基于大數(shù)據(jù)技術的重要用戶供電安全分析

王麗華

摘要：未來的智能電網(wǎng)將是依托大數(shù)據(jù)處理分析技術的全景實時電網(wǎng)。重要用戶作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，其供電安全信息系統(tǒng)的建立為電網(wǎng)安全分析提供了各種異構且多樣化的數(shù)據(jù)。電力公司能夠實時了解重要電力用戶的運行狀態(tài)，真正實現(xiàn)對電網(wǎng)的全面管理;電力用戶可依據(jù)自身運行狀態(tài)和電網(wǎng)公司的評價分析，對自身用電行為進行調整，以達到安全、智能、經(jīng)濟的用電模式。

關鍵詞：重點用戶;供電安全;大數(shù)據(jù);潛在風險挖掘

引言

本文論述了大數(shù)據(jù)科技就重要電網(wǎng)使用者送電安全問題來討論，在配網(wǎng)以及使用者內部這兩個方向，結合重要使用者送電安全關聯(lián)的數(shù)據(jù)信息以及數(shù)據(jù)源頭實行整理，再討論收集數(shù)據(jù)的特殊性，以此為基礎，論述了重要電網(wǎng)使用者安全大數(shù)據(jù)保存編輯技術、分析修正技術和潛在風險。

1重要用戶送電安全大數(shù)據(jù)源頭和特點

1.1用戶送電安全數(shù)據(jù)源頭

1.1.1配電網(wǎng)送電穩(wěn)定性

許多城市都已有不止一個的配電管控程序，比如配電智能化程序、調度智能化程序、生產(chǎn)管控程序、電能性能監(jiān)控管控程序、用電情況收集程序等，這些程序給使用者送電安全收集了大量的信息源。

1.1.2使用者內部用電運轉情況

重要使用者內部的安全信息幾乎為零。第一點是因為使用者內部監(jiān)控設備沒有通信能力，必須依賴人為記下信息，并且監(jiān)控項目里只有電壓、功率等，監(jiān)控項目比較單一;第二點因為不同使用者用電管控方式參差不齊，管控水準差距極大。所以，為了系統(tǒng)地、隨時地能夠知道重要電網(wǎng)使用者運轉狀況，設計一套數(shù)據(jù)量全、實時更新的、分辨率高的使用者監(jiān)控程序是電網(wǎng)企業(yè)對重要使用者管控的急切須有的。

1.2送電安全數(shù)據(jù)特點討論

1.2.1安全級別要求高

重要使用者的數(shù)據(jù)安全影響到一個區(qū)域甚至中國的安全，它的送用電數(shù)據(jù)是使用者數(shù)據(jù)的重點構成成分，里面包括了很多機密信息，像使用者規(guī)模、地理坐標、作息規(guī)律等。同時不同重要使用者的數(shù)據(jù)管控水準差距太大，可以說很多使用者的數(shù)據(jù)管控水準還比較落后，假如這些重要數(shù)據(jù)一旦被犯罪分子得到，會是人們的災難，產(chǎn)生的損耗是無法估測的;

1.2.2數(shù)據(jù)雜亂

重要電網(wǎng)使用者送電信息情況雜亂，可能是由于重要電網(wǎng)使用者的用電情況因許多因素的影響，它不但和使用者本來用電狀態(tài)相關，而且配電網(wǎng)運轉狀況、國家政治及經(jīng)濟政策變更等情況也會對其產(chǎn)生影響。另一個角度，重要電網(wǎng)使用者送電安全信息情況較多，一般既有隨時監(jiān)控以及歷史記載等參數(shù)數(shù)值，又有時間排序信息、文本信息等許多半?yún)?shù)化或非參數(shù)化信息。除以上之外，它的送電安全信息涉及范圍較大，一些信息源自配電網(wǎng)各部門生產(chǎn)、管控程序，還包含一些源自使用者本來的監(jiān)控和記載數(shù)據(jù)等;

1.2.3實時性強

重要電網(wǎng)使用者用電標準相比普通使用者要高出許多，所以電能監(jiān)控方面的內容就很多、精準度更嚴格、收集的速率也更高。除此之外，因為使用者用電的偶然性、政府經(jīng)濟政策等方面的影響，在使用者內部可能發(fā)生沖擊性負載的狀況，重要電網(wǎng)使用者負載曲線處于峰谷規(guī)律的情況下，會出現(xiàn)波動，然后我們對信息挖掘法重點就是波動時的信息，所以，重要使用者的信息收集需要實時性。

2重要用戶送電安全大數(shù)據(jù)關鍵技術

2.1數(shù)據(jù)收集和集成

重要使用者大數(shù)據(jù)的部分信息是源自使用者內部運轉，這些信息能歸為兩類，也就是實時改變的信息和歷史運轉信息。其中，實時改變信息利用傳感器收集，歷史運轉信息利用人為收集方法。其他的信息源自配電網(wǎng)的管控程序，但信息以及信息模式處于不同的信息庫里，運轉管控是豎井方式，不同部門間獨自作業(yè)，交互性差，信息查看很困難，更不用說信息共享。所以，將不同源頭、不同模式、不同特點的信息集中，做成可以面向統(tǒng)一主題的信息收集，做到程序全面的信息共享，就是大數(shù)據(jù)的信息收集管控。它具有關系型以及非關系型信息庫技術、信息收集及聯(lián)合技術、信息抽取科技、梳理技術以及信息清洗等。另外，此服務器可以聯(lián)網(wǎng)收集天氣、政府經(jīng)濟政策等因素。

2.2數(shù)據(jù)存儲和編輯

傳統(tǒng)相關性信息庫不可以達到信息量過大以及相應使用者行為分析信息的編輯要求，重要使用者安全信息里許多非參數(shù)化信息涌現(xiàn)，這些信息不能利用傳統(tǒng)信息庫編輯，所以迫切需要使用大數(shù)據(jù)的儲存和編輯設計。大數(shù)據(jù)儲存和編輯形式有兩種類型，流編輯和批編輯。流編輯技術應用在信息流大、不間斷性且速率快的信息，它把信息當做流，將新信息即刻編輯并得出結論，這樣編輯方法滿足實時性標準高的在線監(jiān)控信息，像使用者電壓上升、下降情況反饋。批編輯技術應用于線儲存在編輯、實時性標準不高，但是精準性以及整體性標準高的情況，比如，在分析使用者機器故障頻率時，不但要分析機器本身故障情況，還要分析同一機器的家族缺陷等情況。

另外，還要相互式編輯以及圖信息編輯形式，相互式編輯形式采用人機對講方法利用問答模式漸漸實現(xiàn)，用這樣方法，儲存在程序中的信息資源可以被及時編輯修改，編輯模式直觀、靈活。圖信息編輯形式依照圖中點和邊的強相關性，把圖信息進行開發(fā)和圖信息歸類、匯總等。

2.3大數(shù)據(jù)安全分析診斷

重要使用者送電安全大數(shù)據(jù)編輯修正技術是傳統(tǒng)信息開發(fā)技術在大量信息開發(fā)之下新的運用和進步，但是因為信息量大、增加速率快、類別繁瑣，并且參數(shù)化、半?yún)?shù)化、非參數(shù)化信息共存，傳統(tǒng)的信息表述模式和方式一般是普通的淺層模式學習，不能將底端信息特點實施抽象，學習精準以及效率并不好。

針對重要使用者大數(shù)據(jù)特殊性，能夠在三方面把使用者信息編輯修正方式來歸類：第一，信息實時性，依照信息的實時性能夠分成實時編輯以及離線編輯。比如，EMC的Greenplum以及淘寶研發(fā)的Timetunnel即是實時編輯和離線編輯的道具;第二，信息規(guī)模，依照信息的規(guī)模能分成內存級、TB級以及大量級;第三，業(yè)務的計算復雜等級，比如，根據(jù)使用者電壓性能以及使用者穩(wěn)定性分解兩個不同業(yè)務時，需要的信息量和計算復雜等級是差距比較大的，電壓性能分解采取傳統(tǒng)的信息編輯方式可以做到，但是穩(wěn)定性分解就必須考慮綜合機器運轉狀況，送電拓撲結構，運轉情況等方面因素，最后算出使用者穩(wěn)定性值。

2.4隱藏風險分析

使用者的機器狀況監(jiān)控信息里經(jīng)常會有一些明顯不同于其他信息的不尋常點，在許多信息開發(fā)過程中，不尋常點被認為噪聲，直接過濾。但是，有的不尋常點可以暗示故障、突發(fā)情況等信息，相比普通的正常信息具備更大的參考價值，這些信息應該進行開發(fā)利用。機器狀況信息開發(fā)流程的重要技術涉及特點收集、主成分分解、距離算法的聚類分解。特點收取及主成分分解是把信息實施歸類和提取，做到信息開發(fā)算法的精簡;距離算法為聚類分解里比較重要的構成，方法即通過歷史信息的特點距分布中點的情況來表明此信息的異常等級，距離大，便表明出現(xiàn)概率低，異常等級就高。

3結語

將來的智能電網(wǎng)會是以大數(shù)據(jù)編輯處理技術為基礎的全景實時網(wǎng)絡。智能電網(wǎng)的重要構成分子之一就是重要電網(wǎng)使用者，它的送電安全數(shù)據(jù)系統(tǒng)的構建給電網(wǎng)安全信息分解帶來了多種異構同時多重化的信息。重要電網(wǎng)使用者送電安全大數(shù)據(jù)設計為客戶以及電網(wǎng)企業(yè)做到雙贏的同時，但是還發(fā)生有信息交互安全性不能確保、編輯分解功能有限等造成策略偏移的情況，怎樣解決這些發(fā)生的問題，還需要更多的研發(fā)者共同解決。

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（作者單位：國網(wǎng)江西省電力有限公司玉山縣供電分公司）