智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)與關(guān)鍵技術(shù)分析

摘 要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展使得人們迎來(lái)了大數(shù)據(jù)時(shí)代，大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)改變了人們的生活方式、思想行為方式。大數(shù)據(jù)在深入發(fā)展的過(guò)程中也開(kāi)始深入到智能電網(wǎng)發(fā)展領(lǐng)域。為此，文章在闡述智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，就智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)與關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行探究，旨在更好地促進(jìn)智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；大數(shù)據(jù)平臺(tái)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2018）08-0061-03

Abstract：The continuous development of social economy has made people ushered in the era of big data. The arrival of the big data age has changed peoples way of life and thought and behavior. Big data in the process of in-depth development begins to penetrate into the field of smart grid development. Therefore，on the basis of the big data of smart grid，the paper explores the big data platform and key technical problems of the smart grid，aiming to better promote the application of the big data of smart grid.

Keywords：smart grid；big data platform

0 引 言

智能電網(wǎng)是以物理電網(wǎng)為基礎(chǔ)的，將現(xiàn)代化的傳感測(cè)量技術(shù)、通信技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等綜合應(yīng)用到物理電網(wǎng)中，進(jìn)而形成新型電網(wǎng)。智能電網(wǎng)在應(yīng)用的過(guò)程中涵蓋發(fā)電、輸電、變電、配電等各個(gè)環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力市場(chǎng)各個(gè)利益方需求和功能進(jìn)行協(xié)調(diào)，降低整個(gè)電力市場(chǎng)的運(yùn)行成本。智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用范圍廣泛，對(duì)確保社會(huì)用電安全起到了十分重要的作用。為此，文章結(jié)合實(shí)際就智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)與關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題展開(kāi)探究。

1 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)

1.1 智能電網(wǎng)產(chǎn)生的原因

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展下，科學(xué)技術(shù)得到了更新，電力系統(tǒng)在這樣的背景下也得到了改善。信息技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生了深刻的影響，為智能聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供了穩(wěn)定的工作條件和工作環(huán)境。為了能夠確保電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，需要在電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行中加強(qiáng)對(duì)信息系統(tǒng)的應(yīng)用，在信息系統(tǒng)的作用下實(shí)現(xiàn)信息共享。

1.2 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

在智能電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息根據(jù)來(lái)源不同可以分為內(nèi)部數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)兩種。其中，電力企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)體現(xiàn)在各大電力系統(tǒng)中，比如數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)生產(chǎn)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)配電管理系統(tǒng)等。電力企業(yè)的外部系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息十分分散，相應(yīng)的管理單位也十分不同?？梢?jiàn)，智能電網(wǎng)的使用具有復(fù)雜、多樣性、非結(jié)構(gòu)性的特點(diǎn)。智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)采樣頻率和生命周期如圖1所示。

2 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)聚合管理技術(shù)

智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)在使用的過(guò)程中具有分散、數(shù)據(jù)量大、種類(lèi)繁雜、處理難度大的問(wèn)題。它的處理需要經(jīng)歷數(shù)據(jù)集成—數(shù)據(jù)抽取—數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換—數(shù)據(jù)剔除—數(shù)據(jù)修正等環(huán)節(jié)。相應(yīng)的數(shù)據(jù)集成模型包含數(shù)據(jù)聯(lián)邦、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)等。ETL被人們稱(chēng)作是數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)形式，在具體管理過(guò)程中包含數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)加載等內(nèi)容。其中，數(shù)據(jù)抽取主要是在源數(shù)據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部，將目的數(shù)據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息有效抽取出來(lái)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換主要是指將抽取的數(shù)據(jù)信息結(jié)合相關(guān)要求轉(zhuǎn)換為另外一種形式，并對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行編訂、調(diào)整。數(shù)據(jù)加載主要是指將轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)加載到相應(yīng)的數(shù)據(jù)源系統(tǒng)中。

2.2 復(fù)雜數(shù)據(jù)處理技術(shù)

智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)被人們廣泛地應(yīng)用在非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)信息中，在經(jīng)過(guò)整理、清洗、篩選之后能夠轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。在智能電網(wǎng)運(yùn)行發(fā)展中，非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)信息能夠在分布式系統(tǒng)中得到保存。

第一，分布式文件系統(tǒng)。分布式文件系統(tǒng)能夠?qū)⒏黝?lèi)數(shù)據(jù)信息充分存儲(chǔ)到物理存儲(chǔ)點(diǎn)上，之后實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一管理、分配，并向用戶(hù)提供相應(yīng)的訪問(wèn)接口，突破原有文件系統(tǒng)在多個(gè)方面的限制。

第二，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。大數(shù)據(jù)環(huán)境對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理、查詢(xún)等提出了較高的要求，在科技的支持下，分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)被人們廣泛應(yīng)用到社會(huì)發(fā)展的各個(gè)方面，比如圖像數(shù)據(jù)庫(kù)、文檔數(shù)據(jù)庫(kù)等。

第三，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。在智能電網(wǎng)運(yùn)行發(fā)展中，結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)仍然在其中占據(jù)十分重要的地位，在具體發(fā)展中需要加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)和處理的關(guān)注。

2.3 數(shù)據(jù)集成技術(shù)

智能電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)具有分散性、多樣性、復(fù)雜性的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)對(duì)大數(shù)據(jù)處理帶來(lái)了較大的挑戰(zhàn)。想要實(shí)現(xiàn)對(duì)智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的處理，首先需要實(shí)現(xiàn)對(duì)這些數(shù)據(jù)信息的集成管理，在集成管理的基礎(chǔ)上打造正確、完整的智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)集成是智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，在具體操作中會(huì)涉及到多種類(lèi)型的數(shù)據(jù)信息，管理起來(lái)比較復(fù)雜。為此，在智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)集成管理中需要加強(qiáng)對(duì)各類(lèi)因素的考慮，借助多種技術(shù)形式實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的集成化發(fā)展。

2.4 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

智能電網(wǎng)中有一部分?jǐn)?shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，對(duì)于這類(lèi)數(shù)據(jù)的應(yīng)用管理需要打造專(zhuān)門(mén)的數(shù)據(jù)信息，加強(qiáng)對(duì)智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)的分析挖掘。智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類(lèi)繁多，智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需要根據(jù)數(shù)據(jù)信息特點(diǎn)選擇適合的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式。

3 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的搭建

3.1 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的基本框架

智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)要在大數(shù)據(jù)平臺(tái)基礎(chǔ)上打造，為應(yīng)用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析等。智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的基本框架如圖2所示。智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)基礎(chǔ)資源層包含計(jì)算資源池、信息存儲(chǔ)資源池、網(wǎng)絡(luò)資源池等，在發(fā)揮大數(shù)據(jù)平臺(tái)功能的基礎(chǔ)上能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一管理。

3.2 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的應(yīng)用框架

根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境對(duì)智能電網(wǎng)的應(yīng)用的需求，在大數(shù)據(jù)核心平臺(tái)的基礎(chǔ)上打造相應(yīng)的子系統(tǒng)。智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)整體框架包含數(shù)據(jù)集成和交互層、大數(shù)據(jù)核心平臺(tái)層、大數(shù)據(jù)應(yīng)用層。電力公司各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)在發(fā)展的過(guò)程中都建造了各自的信息化管理系統(tǒng)，各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)在建設(shè)的過(guò)程中用了電網(wǎng)對(duì)象在不同時(shí)間段的數(shù)據(jù)信息，能夠反映出電網(wǎng)對(duì)象的屬性。

但是從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)信息共享還存在一定的困難。為此，需要在現(xiàn)有智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)中打造一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，在統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)、管理。數(shù)據(jù)集成和交互能夠?qū)崿F(xiàn)智能電網(wǎng)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)信息的采集管理。

4 結(jié) 論

綜上所述，在智能電網(wǎng)的快速發(fā)展下，電力系統(tǒng)運(yùn)行、信息采集、設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)過(guò)程中出現(xiàn)了大量的數(shù)據(jù)。智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)在應(yīng)用的過(guò)程中具有數(shù)據(jù)量大、類(lèi)型多樣、數(shù)據(jù)特征復(fù)雜等特點(diǎn)，且各類(lèi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在使用的過(guò)程中存在交叉融合的特點(diǎn)。智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)運(yùn)行涉及到的技術(shù)形式包含數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析等，在具體應(yīng)用的過(guò)程中需要根據(jù)不同的業(yè)務(wù)形式來(lái)選擇相應(yīng)的大數(shù)據(jù)技術(shù)，旨在能夠在電力企業(yè)發(fā)展中更好地發(fā)揮出智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的作用。

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作者簡(jiǎn)介：吳金銘（1978-），男，福建閩清人，高級(jí)工程師，本科。研究方向：IT信息領(lǐng)域。