面向智能電網(wǎng)應(yīng)用的電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)

毛志斌 王朝明 費(fèi)婷婷

摘 要：科學(xué)技術(shù)隨著時(shí)代的發(fā)展而逐漸進(jìn)步，促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的新動(dòng)力乃是大數(shù)據(jù)，電力大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)將為電力行業(yè)發(fā)展一項(xiàng)新的要素，通過從電力大數(shù)據(jù)的集成管理技術(shù)、數(shù)據(jù)展現(xiàn)技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)這4個(gè)方面進(jìn)行簡單的分析，希望可以為智能電網(wǎng)的應(yīng)用提供一些有用的信息。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；大數(shù)據(jù)；大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)

0 引言

電力系統(tǒng)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活中一項(xiàng)必不可少的能量供給系統(tǒng)，被稱為能量供給的電力系統(tǒng)也有大數(shù)據(jù)的特征，比如發(fā)電機(jī)、開關(guān)設(shè)備、變壓器和架空線路等檢測到的這些數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)數(shù)量大、類型豐富并且增長的速度非常快，這些特點(diǎn)都是大數(shù)據(jù)的特征，所以對(duì)電力大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)的研究，將為建設(shè)智能電網(wǎng)提供一個(gè)有利的平臺(tái)。

1 大數(shù)據(jù)的集成管理技術(shù)

將2個(gè)或者多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，是電力企業(yè)數(shù)據(jù)集成管理的關(guān)鍵技術(shù)，所謂集成就是把不同的來源、各種格式、各種數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和性質(zhì)有邏輯的集中在一起，從而形成一種全面數(shù)據(jù)共享的一個(gè)平臺(tái)，電力大數(shù)據(jù)的集成管理技術(shù)及集成技術(shù)等，電力大數(shù)據(jù)的一大特點(diǎn)就是多樣性，所以它的數(shù)據(jù)來源極其復(fù)雜及其數(shù)量巨大，這就給數(shù)據(jù)處理造成一定的麻煩，結(jié)合電力大數(shù)據(jù)的集成管理技術(shù)，先要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取和集成，在此同時(shí)還要對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量，然后經(jīng)過聚合之后再存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)。NoSQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)是大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理的一個(gè)重要技術(shù)。

2 大數(shù)據(jù)的分析技術(shù)

數(shù)據(jù)的來源是由信號(hào)轉(zhuǎn)化而來的，然后將這些數(shù)據(jù)分析成信息，轉(zhuǎn)而將信息轉(zhuǎn)化為決策人員需要的知識(shí)，用知識(shí)來組織行動(dòng)。運(yùn)用數(shù)據(jù)的分析技術(shù)還可以在大量的數(shù)據(jù)中找到一些規(guī)律，也可以為決策人員提供一些有用的信息。

麥肯錫的觀點(diǎn)是從統(tǒng)計(jì)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)這兩門學(xué)科中得到大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，從中包含了很多不同的方法，其中有關(guān)聯(lián)分析、模式識(shí)別、時(shí)間序列預(yù)測模型等。

與傳統(tǒng)的邏輯推理研究不同的是大數(shù)據(jù)是對(duì)數(shù)量巨大的數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索、比較和分類后的分析和歸納。從中也有統(tǒng)計(jì)學(xué)的一些特點(diǎn)，比如統(tǒng)計(jì)學(xué)中的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性，這個(gè)關(guān)聯(lián)性的意思就是2個(gè)或者2個(gè)以上的數(shù)據(jù)形成的某種規(guī)律，分析的目的就是在眾多數(shù)據(jù)里找出一定的規(guī)律性。

維克多認(rèn)為大數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析將會(huì)成為大數(shù)據(jù)時(shí)代的一大亮點(diǎn)，大數(shù)據(jù)的相關(guān)分析法是建立大量數(shù)據(jù)之上的，是分析所有的數(shù)據(jù)，而不是采取隨機(jī)分析這樣的捷徑，大數(shù)據(jù)的簡單算法與小數(shù)據(jù)的復(fù)雜算法相比，大數(shù)據(jù)的簡單算法更加有效，這種算法得出的結(jié)果又快又準(zhǔn)確，并且還不容易受到干擾，所以他認(rèn)為以相關(guān)性分析的預(yù)測將會(huì)是大數(shù)據(jù)時(shí)代的核心。

大數(shù)據(jù)的這種相關(guān)性分析方法改變了現(xiàn)如今的科學(xué)研究思維，大數(shù)據(jù)的分析技術(shù)實(shí)質(zhì)是在大量數(shù)據(jù)中挖掘新的發(fā)展，由于大數(shù)據(jù)本身存在數(shù)據(jù)量龐大、數(shù)據(jù)多樣性并且增長過快的這些特點(diǎn)，所以以前的處理小數(shù)據(jù)的挖掘方法已經(jīng)不再實(shí)用。

3 大數(shù)據(jù)的處理技術(shù)

分布式計(jì)算技術(shù)、流處理技術(shù)和內(nèi)存計(jì)算技術(shù)等屬于大數(shù)據(jù)的處理技術(shù)，為了解決分布式存儲(chǔ)大規(guī)模的數(shù)據(jù)，一般采用的方法是分布式計(jì)算技術(shù)，為了解決實(shí)時(shí)到達(dá)規(guī)模不受控制的數(shù)據(jù)，采用的方式是流處理技術(shù)，為了解決在線的實(shí)時(shí)計(jì)算和高效讀取數(shù)據(jù)，一般采用的方式是內(nèi)存計(jì)算技術(shù)。

在以上三種處理技術(shù)中分布式技術(shù)是一種新的處理技術(shù)。這種處理技術(shù)實(shí)際就是把需要強(qiáng)大計(jì)算能力分解為許多小部分計(jì)算能力，然后把這些小的計(jì)算分給多個(gè)電腦進(jìn)行計(jì)算，最后把這些多個(gè)計(jì)算結(jié)果綜合起來，從而得出最后的結(jié)果。

流處理技術(shù)是把來源不斷的數(shù)據(jù)比作數(shù)據(jù)流，實(shí)質(zhì)就是在新的數(shù)據(jù)到來時(shí)，對(duì)其進(jìn)行分析并立即得出結(jié)果，其理念是隨著時(shí)間的流逝，數(shù)據(jù)不斷的減少，所以要在短時(shí)間內(nèi)對(duì)實(shí)時(shí)到來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并得出結(jié)果，這種技術(shù)一般應(yīng)用在網(wǎng)頁的點(diǎn)擊統(tǒng)計(jì)和金融高頻交易中。

伴隨這大數(shù)據(jù)的來臨和內(nèi)存價(jià)格的下降內(nèi)層計(jì)算技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，現(xiàn)在的EMC、SAT和甲骨文等都開始用這種技術(shù)，通過這種技術(shù)大大提高了辦理業(yè)務(wù)的時(shí)間，解決了大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析的難題。

4 大數(shù)據(jù)的展現(xiàn)技術(shù)

大數(shù)據(jù)展現(xiàn)技術(shù)分為可視化技術(shù)、歷史流展現(xiàn)技術(shù)和空間信息流展現(xiàn)技術(shù)等，這三種技術(shù)從3個(gè)不同方面展現(xiàn)了大數(shù)據(jù)展現(xiàn)技術(shù)的內(nèi)容，通過大數(shù)據(jù)展現(xiàn)技術(shù)可以使管理人員更加直觀和準(zhǔn)確的掌握電力數(shù)據(jù)的信息，從而實(shí)時(shí)觀察電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

可視化技術(shù)一般運(yùn)用在實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)狀態(tài)時(shí)，將電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水品得到了提升，結(jié)合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)里的有關(guān)理論，未來的電力系統(tǒng)可以深入研究電網(wǎng)自動(dòng)分層區(qū)和自動(dòng)布點(diǎn)，從而對(duì)電網(wǎng)更深層次規(guī)律進(jìn)行發(fā)掘。

對(duì)電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和展示是歷史流展示技術(shù)的特點(diǎn)，分析深層次的電力系統(tǒng)需要電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)的資料，通過對(duì)歷史流數(shù)據(jù)的分析，繪制出數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢，可以對(duì)歷史重大事件進(jìn)行模擬，從而在歷史事件中找到規(guī)律。

將電網(wǎng)參數(shù)和已有的地理信息系統(tǒng)相結(jié)合是空間信息流展示技術(shù)的主要特點(diǎn)，這種技術(shù)還包括變電站的三維展示和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，這種技術(shù)可以使管理人員更加直觀的了解設(shè)備信息，為決策人員提供實(shí)時(shí)信息。這種技術(shù)運(yùn)用在變電站工程技術(shù)上節(jié)約了時(shí)間，節(jié)約了資源和成本，提高了企業(yè)的效益。

5 結(jié)論

隨著但數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，在眾多領(lǐng)域中，逐步得到應(yīng)用，在電力系統(tǒng)的應(yīng)用也在逐步展開，包括分級(jí)技術(shù)、處理技術(shù)、集成管理技術(shù)以及展現(xiàn)技術(shù)等技術(shù)。將電力系統(tǒng)建成智能電網(wǎng)，電力企業(yè)抓住這個(gè)信息，結(jié)合數(shù)據(jù)政策和人才培養(yǎng)，全面促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展，即電力大數(shù)據(jù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]曹一家，陳曉剛，孫可.基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的大型電力系統(tǒng)脆弱線路辨識(shí)[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2011，（12）：1-5.

[2]張文亮，劉壯志，王明俊，楊旭升.智能電網(wǎng)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢[J].電網(wǎng)技術(shù)，2009（13）.

（作者單位：1.國網(wǎng)衢州供電公司；2.南京軟核科技有限公司）