電力通信網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景開發(fā)及試點(diǎn)應(yīng)用

谷向麗 溫艷磊

（國網(wǎng)河南省電力公司汝陽縣供電公司，河南 汝陽 471200）

電力通信網(wǎng)是承載智能電網(wǎng)信息交互業(yè)務(wù)的通信專網(wǎng)，承載著電網(wǎng)運(yùn)行和經(jīng)營管理的核心業(yè)務(wù)，是智能電網(wǎng)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保障。電力通信網(wǎng)承載的業(yè)務(wù)與公司生產(chǎn)經(jīng)營密切相關(guān)，例如繼電保護(hù)、穩(wěn)定控制、配電自動化、用戶電量采集等，一旦發(fā)生故障將對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。

現(xiàn)階段電力通信網(wǎng)監(jiān)管多采用事后報警的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)維護(hù)，無法有效保證電力通信網(wǎng)絡(luò)的高效穩(wěn)定運(yùn)行，制約了電力系統(tǒng)的業(yè)務(wù)的開展。隨著電力通信網(wǎng)信息化程度的不斷加深，資源管理、設(shè)備運(yùn)行、實(shí)時監(jiān)控等方面的海量數(shù)據(jù)已經(jīng)逐步積累下來，其中蘊(yùn)藏了巨大的價值亟待挖掘。開發(fā)電力通信網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于電力通信網(wǎng)精益化管理迫在眉睫。

一、概述

大數(shù)據(jù)在其定義中有著一定的分歧,至今并為有一個統(tǒng)一的解釋。麥肯錫認(rèn)為“大數(shù)據(jù)是指其大小超出典型數(shù)據(jù)軟件抓取、儲存、管理和分析范圍的數(shù)據(jù)集合”;Gartner認(rèn)為“大數(shù)據(jù)是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)”。在大數(shù)據(jù)中,4個主要特征(即4v特征):(1)大量,主要是擴(kuò)大了數(shù)據(jù)的規(guī)模,把數(shù)據(jù)從TB升級到pb,其換算的單位為1PB=1024TB=1048576GB,其中數(shù)據(jù)量越大所包含的信息就越多。(2)多樣性,數(shù)據(jù)的種類以及來源都很多,其中主要包含了結(jié)構(gòu)的多樣化,非結(jié)構(gòu)的多樣化,語音以及文本的多樣化等。(3)速度指的是獲取數(shù)據(jù)的速度,并且提高數(shù)據(jù)處理的時序,實(shí)現(xiàn)2級簡單的查詢和時間水平的復(fù)雜分析。(4)價值。數(shù)據(jù)的價值密度低。在大量的數(shù)據(jù)中,只有小的部分很有用。因此,數(shù)據(jù)的質(zhì)量也是價值的關(guān)鍵。

二、電力通信大數(shù)據(jù)及其所面臨的問題分析

電力通信中使用的大數(shù)據(jù)主要分為兩個部分:內(nèi)部和外部,在內(nèi)部的使用主要是對電力設(shè)備的以及系統(tǒng)中的信息以及運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行記錄,同時對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)在系統(tǒng)運(yùn)行過程中所遇到的問題。大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)解析過程從數(shù)據(jù)的采集中集成,提取數(shù)據(jù)的安全檢查和分析的完整鏈條。在該鏈輪中,可能發(fā)生在各個鏈接中丟失的數(shù)據(jù)、被泄漏、篡改、不被許可的接入的可能性。

三、應(yīng)用方向分析

（一）通信網(wǎng)可靠性分析

通過對影響電力通信網(wǎng)可靠性的因素進(jìn)行分類和整理，并運(yùn)用特征篩選、數(shù)據(jù)挖掘等算法，得到影響因素的集合;運(yùn)用相關(guān)性分析算法對該集合進(jìn)行一步過濾和整理，并結(jié)合不確定性層次分析法，確定指標(biāo)權(quán)重，得到最終的可靠性指標(biāo)評價模型，指導(dǎo)電力通信網(wǎng)可靠性分析評價。

（二）設(shè)備全壽命周期分析

基于通信設(shè)備臺賬、缺陷單、缺陷報告等數(shù)據(jù)，運(yùn)用文本挖掘技術(shù)，提取設(shè)備缺陷記錄關(guān)鍵信息，挖掘設(shè)備缺陷與廠商、投運(yùn)年限、運(yùn)行工況以及環(huán)境等因素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和發(fā)展規(guī)律，對設(shè)備總體缺陷率變化趨勢進(jìn)行分析和預(yù)測，并通過廠家設(shè)備缺陷率及質(zhì)量因素分析，構(gòu)建廠家產(chǎn)品質(zhì)量評價模型，為設(shè)備運(yùn)維策略優(yōu)化、設(shè)備選型/采購、設(shè)備退役報廢策略制訂等工作提供參考依據(jù)。

四、技術(shù)選擇及場景分析

（一）數(shù)據(jù)存儲技術(shù)

數(shù)據(jù)存儲技術(shù)是指采用多種存儲方式并存，根據(jù)數(shù)據(jù)類型以及數(shù)據(jù)處理的要求選擇不同的數(shù)據(jù)存儲方式。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)采用傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫來存儲，對于半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)采用HDFS存儲，同時結(jié)合Hive和HBase來實(shí)現(xiàn)。

對引入的外部數(shù)據(jù)源，如傳輸網(wǎng)性能數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)網(wǎng)流量數(shù)據(jù)，由于其年存儲量在TB級別，需要通過分布式存儲技術(shù)完成。

（二）離群點(diǎn)分析技術(shù)

離群點(diǎn)(Outlier)是指數(shù)據(jù)集中可能包含一些數(shù)據(jù)對象，它們與數(shù)據(jù)的一般行為或模型不一致，這些數(shù)據(jù)就是離群點(diǎn)。在對傳輸網(wǎng)設(shè)備性能與數(shù)據(jù)網(wǎng)流量進(jìn)行監(jiān)測時需要進(jìn)行離群點(diǎn)分析。例如，對于傳輸網(wǎng)設(shè)備的誤碼率進(jìn)行分析，可以通過基于密度的聚類，找出偏離其他正常值的異常數(shù)據(jù)，對明顯不合理的數(shù)據(jù)，可以判斷為錯誤數(shù)據(jù)，在統(tǒng)計計算中需要剔除其影響，對于其中異常但屬于合理范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，需要及時進(jìn)行預(yù)警。

五、電力通信網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景

(一)通信光纜性能監(jiān)測及預(yù)警分析。通過光纜性能數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)的采集，實(shí)現(xiàn)對光纜衰耗情況的實(shí)時監(jiān)視，分析光纜衰耗的原因和趨勢，為光纜狀態(tài)檢修提供參考;對光纜氣象災(zāi)害故障進(jìn)行預(yù)警，預(yù)防光纜氣象災(zāi)害導(dǎo)致的故障風(fēng)險。主要功能包括:光纜性能動態(tài)監(jiān)測，光纜性能劣化分析預(yù)警及狀態(tài)檢修策略，光纜覆冰、舞動、雷擊、結(jié)冰監(jiān)測預(yù)警。

(二)通信傳輸網(wǎng)性能監(jiān)測及預(yù)警分析。通過光設(shè)備性能的采集，實(shí)現(xiàn)對傳輸網(wǎng)性能變化情況的實(shí)時監(jiān)視，分析光路與光設(shè)備性能數(shù)據(jù)變化趨勢，為光設(shè)備故障或告警提供分析參考依據(jù)。主要功能包括:傳輸設(shè)備與光路性能動態(tài)監(jiān)測、傳輸設(shè)備與光路預(yù)警分析、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境評價。

結(jié)語

綜上所述,本文首先對大數(shù)據(jù)做了簡單的概述,其次分析了電力通信大數(shù)據(jù)及其所面臨的問題以及電力同行的特征,最后對大數(shù)據(jù)在電力同行中的運(yùn)用做了簡單的探析。從中發(fā)現(xiàn)電力通信大數(shù)據(jù)容易透露客戶的隱私以及數(shù)據(jù)的保存存在著不安全性。