智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究

徐昊楠

（沈陽市實(shí)驗(yàn)北校，遼寧 沈陽 110000）

智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究

徐昊楠

（沈陽市實(shí)驗(yàn)北校，遼寧 沈陽 110000）

無法在一定時(shí)間范圍內(nèi)，用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合簡稱大數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)改變了人們傳統(tǒng)的世界觀，給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)帶來了新的發(fā)展方向。研究了智能電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)，對大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)、處理技術(shù)以及大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)等方面進(jìn)行了分析。

智能電網(wǎng)；大數(shù)據(jù)處理；通信網(wǎng)絡(luò)；處理技術(shù)

智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，它以傳統(tǒng)的集成高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，加以先進(jìn)的技術(shù)改進(jìn)，使電網(wǎng)的使用更加可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效。智能電網(wǎng)在不斷建設(shè)發(fā)展，運(yùn)行、檢測產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量日益劇增，這對電力企業(yè)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理無疑是一個(gè)巨大的考驗(yàn)。如何減少能源的浪費(fèi)、實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展是各國都要解決的難題，因此，智能電網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展是各國都十分關(guān)注的研究熱點(diǎn)。智能電網(wǎng)的目標(biāo)是在發(fā)電、輸電、配電、儲(chǔ)能和消費(fèi)過程中減少對環(huán)境的影響，而智能電網(wǎng)在不斷建設(shè)發(fā)展的過程中，運(yùn)行、檢測產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量日益劇增，采用現(xiàn)有技術(shù)處理這些數(shù)據(jù)捉襟見肘。因此，如何建設(shè)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，提高對數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理水平十分關(guān)鍵。

1 智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

智能電網(wǎng)的大數(shù)據(jù)分類方法很多，按內(nèi)容劃分可分為以下幾個(gè)：①電網(wǎng)運(yùn)行、設(shè)備檢測、監(jiān)測數(shù)據(jù)。②電力企業(yè)營銷數(shù)據(jù)，比如交易電價(jià)、售電量、用電客戶等方面的數(shù)據(jù)；③電力企業(yè)管理數(shù)據(jù)。按照結(jié)構(gòu)構(gòu)型又可分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。盡管分類方式很多，但是智能電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)無外乎數(shù)量大、類型多的特點(diǎn)。

智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的主要特點(diǎn)如下：①數(shù)據(jù)數(shù)量巨大。智能電網(wǎng)的建設(shè)、檢測產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是呈指數(shù)型增長的，以往數(shù)據(jù)吞吐量為TB級(jí)，現(xiàn)在數(shù)據(jù)吞吐量已經(jīng)上升為PB級(jí)，這對存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的空間而言是一種考驗(yàn)。在綠色環(huán)保意識(shí)的覺醒下，智能電網(wǎng)的研究是各國關(guān)注的重點(diǎn)。美國政府十分重視智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的發(fā)展，他們把大數(shù)據(jù)比喻為石油，意味未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展的發(fā)動(dòng)機(jī)。在2012年春初，美國政府投入了2億美元用來研究智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)等技術(shù)，正式開

啟了“大數(shù)據(jù)研究和發(fā)展計(jì)劃”。在未來智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)等技術(shù)或許會(huì)成為評(píng)判一個(gè)國家綜合實(shí)力的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。②數(shù)據(jù)的類型多且復(fù)雜。智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)類型繁雜與電力企業(yè)自身有關(guān)。電網(wǎng)遍布的區(qū)域很廣，各個(gè)區(qū)域所處的地理位置不同，地形地貌差異難以避免，因此，智能電網(wǎng)的大數(shù)據(jù)類型很多，且分類時(shí)考慮的因素也很多，增加了分類的復(fù)雜性，將大數(shù)據(jù)細(xì)分為子類和子項(xiàng)所需的工作量很大。不同的數(shù)據(jù)類型對服務(wù)器的需求也不同。配置服務(wù)器的硬件設(shè)備、性能等會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)類型調(diào)整。③價(jià)值密度低。研究人員在間斷監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)可能有用的數(shù)據(jù)僅僅有1、2 s，所采集的絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)都是正常數(shù)據(jù)，而設(shè)備維修和檢測的最重要依據(jù)是異常數(shù)據(jù)。

2 智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)

2.1 大數(shù)據(jù)傳輸及存儲(chǔ)技術(shù)

智能電網(wǎng)需要儲(chǔ)存處理的數(shù)據(jù)量很大，監(jiān)測記錄下來的數(shù)據(jù)通常不會(huì)整個(gè)儲(chǔ)存，而是分部分儲(chǔ)存，監(jiān)測的結(jié)果配合大數(shù)據(jù)巨大的儲(chǔ)存量，反饋的速度會(huì)得到大幅度提升。智能電網(wǎng)在不斷建設(shè)和發(fā)展，運(yùn)行、檢測產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量日益劇增，如果不能及時(shí)處理這些海量數(shù)據(jù)，將會(huì)給裝置造成巨大的負(fù)擔(dān)，阻礙電網(wǎng)的正常運(yùn)行。

2.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理

智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理對時(shí)間的要求很高，現(xiàn)場數(shù)據(jù)需要在其發(fā)生的實(shí)際時(shí)間內(nèi)進(jìn)行收集和處理，數(shù)據(jù)庫必須提供高速的數(shù)據(jù)采集和分析。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理可以讓電網(wǎng)從傳統(tǒng)的耗時(shí)、耗力巨大的數(shù)據(jù)采集中脫離出來，處理數(shù)據(jù)更加便捷、高效、精準(zhǔn)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)是監(jiān)測系統(tǒng)中至關(guān)重要的部分，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與靜止數(shù)據(jù)不同，靜止數(shù)據(jù)沒有嚴(yán)格的時(shí)間限制，而實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)一旦沒有在有效的時(shí)間內(nèi)處理，數(shù)據(jù)將不再具有效益。因此，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓的概率會(huì)比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理高，完善加強(qiáng)智能電網(wǎng)實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)的技術(shù)將是研究的重點(diǎn)。

2.3 異構(gòu)多源數(shù)據(jù)的處理

智能電網(wǎng)的信息集成體由3種信息流構(gòu)成，即電力流、信息流、業(yè)務(wù)流。在智能電網(wǎng)建設(shè)的過程中，由于受各業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)和實(shí)施數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的階段性、技術(shù)性、人為因素以及其他等因素影響，導(dǎo)致大量不同存儲(chǔ)方式的數(shù)據(jù)積累，采用的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)也不相同。想要實(shí)現(xiàn)電力的合理分配、調(diào)度，異構(gòu)多源數(shù)據(jù)的處理至關(guān)重要。指數(shù)增長的數(shù)據(jù)和電力信息無疑增加了信息處理和儲(chǔ)存的難度，想要高效、準(zhǔn)確地提取、處理多元異構(gòu)數(shù)據(jù)，需要我們認(rèn)真把控好運(yùn)算過程中的每一個(gè)步驟，不能忽視任何一個(gè)細(xì)節(jié)。造建數(shù)據(jù)運(yùn)算模型、轉(zhuǎn)換成圖像運(yùn)算都可以降低運(yùn)算的難度。

3 結(jié)束語

本文著重研究了智能電網(wǎng)處理大數(shù)據(jù)的技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展，從數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳輸以及時(shí)效性等方面論述，同時(shí)，還指出了企業(yè)與智能電網(wǎng)的關(guān)系、智能電網(wǎng)處理大數(shù)據(jù)運(yùn)用的技術(shù)，以及智能電網(wǎng)的技術(shù)問題。詳細(xì)分析了智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)傳輸及存儲(chǔ)技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理技術(shù)、異構(gòu)多源數(shù)據(jù)的處理技術(shù)等。智能電網(wǎng)不同于傳統(tǒng)電網(wǎng)，不需要耗時(shí)、耗力的數(shù)據(jù)采集處理，處理數(shù)據(jù)更加便捷、高效、精準(zhǔn)，這讓數(shù)據(jù)電網(wǎng)獲得了很多數(shù)據(jù)平臺(tái)的青睞，他們積極向智能電網(wǎng)提供數(shù)據(jù)資料，促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展。目前，智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)仍不完善，造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓的概率會(huì)比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理高，這是由于對大數(shù)據(jù)研究不足，缺乏針對性的理論指導(dǎo)。在未來，如何提高大數(shù)據(jù)的安全性、隱私性，以及提高數(shù)據(jù)采集技術(shù)等將會(huì)是研究熱點(diǎn)。

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〔編輯：張思楠〕

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10.15913/j.cnki.kjycx.2017.24.064

2095-6835（2017）24-0064-02