計算機大數(shù)據(jù)技術在城市電力節(jié)能中的應用分析

胥穎 周暢

摘? ?要：文章詳細闡述了大數(shù)據(jù)在城市電力中節(jié)能的關鍵技術以及電力大數(shù)據(jù)的來源途徑，并有針對性地提出了大數(shù)據(jù)技術在城市電力節(jié)能中的具體應用措施。

關鍵詞：大數(shù)據(jù)技術;電力節(jié)能;應用分析

大數(shù)據(jù)技術是信息化技術的重要代表之一，具有很高的科學性和先進性。隨著社會信息化程度的不斷加深，大數(shù)據(jù)技術在各個行業(yè)中應用得越來越廣泛，發(fā)揮了非常重要的作用。電網(wǎng)智能化也是未來電力行業(yè)的發(fā)展趨勢，在電力行業(yè)中應用大數(shù)據(jù)技術是電網(wǎng)智能化的重要組成部分。大數(shù)據(jù)技術可以幫助電力行業(yè)更加高效率地對城市電力供應進行調(diào)控，降低城市電力的消耗，提高城市中供電設備的工作效率。

1? ? 大數(shù)據(jù)關鍵技術

1.1? 數(shù)據(jù)融合技術

大數(shù)據(jù)技術對相關問題進行分析時不會從單一的角度出發(fā)，而是充分利用該問題相關的多個角度的數(shù)據(jù)進行分析，從而得出科學、可靠的分析結論。比如在分析電力設備的運行狀態(tài)時，不僅會考慮電力設備本身的各種參數(shù)，還會綜合使用氣象條件和電力設備所處的地理位置等相關數(shù)據(jù)，并進行分析。因為這些數(shù)據(jù)的自身屬性各不相同，所以在進行分析之前要對這些數(shù)據(jù)進行提前處理，刪除不必要的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)的運行邏輯進行統(tǒng)一。大數(shù)據(jù)技術能夠同時處理的數(shù)據(jù)數(shù)量非常龐大，對同一問題相關的大量數(shù)據(jù)進行處理，可以有效地提升處理結果的準確性和科學性。

1.2? 數(shù)據(jù)挖掘技術

大數(shù)據(jù)技術區(qū)別于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析技術的特點就是將電網(wǎng)運行過程中所產(chǎn)生的各種信號轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，然后再對大量的數(shù)據(jù)進行分析，從數(shù)據(jù)中提取出有價值的信息，并將這些信息向用戶進行展示，方便用戶對信息進行應用，導致了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘算法已經(jīng)不能夠滿足大數(shù)據(jù)技術的使用。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘算法是對分散的各個對象所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行研究，不能將研究對象之間存在的具有隱藏性質(zhì)的聯(lián)系展示出來，導致了數(shù)據(jù)分析的結果只能展示出研究對象的一部分特性，不能將其所有的特性全部展示出來。大數(shù)據(jù)技術對研究對象的各種數(shù)據(jù)進行分析和挖掘，可以對研究對象數(shù)據(jù)的關聯(lián)性進行準確的分析，并不是利用傳統(tǒng)的因果關系對數(shù)據(jù)之間的關系進行分析，而是注重于對大量的數(shù)據(jù)之間的內(nèi)在聯(lián)系進行深入的挖掘，用已經(jīng)知道的事物關聯(lián)性作為研究對象變化的參照，從而對研究對象未來的狀態(tài)變化進行預測。比如通過分析油色譜中特定氣體的狀態(tài)和電力變壓器運行狀態(tài)的聯(lián)系性，根據(jù)氣體的特定變化對電力變壓器出現(xiàn)故障的情況進行提前預判。

1.3? 數(shù)據(jù)處理技術

大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理技術主要由數(shù)據(jù)采集、對數(shù)據(jù)進行預處理、對處理完成的數(shù)據(jù)進行存儲、根據(jù)用戶要求對數(shù)據(jù)進行分析和挖掘、向用戶直觀地展示數(shù)據(jù)的分析和挖掘結果等幾部分組成。大數(shù)據(jù)技術一般使用分布式計算技術對大量的數(shù)據(jù)進行運算和管理，并通過使用內(nèi)存計算技術大大地加快數(shù)據(jù)在存儲過程中的存儲速度，充分利用流處理技術對大量的數(shù)據(jù)進行高速運算，縮短對數(shù)據(jù)進行處理和運算的時間。大數(shù)據(jù)技術可以將對大量數(shù)據(jù)的分析和挖掘成果直觀地向用戶進行展示，可以使電力行業(yè)工作人員對電力運行情況詳細深入地進行了解，降低相關工作人員的專業(yè)要求[1]。比如通過向電力行業(yè)工作人員展示電網(wǎng)運行歷史數(shù)據(jù)，可以幫助工作人員預測電網(wǎng)未來運行的相關數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)的變化趨勢。還可以對電網(wǎng)出現(xiàn)故障的相關數(shù)據(jù)的分析結果進行展示，在電網(wǎng)正常運行過程中，出現(xiàn)類似故障發(fā)生時的數(shù)據(jù)態(tài)勢時及時向工作人員進行預警，使電力行業(yè)工作人員可以提前對電網(wǎng)運行故障采取預防措施。可以對城市居民用電的相關數(shù)據(jù)進行分析，向電力用戶準確地展示浮動電價、用戶的電力使用效率和用戶的電力消耗等級等內(nèi)容，可以根據(jù)這些內(nèi)容向用戶提供降低電力消耗的使用建議。

2? ? 電力大數(shù)據(jù)的來源

2.1? 電力生產(chǎn)大數(shù)據(jù)

大數(shù)據(jù)技術正常運行的前提條件是必須能夠為大數(shù)據(jù)提供大量的數(shù)據(jù)信息，所以數(shù)據(jù)的來源非常重要。電力生產(chǎn)是為大數(shù)據(jù)技術提供相關數(shù)據(jù)信息的重要來源，電力生產(chǎn)提供的數(shù)據(jù)涵蓋的范圍比較廣，包括電廠發(fā)電的相關數(shù)據(jù)、對電力生產(chǎn)設備進行檢修的數(shù)據(jù)以及電力安全生產(chǎn)等相關的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)內(nèi)容包括電力生產(chǎn)過程中實時產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)以及電力生產(chǎn)設備的運行周期和運行狀態(tài)等方面[2]。大數(shù)據(jù)技術可以對數(shù)據(jù)類型的發(fā)展趨勢和發(fā)展狀態(tài)進行快速、準確的分析和處理，并將數(shù)據(jù)信息向電力生產(chǎn)相關工作人員進行展示，電力生產(chǎn)的工作人員可以根據(jù)數(shù)據(jù)為今后的發(fā)電生產(chǎn)工作和對電力生產(chǎn)設備檢修的工作提供非?？茖W的數(shù)據(jù)參考，減少在工作中出現(xiàn)問題的可能性，提高電力生產(chǎn)工作人員的工作效率，為城市更加穩(wěn)定、高效地供電。

2.2? 電力運營大數(shù)據(jù)

電力行業(yè)要想進行正確的生產(chǎn)運營決策，離不開準確、可靠的數(shù)據(jù)支持[3]。如果電力行業(yè)做出決策所依據(jù)的數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過科學地分析和論證，就會導致電力行業(yè)在做出運營決策時出現(xiàn)很大的失誤，不但會影響電力行業(yè)的經(jīng)濟利益，還會對城市居民的用電需求產(chǎn)生不利的影響[4]。電力行業(yè)在運營過程中所作出的各種決策以及決策所產(chǎn)生的結果都是大數(shù)據(jù)技術的重要數(shù)據(jù)來源，大數(shù)據(jù)技術可以將電力行業(yè)中不同部門、不同領域的相關數(shù)據(jù)進行綜合性的分析，并對這些數(shù)據(jù)進行深入的挖掘，然后將數(shù)據(jù)分析的結果以及數(shù)據(jù)之間存在的聯(lián)系進行全面、直觀的展示。電力行業(yè)的運營決策人可以將大數(shù)據(jù)技術分析的結果作為運營決策的依據(jù)，并且大數(shù)據(jù)技術可以對運營決策的效果進行提前預測，極大地提高了電力行業(yè)的運營效率。

2.3? 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)

隨著社會的快速發(fā)展，人們對于電力的需求越來越高，要求電力行業(yè)必須不斷地改革和發(fā)展以滿足人們?nèi)找嬖鲩L的電力需求。因此，對電網(wǎng)進行智能化和自動化改造，提升電網(wǎng)的運行效率是電網(wǎng)的未來發(fā)展方向。智能電網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術是相輔相成的關系，智能電網(wǎng)可以對電網(wǎng)中運行的電力設備進行全天候的監(jiān)測，實時掌握電力設備的運行狀態(tài)[5]?？梢詫Τ鞘兄芯用竦挠秒娗闆r進行監(jiān)測，準確掌握城市用電的階段性以及電力消耗的變化趨勢。實時監(jiān)測所產(chǎn)生的電力相關數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)技術的重要數(shù)據(jù)來源之一，大數(shù)據(jù)技術通過對智能電網(wǎng)監(jiān)測產(chǎn)生數(shù)據(jù)的分析和處理可以準確預測電力設備的運行效果以及城市居民用電狀態(tài)。大數(shù)據(jù)技術所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也可以促使城市電網(wǎng)安全、穩(wěn)定地運行，提高城市電網(wǎng)的供電效率，使電力行業(yè)能夠持續(xù)不斷地進步。

3? ? 大數(shù)據(jù)技術在城市節(jié)能中的應用

3.1? 輔助電力系統(tǒng)運行

在電力運行過程中可以使用大數(shù)據(jù)的地方非常多，目前主要是應用在電力生產(chǎn)和為城市進行供電等相關工作中。在城市供電的相關環(huán)節(jié)中，對大數(shù)據(jù)進行使用可以準確地分析電力的供應情況以及用戶的用電情況，準確地預測用戶的用電變化趨勢，提前對供電工作進行相應的調(diào)整，使城市供電的相關工作更有針對性、效率更高。比如通過對城市中部分小區(qū)用戶用電使用情況的數(shù)據(jù)分析，可以準確地預測到該小區(qū)在今后一段時間中的用電需求，電力公司可以針對該小區(qū)用戶的用電需求有針對性地增加電量供應，提前對電力供應進行科學合理的配置可以有效降低為了實現(xiàn)遠距離供電所使用的能源消耗。通過大數(shù)據(jù)技術對城市中不同區(qū)域的用電變化趨勢進行分析，有針對性地進行電力生產(chǎn)，避免對城市部分區(qū)域供應的電量超出該區(qū)域的用電需求，從而產(chǎn)生巨大的電力損耗。大數(shù)據(jù)技術可以對城市居民的用電情況進行實時的監(jiān)測，根據(jù)城市的用電和供電情況有針對性地為城市供電相關工作人員提供電力供應調(diào)整參考。

3.2? 電網(wǎng)數(shù)據(jù)智能采集

應用大數(shù)據(jù)技術可以對城市中電力用戶的相關數(shù)據(jù)進行采集和分析，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果為城市電力用戶提供相關的數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)建議服務，比如為電力用戶顯示當前用電情況下的浮動電價以及用戶的用電消耗情況，并對城市電力用戶提供有針對性的節(jié)能建議。大數(shù)據(jù)的信息智能采集需要定期對數(shù)據(jù)庫進行清理和維護，刪除不必要的數(shù)據(jù)，保持數(shù)據(jù)采集的準確性和有效性，同時要對信息采集和數(shù)據(jù)挖掘的算法進行不斷更新，保障大數(shù)據(jù)分析結果的可靠性和準確性。

3.3? 節(jié)能數(shù)據(jù)處理

大數(shù)據(jù)技術可以對自身正常運行所使用的資源進行實時的掌握，在不影響大數(shù)據(jù)技術運行速度和分析結果的前提下對大數(shù)據(jù)技術所需要使用的數(shù)據(jù)存儲設備進行優(yōu)化，根據(jù)大數(shù)據(jù)技術運行的需要，降低數(shù)據(jù)存儲設備的運行時間和運行頻率，從而達到降低電力消耗的目的。同時大數(shù)據(jù)技術也能夠?qū)ψ陨磉\行狀態(tài)所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進行分析和處理，為大數(shù)據(jù)技術用戶提供相關建議，優(yōu)化大數(shù)據(jù)技術的運行環(huán)境和數(shù)據(jù)系統(tǒng)架構，從而保證大數(shù)據(jù)技術在較低的電力消耗下發(fā)揮最大的作用，為電網(wǎng)智能化提供支持。

4? ? 結語

總之，應用大數(shù)據(jù)技術可以有效地提高城市電力節(jié)能程度，在滿足城市居民用電需求的前提下最大限度地降低電力的消耗，為智能電網(wǎng)的正常運行以及城市電力用戶的電力使用提供技術支持。

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