探析大數據于電力系統中的應用

王昊旸 廉亞霖 王文帥 李怡豪 趙睿杰

摘要：伴隨著社會的不斷發展，我國的電力行業取得了很大的成就，在促進我國經濟發展中發揮了非常重要的作用。大數據技術在電力行業的使用改變了電力企業的工作流程，有利于電力企業的發展。本文將主要從大數據技術的含義、大數據技術對于目前電力系統的重要性、大數據在電力系統未來發展、大數據技術在電力系統中的應用策略以及大數據在電力系統中所面臨的挑戰來解釋大數據技術在電力領域應用。

關鍵字：大數據;電力系統;技術融合

1 引言

作為我國民生發展最重要的基礎，電力系統隨著經濟體系的逐步完善。各個行業對電力系統供應質量的要求越來越高。電力系統如果利用傳統的運營方式，將會具有極大的壓力。從電力系統分布總體結構來講，電力線路覆蓋范圍廣是電力系統運營的主要特點，而構建線路由于受到外界因素的影響，線路故障產生的幾率將會超出預估。供電系統任意一個環節出現問題是，供電系統便無法保證能夠持續的供電，要出現某區域內企業出現大規模的停電現象，會對各個企業造成一定的損失。隨著電力系統覆蓋范圍越來越廣，所需要處理的信息也越來越多，與此同時便要尋求有效的大數據處理技術，解決以上問題的最便捷方式。大數據技術相比于傳統技術而言，能夠在一定時間內完成獲取管理和處理數據收集，從海量的信息中獲得最有價值的信息的技術。

2 大數據含義及意義

大數據又稱巨型資料，來自許多渠道收集而來的龐大數據組，具有極強的實時性。大數據的應用能夠提升智能化水平，目前已成為國家戰略技術。隨著大數據技術的愈發成熟，該技術也開始為人們的生活進行服務，為人類創造了更大的價值。近年來國家電網開始對營銷系統以及生產系統的信息加大建設，商業軟件以及供電企業內部的不斷改革，使得數據化辦公得以快速發展。在國家十三五規劃中，國家要求在全球能源與經濟一體化的趨勢以及所要面對的客戶多樣化的必然趨勢下，公司必須整合現有數據加以充分利用，優化服務流程，提高電網公司服務意識，不斷的與社會與國際接軌，要通過不斷創新打破原有的思維定勢，通過對建立客戶價值的深度分析，在不同客戶的能力接受范圍內提供不同層次的差異化的服務，來提高用電用戶的滿意程度，從根本上促進國家電網公司服務建設與發展。

3 大數據應用現狀

國家電網公司發布了《中國電力大數據發展白皮書》，闡述了大數據的發展方向，以及在未來可能遇到的挑戰，深入分析了大數據未來發展的趨勢。

中國電力企業的發、輸、變、配、用等各環節全程由大數據覆蓋成為未來發展趨勢。通過大數據的整合與分析，利用智能電表終端進行數據采集，通過整個后臺系統的整合。大的方面來說，可以用來進行負荷預測，減少并網容量，達到節能減排的要求。往小的方面來說，進行微電網數據管理，用戶使用習慣進行整合，對用戶的用電行為進行分析，以便給用戶提供合適的服務。另一方面可以利用大數據對電流電壓功率的指標進行篩選分析，實現對客戶電壓電流數據的自動篩選。一旦電壓超過某一數值，將會形成報警數據，通過后續的整改，確保低電壓不再存在提高了供電的質量以及服務水平。

4 電力系統中的主要數據類型

4.1基礎類型

基礎類數據是指與變壓器發電機的電力設備屬性有關的數據。電力系統需要結合自身實際情況，去規劃和管理類數據。并在建立系統中定期更新，以確保調度中心掌握最新的數據，并根據最新數據制定戰略決策。

4.2日常管理數據

日常管理數據是各部門統計電力系統運行過程中產生的其他種類的數據，以及在處理完各種問題后形成的數據信息。在電力系統中，日常管理數據會自動生成，并在電力系統建立的共享平臺上進行分享。通過對該數據的共享，可以反映出尖的設備運行狀態，同時還便于電力系統各部門獲取所需要的信息，為部門工作的有序開展提供可靠依據。

4.3實時數據

實時數據出現在電力系統運行的全過程中，數據總量十分龐大，需要配備到存儲空間要充足。實時數據不僅可以反映電力系統的運行狀況還可以通過對實時數據進行糾錯處理，進一步提升數據的價值。

5電力系統中大數據的應用

5.1發電環節

目前我國發電的主要方式還是火力發電，火力發電中煤炭的消耗率已高于世界用電水平，對于火電廠的消耗節能方面已經達到了刻不容緩的地步，可持續健康發展的思想仍需要加強。利用大數據等先進的技術，可以充分的發揮火電在多元互補和規模化新能源電力系統消納作用。通過大數據分析方法可以預測出在各種運行工況下，機組供電煤耗量，對火電機組的節能發電具有很大幫助。

5.2輸電環節

大數據技術可以搜集輸電線路中各個地方的數據并進行分析，保證輸電線路可以正常運行，可以減少輸電線路損壞的幾率，降低由于電路問題所引發的企業財產損失，有利于智能電網的形成。如果在輸電過程中出現了損壞，大數據技術可以很快的得到信息，并加以分析，判斷損壞可能的原因，并通知相關工作人員進行處理，節省了事故處理的時間。

5.3用電環節

使用大數據技術來分類和分析大多數能源消費者的用電需求，結合先進的營銷策略，宣傳社會節能耗電量的概念，這樣有利于電力產業的“密集”地發展。

5.4變電環節

電網的管理和調度由變電環節承擔。因此變電設備的可靠性便是中國供電可靠性的重點。當前，檢修管理模式過于單一，“變電自動化系統信息共享程度不高”是當前變電環節遇到的障礙之一。對于以上的問題，研究員提出可以應用數據存儲和處理技術來對變電設備進行監測。同時，還可以通過數據挖掘技術，建立遠程變電站，智能數據挖掘系統，對實際的變電環節具有切實幫助。

5.5調度環節

調度環節是通過對信息的獲取，傳輸和處理實現對電力系統的監視分析控制，確保電能可以被順利的傳輸，實現經濟效益最大化。因此調度環節也被稱為智能電網大腦。隨著大量新的語言被廣泛接入，利用電網調度環節中涉及的大量數據，可以構建以數據驅動的智能調度體系，提高電網的經濟性安全性。

5.6管理環節

在電力系統建設管理方面，受到系統自身數據容量不足的影響，建設管理過程中只有少量的信息被存儲。在這種情況下，系統管理人員不能夠通過數據對電力設備進行了解，同時電力系統缺失自動化自我分析和決策功能，這不利于電力系統管理水平發展。我們一個不斷的提高電力系統數據存儲能力以及項目管理能力;不斷加大對電力系統信息收集力度;提高系統自身的信息存儲空間;讓其能夠處理大量非結構化數據。

結語

電力系統的運行穩定性不僅關系到社會穩定，還與人們的日常生活掛鉤。隨著電力系統范圍不斷增加，其中所要處理的數據爆炸式增長，如果想要通過對這些數據的合理，利用來提高系統的運行穩定性，就需要通過大數據進行規劃整合，并建設相關部門對大數據技術對電力系統進行改革創新。并且在未來一段時間內，電力系統中大數據技術必將會得到充分的利用，并來推動我國電力系統的可持續健康發展。

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中北大學 山西太原 030051