù)據(jù)挖掘技術還可應用于電力營銷中，對時間段細分，研究電能用量與時間的相互關系進行分析，把握用電量與時間區(qū)段的關系，并進行歸納和總結，用于指導電力營銷決策。可以采用聚類分析和分類分析的方法進行對用戶的區(qū)分，綜合分析用戶的用電需求來進行合理的電能供應，避免電能的過剩浪費。另外，采用關聯(lián)分析來研究市場環(huán)境和電能銷售的關系，綜合考慮各個因素對電能的影響，對電力營銷進行指導支持。

結束語：電力設備運行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)非常多，數(shù)據(jù)挖掘技術能夠獲取其中有效的數(shù)據(jù)并尋找相關規(guī)律，用于電力管理和分析中。本文通過電力管理和分析的發(fā)展現(xiàn)狀，簡要介紹數(shù)據(jù)挖掘技術的特點與方法，從而分析其在電力管理和分析中的應用，以便于為城電力管理和分析領域提供可借鑒的意義。