智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展研究

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智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展研究

張坤峰 張?jiān)讫?br/>（國網(wǎng)河南滎陽市供電公司，河南滎陽 450100）

【摘要】在現(xiàn)代大數(shù)據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域中，智能電網(wǎng)占據(jù)著越來越重要的地位。廣義的大數(shù)據(jù)既包括各種復(fù)雜、多樣化數(shù)據(jù)的捕捉以及處理，還涉及到具體進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的理論、相關(guān)技術(shù)方法以及技術(shù)體系。本文對智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)技術(shù)的作用和應(yīng)用情況進(jìn)行了剖析和研究，并總結(jié)了智能電網(wǎng)的大數(shù)據(jù)研究路徑及過程，希望能夠推動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)更好地用于智能電網(wǎng)工程實(shí)踐。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)技術(shù) 智能電網(wǎng) 發(fā)展現(xiàn)狀 研究

近年來，智能電網(wǎng)在電力工業(yè)中的普及率越來越高，逐漸成為電力工業(yè)的主要發(fā)展方向之一。智能電網(wǎng)有效地融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及控制技術(shù)等多種技術(shù)的優(yōu)勢，對于提高整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率有著重要意義。智能電網(wǎng)要全面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能目標(biāo)、維持自身安全運(yùn)行，還需以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和處理、先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)為重要依托，這就涉及到大數(shù)據(jù)技術(shù)問題。分析和探究大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，有助于提高人們對智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的認(rèn)知能力，也能夠?yàn)榻窈蟾倪M(jìn)智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理、分析工作提供重要的信息支持。

1 智能電網(wǎng)的基本概念

智能電網(wǎng)是集合了現(xiàn)代化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測量與物理電網(wǎng)集成技術(shù)等多種技術(shù)于一體的新型電網(wǎng)，其骨干網(wǎng)架為特高壓電網(wǎng)，發(fā)展的基礎(chǔ)是多個(gè)電壓等級(jí)電網(wǎng)的相互協(xié)調(diào)發(fā)展。智能電網(wǎng)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中全部設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控、控制，能夠?qū)崿F(xiàn)完全自動(dòng)化，具有可適應(yīng)性和自愈性，而且還能夠起到維持輸配電、用電及發(fā)電優(yōu)化平衡的作用。智能電網(wǎng)對電網(wǎng)的運(yùn)行、傳輸、發(fā)電和配電等不同環(huán)節(jié)有著實(shí)施監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理和反饋的功能，因此對于提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)行安全性有著重要意義。

2 現(xiàn)代化大數(shù)據(jù)技術(shù)

2.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)

所謂大技術(shù)，就是在一定時(shí)間范圍內(nèi)利用相關(guān)的數(shù)據(jù)處理工具所捕捉、采集、處理和管理的數(shù)據(jù)集合，現(xiàn)代大數(shù)據(jù)技術(shù)的外延不斷拓展，逐漸演變成跨多個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域的綜合性技術(shù)，代表著一種新的思維方式。從大數(shù)據(jù)技術(shù)產(chǎn)生的作用來看，人們利用大數(shù)據(jù)技術(shù)不僅僅是為了掌握多源數(shù)據(jù)信息，而是對這些有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集中、專業(yè)化的處理和管理，保證其在人們生活和生產(chǎn)中發(fā)揮效能和作用。大數(shù)據(jù)需以其他特殊的數(shù)據(jù)處理技術(shù)為支撐，如云計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)等，分布式數(shù)據(jù)庫及文件系統(tǒng)、可拓展性存儲(chǔ)系統(tǒng)以及云計(jì)算平臺(tái)等，都是大數(shù)據(jù)處理中應(yīng)用頻率較高的幾類關(guān)鍵技術(shù)。

2.2 云計(jì)算技術(shù)

大數(shù)據(jù)應(yīng)用的是分布式架構(gòu)，這種架構(gòu)特征表現(xiàn)為分布式挖掘廣泛存在的海量數(shù)據(jù)，而這一過程的實(shí)現(xiàn)需以云計(jì)算技術(shù)體系中的分布式處理技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)。在智能電網(wǎng)中，應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)，能夠獲取更加全面的電網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，尤其是能夠有效監(jiān)測電力設(shè)備狀態(tài)的多項(xiàng)數(shù)據(jù)，既包含時(shí)序數(shù)據(jù)、視頻，還包含了設(shè)備缺陷記錄以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等，總之云計(jì)算技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)量龐大，能夠很好地滿足智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息處理和管理的要求，其中分布式存儲(chǔ)及虛擬化技術(shù)對于解決設(shè)備運(yùn)行過程中的實(shí)時(shí)、可靠監(jiān)控問題有著重要的意義。

3 智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)的作用

按照智能電網(wǎng)中數(shù)據(jù)信息的作用和地位劃分，智能電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)主要可分為：電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、企業(yè)營銷數(shù)據(jù)、設(shè)備檢測數(shù)據(jù)、企業(yè)管理數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，基本上可劃分為結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化電網(wǎng)數(shù)據(jù)。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)是智能電網(wǎng)的主要數(shù)據(jù)組成部分，主要包含了圖像處理或者視頻監(jiān)控所形成的數(shù)據(jù)，這類數(shù)據(jù)具有增長較快的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)庫的二維邏輯不能對其進(jìn)行有效表達(dá)。而運(yùn)用分布式的數(shù)據(jù)總線，能夠有效集合多個(gè)調(diào)度中心的數(shù)據(jù)，并將最終結(jié)果匯集到總監(jiān)控平臺(tái)中，方便對這些分布廣泛的海量數(shù)據(jù)作動(dòng)態(tài)分析和處理。調(diào)度中心總共包含了四個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，即監(jiān)控和預(yù)警系統(tǒng)、調(diào)度管理系統(tǒng)、安全校核系統(tǒng)、調(diào)集計(jì)劃系統(tǒng)，調(diào)度中心利用數(shù)據(jù)服務(wù)總線及各數(shù)據(jù)訪問接口，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享和交互，若需要調(diào)配資源，調(diào)度中心還可使用計(jì)算機(jī)的搜索引擎功能對大量網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行搜索，并從海量的分布式數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)庫以及文件系統(tǒng)。從整體上看，大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)主要是經(jīng)數(shù)據(jù)服務(wù)總線，將平臺(tái)各部分功能有效集合起來，進(jìn)而建立了一個(gè)相對完整的虛擬數(shù)據(jù)資源集合系統(tǒng)，能夠統(tǒng)一調(diào)配平臺(tái)中的各物理單元，讓不同物理單元的數(shù)據(jù)能夠被實(shí)時(shí)共享和交互，從而提高電網(wǎng)調(diào)度的效率、可靠程度和科學(xué)性。

4 智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)的研究方法及步驟

大數(shù)據(jù)研究方法與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)研究法有著十分明顯的區(qū)別，它創(chuàng)造了新的數(shù)據(jù)處理、分析方法和思路。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)研究法常以抽樣數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，其數(shù)據(jù)分析方式只是針對某一特定單位或者部門的數(shù)據(jù)，但是大數(shù)據(jù)研究法則分析了更廣領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)，不僅僅局限于研究單一的部門數(shù)據(jù)，而是跨越了部門和專業(yè)，對多維度數(shù)據(jù)進(jìn)行了廣泛的研究和分析。大數(shù)據(jù)研究法一般適用于實(shí)時(shí)性強(qiáng)、數(shù)據(jù)信息量龐大、類型多樣、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。

在智能電網(wǎng)的運(yùn)行管理工作中，大數(shù)據(jù)研究主要通過以下路徑和步驟實(shí)現(xiàn)：（1）結(jié)合電網(wǎng)控制的相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，以數(shù)據(jù)分析結(jié)果為參照，提出合理的、科學(xué)的假設(shè)。（2）采集數(shù)據(jù)、整合數(shù)據(jù)，制定獲取數(shù)據(jù)、整合數(shù)據(jù)的有效方案，并據(jù)此構(gòu)建數(shù)據(jù)模型。（3）由數(shù)據(jù)分析專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)者和專家對整合后的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析，并采取科學(xué)分析法、專業(yè)算法深入挖掘數(shù)據(jù)特點(diǎn)。（4）利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)，對數(shù)據(jù)分析結(jié)果的合理性進(jìn)行驗(yàn)證和分析。（5）將最終得到的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)地、合理地分析。

5 結(jié)語

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，智能電網(wǎng)對數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理的功能要求越來越高，與智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理密切相關(guān)的大數(shù)據(jù)技術(shù)研究取得了很多新突破，與此同時(shí)，大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)也在進(jìn)一步完善和發(fā)展中，但是要滿足智能電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和快速獲取數(shù)據(jù)的需要，大數(shù)據(jù)研究人員還需要妥善解決好相關(guān)的技術(shù)處理、操作問題，不斷地提高大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用水平。

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