大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能電網(wǎng)的應用

文/劉寅

隨著智能電網(wǎng)的建設，配電電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及用電基數(shù)的不斷增長，大量的電氣設備被投入到電網(wǎng)系統(tǒng)中。隨著用電人數(shù)的增加，用電覆蓋面的擴大，電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息開始成倍增長。而這其中所涉及的在線動態(tài)分析以及控制對于電網(wǎng)計算能力的要求都已經(jīng)到達了一個更高的水平，當前的電力系統(tǒng)是無法滿足其發(fā)展需求的。為了提高電網(wǎng)運行的質(zhì)量，我們就必須要提高大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來提高電力系統(tǒng)的運行效率。

1 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的特點

1.1 數(shù)據(jù)信息數(shù)量巨大

在電網(wǎng)的智能化建設中，大量的電氣設備被投入到電網(wǎng)系統(tǒng)中，同時負荷節(jié)點以及發(fā)電機節(jié)點也在成倍增長。而這種快速的增長為電力系統(tǒng)的運行帶來了海量數(shù)據(jù)，這些數(shù)量巨大的數(shù)據(jù)信息對于計算、儲存的要求也越來越高。

1.2 高速性

智能電網(wǎng)的運行對于系統(tǒng)的要求較高，而在電網(wǎng)運行中，會因為復雜的線路、眾多的電氣設備以及其他偶發(fā)因素而導致電網(wǎng)運行的故障。為了提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，提高電網(wǎng)運輸?shù)馁|(zhì)量，就必須要對這些故障信息進行及時的反饋和處理。而這也就側(cè)面要求了電網(wǎng)運行的效率必須要達到較高的水平，而這也賦予了智能電網(wǎng)高速性的特征。

1.3 電網(wǎng)數(shù)據(jù)的多元化

整個電網(wǎng)系統(tǒng)包含了眾多的子系統(tǒng)，以及種類繁多的電氣設備和電網(wǎng)交互系統(tǒng)，這些系統(tǒng)會產(chǎn)生許多的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息種類多樣，數(shù)據(jù)信息來源廣泛，而且信息儲存的類型也較為豐富，信息收集和傳輸?shù)耐緩揭渤尸F(xiàn)出多樣性特征。

2 智能電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)技術(shù)

2.1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

在電網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)中，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以說是最為核心的技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘可以幫助系統(tǒng)從海量信息中找到對應的數(shù)據(jù)，并且分析尋找數(shù)據(jù)規(guī)律。這一技術(shù)主要分為三個部分。第一步是數(shù)據(jù)信息的篩選集成，通過將電網(wǎng)中海量信息的分析，尋找出合適的數(shù)據(jù)集。第二步則是通過已有的數(shù)據(jù)集進行數(shù)據(jù)規(guī)律的分析，尋找數(shù)據(jù)信息中的有效規(guī)律。第三步則是將數(shù)據(jù)規(guī)律用可視化方法展示出來。

2.2 高性能計算

通過 Hadoop 分布式計算技術(shù)采用 MAPREDUCE 模型建立分布式計算集群或者YonghongZ-Suite等高性能工具，對電力大數(shù)據(jù)進行分布式計算和處理。

2.3 統(tǒng)計分析技術(shù)

在大數(shù)據(jù)技術(shù)中，數(shù)據(jù)庫內(nèi)部所包含的信息數(shù)量是非常巨大的，類型也是多種多樣，為了能夠?qū)ふ译娋W(wǎng)系統(tǒng)運行合適的數(shù)據(jù)，就必須要使用統(tǒng)計分析技術(shù)。通過統(tǒng)計分析技術(shù)來對相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進行篩選、集成、分析、編輯、歸檔和解釋。

2.4 數(shù)據(jù)可視化技術(shù)

在進行數(shù)據(jù)的分析和處理時，最終的解釋結(jié)果需要借助一些較為具體的手段進行表達，例如圖形化手段等。通過這種可視化手段來將數(shù)據(jù)進行展示，便于相關(guān)人員對數(shù)據(jù)信息的理解。而數(shù)據(jù)可視化則與科學可視化、統(tǒng)計圖形、信息可視化相互聯(lián)系。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能電網(wǎng)的應用

3.1 支持基建決策

發(fā)電企業(yè)通過大數(shù)據(jù)技術(shù)提供的有效數(shù)據(jù)來決定發(fā)電站的選址、輸電線路的設計。以丹麥風電公司為例，其通過大數(shù)據(jù)技術(shù)把全球天氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)和本企業(yè)的發(fā)電機數(shù)據(jù)融合起來進行分析：以公司積累的數(shù)據(jù)和天氣系統(tǒng)提供的氣溫、氣壓、風向、風速等一系列數(shù)據(jù)為基礎，采用數(shù)據(jù)建模技術(shù)，通過對風速、風力、氣流等對電力生產(chǎn)有重大影響的要素進行計算，從而對風力發(fā)電的廠址進行了優(yōu)化選擇。并且在這個過程中，此系統(tǒng)還對衛(wèi)星圖像、地理數(shù)據(jù)以及月相與潮汐數(shù)據(jù)進行了收集和處理，從而更好的服務此項目的建設和未來發(fā)展。

3.2 進行市場需求分析，提供定制化服務

大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)κ袌鲂畔⑦M行集成和分析，通過對相關(guān)客戶群體的分析來掌握客戶的需求。并且將客戶對產(chǎn)品的要求，以及對產(chǎn)品的反饋等信息進行收集，然后加以整理，以此為參考來為客戶提供更加具有針對性的服務，提高電力營銷的水平和質(zhì)量。其次，電力企業(yè)也可以通過大數(shù)據(jù)技術(shù)來對內(nèi)部信息進行分析，并將其與外部信息進行連接，通過內(nèi)外結(jié)合來分析市場的需求以及走向，以此來提高企業(yè)的競爭力和市場占有率。

3.3 進行電網(wǎng)運行的智能化控制

正如筆者所說，電網(wǎng)的運行會因為內(nèi)部原因或者是外部因素而出現(xiàn)偶發(fā)故障，導致電網(wǎng)系統(tǒng)運行的不穩(wěn)定。而大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運行數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控和及時反饋，將故障進行及時的預警和處理，能夠極大的減少故障處理時間，提高用戶的使用滿意度，同時也能提高電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。而且，在大數(shù)據(jù)信息的應用中，能夠通過可視化技術(shù)來對電網(wǎng)線路進行檢修查詢以及應急指揮。

4 結(jié)束語

隨著時代的不斷進步與發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)的在各行各業(yè)的應用不斷深入，智能電網(wǎng)的建設和運行環(huán)境也發(fā)生了新的變化。為了保證電網(wǎng)運行的穩(wěn)定，提高電力營銷的質(zhì)量，保障用電管理工作的最終質(zhì)量，就必須要將大數(shù)據(jù)技術(shù)應用到智能電網(wǎng)中。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的應用來不斷地提高電網(wǎng)運行的質(zhì)量，提高電力系統(tǒng)的自動化水平，為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供助力。

參考文獻

[1]薛禹勝,賴業(yè)寧.大能源思維與大數(shù)據(jù)思維的融合(一)大數(shù)據(jù)與電力大數(shù)據(jù)[J].電力系統(tǒng)自動化,2016,40(01):1-8.

[2]崔凱翔.互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用[J].無線互聯(lián)科技,2016(19):33-34.

[3]徐磊,馬慶峰,王庭鈞.基于大數(shù)據(jù)架構(gòu)的智能電網(wǎng)可視化平臺的設計與實現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新導報,2017,14(07):125-126.

[4]夏懷民,徐雄軍.智能電網(wǎng)下基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力需求側(cè)管理探究[J].湖北電力,2017,41(04):1-4.