電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究與展望

郭靖

【摘 要】隨著電網(wǎng)輸電設(shè)備的大批量投入，針對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)和準(zhǔn)實(shí)時(shí)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)的廣度和深度不斷加強(qiáng)，需要存儲(chǔ)和處理的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量不斷增長(zhǎng)，并成為電力大數(shù)據(jù)中重要的組成部分。信息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用開始日新月異，其具體應(yīng)用不但能為電力企業(yè)的發(fā)展帶來新的技術(shù)導(dǎo)向，也能保證電力企業(yè)的用電質(zhì)量。大數(shù)據(jù)背景下，為能讓企業(yè)持續(xù)、長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展下去，就要處理好電力系統(tǒng)中龐大的數(shù)據(jù)信息內(nèi)容，這樣不但能讓數(shù)據(jù)處理工作的精準(zhǔn)性受到影響，也能讓電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)有效運(yùn)行得以保障，故此構(gòu)建完善的電力數(shù)據(jù)平臺(tái)就顯得極為重要。

【關(guān)鍵詞】電力大數(shù)據(jù);應(yīng)用;研究

1 引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、三網(wǎng)融合等技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類社會(huì)正在進(jìn)入大數(shù)據(jù)（BigData）時(shí)代。數(shù)據(jù)已成為一種資產(chǎn)，成為與物質(zhì)資產(chǎn)和人力資本相提并論的重要生產(chǎn)要素。大數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)，不僅改變著人們的生活和工作方式、企業(yè)的運(yùn)作模式，還催生了許多學(xué)科的交叉融合，引起了科學(xué)研究模式的根本性改變。其關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域，正在激起學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的濃厚興趣和高度關(guān)注。

2 大數(shù)據(jù)的概念

按照美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院大數(shù)據(jù)工作組的定義，大數(shù)據(jù)是指?jìng)鹘y(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)無法有效處理的新數(shù)據(jù)集。因此，采用新的架構(gòu)來高效率完成數(shù)據(jù)處理。這些數(shù)據(jù)集特征包括：容量、數(shù)據(jù)類型的多樣性、多個(gè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)的差異性、數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)特征（速度或流動(dòng)率，可變性）。維基百科給出的定義是：大數(shù)據(jù)，或稱巨量數(shù)據(jù)、海量數(shù)據(jù)、大資料，指的是所涉及的數(shù)據(jù)量規(guī)模巨大到無法通過人工在合理時(shí)間內(nèi)達(dá)到截取、管理、處理并整理成為人類所能解讀的信息。百度百科的定義是：大數(shù)據(jù)（巨量數(shù)據(jù)集合），指無法在一定時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合，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(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。

3 電力大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

電力數(shù)據(jù)具有體量大、類型多，價(jià)值復(fù)雜，實(shí)施性強(qiáng)等特點(diǎn)，這已經(jīng)滿足大數(shù)據(jù)所具有4V特征，即規(guī)模性、多樣性、價(jià)值性和高速性，所以在數(shù)據(jù)處理上需要一些大數(shù)據(jù)技術(shù)。電力行業(yè)的特點(diǎn)決定了電力數(shù)據(jù)周期差別非常大：有微秒級(jí)的，諸如電力高頻設(shè)備切換的設(shè)備數(shù)據(jù)，雷閃監(jiān)測(cè)的環(huán)境數(shù)據(jù);也有每小時(shí)、每天、每周、年的負(fù)荷數(shù)據(jù);還有電力資產(chǎn)，像變壓器、斷路器、變電站生命周期在幾十年到一百年的過程。這個(gè)數(shù)據(jù)有非常大的跨度、特點(diǎn)、區(qū)別。這樣對(duì)于電力行業(yè)大數(shù)據(jù)整合，產(chǎn)生了很多困難，提出很多挑戰(zhàn)。特別是，智能電站運(yùn)行以后，大量傳感器裝置安裝在電力設(shè)備上，帶回大量的數(shù)據(jù)，每天帶回幾個(gè)KB的數(shù)據(jù)。公司怎么樣利用這個(gè)數(shù)據(jù)，這是需要考慮的問題。

4 電力行業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用研究

4.1電力規(guī)劃中大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

隨著電力配網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)覆蓋范圍的不斷擴(kuò)大，電力企業(yè)對(duì)電力行業(yè)數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算和儲(chǔ)存也有了更嚴(yán)格的要求。在電力規(guī)劃中，電力大數(shù)據(jù)在用電量預(yù)測(cè)、空間負(fù)荷預(yù)測(cè)等方面的應(yīng)用價(jià)值也能得到提高。比如，電力數(shù)據(jù)在用電量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用。依據(jù)大量歷史用電量數(shù)據(jù)，以及規(guī)劃面積、歷史人口與國(guó)民經(jīng)濟(jì)等數(shù)據(jù)的變化，預(yù)測(cè)區(qū)域的用電量，以便支撐電力規(guī)劃設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。電力大數(shù)據(jù)在空間符合預(yù)測(cè)中的應(yīng)用價(jià)值主要表現(xiàn)在基于區(qū)域占地面積、容積量、行業(yè)建筑面積密度、占地面積密度以及行業(yè)總負(fù)荷值等相關(guān)數(shù)值，對(duì)電力行業(yè)的空間符合進(jìn)行預(yù)測(cè)，并將預(yù)測(cè)結(jié)果作為電力行業(yè)規(guī)劃的支持依據(jù)。

4.2電力檢修中大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

電力設(shè)備狀態(tài)信息的獲取方法是多種多樣的，而當(dāng)前電力行業(yè)較常使用的獲取方式是利用不同類型的傳感器來實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備信息的實(shí)時(shí)獲取。視頻作為一種傳感器，其也是獲取電力設(shè)備信息的有效方法。伴隨著視頻智能化技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，電力企業(yè)對(duì)變電站表計(jì)、刀閘的狀態(tài)和讀數(shù)的采集、計(jì)算也能得到實(shí)時(shí)且準(zhǔn)確。依據(jù)相應(yīng)的大數(shù)據(jù)技術(shù)，電力檢修中大數(shù)據(jù)應(yīng)用價(jià)值的提升主要表現(xiàn)在狀態(tài)評(píng)價(jià)、趨勢(shì)分析和實(shí)時(shí)報(bào)警等方面。從狀態(tài)評(píng)價(jià)方面而言，利用視頻智能識(shí)別技術(shù)對(duì)電力設(shè)備基礎(chǔ)運(yùn)行數(shù)據(jù)及設(shè)備狀態(tài)量進(jìn)行采集和分析，對(duì)電力行業(yè)建立綜合評(píng)價(jià)模型有很大幫助，據(jù)此得出的電力設(shè)備健康狀態(tài)也會(huì)更加準(zhǔn)確。從發(fā)展趨勢(shì)方面分析，根據(jù)電力行業(yè)歷史數(shù)據(jù)的趨勢(shì)分析結(jié)果而建立的數(shù)學(xué)模型，能夠準(zhǔn)確地反映電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，也能夠更詳細(xì)的反映電力設(shè)備所出現(xiàn)的故障，這對(duì)電力企業(yè)掌控電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)有一定的幫助。從實(shí)時(shí)報(bào)警方面而言，利用視頻監(jiān)控技術(shù)和安防技術(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)表計(jì)變化、非法入侵、發(fā)熱缺陷等對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行造成影響的因素，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警，這對(duì)電力企業(yè)保證電力設(shè)備正常運(yùn)行有很大幫助。

4.3電力設(shè)備運(yùn)行中大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

電力設(shè)備狀態(tài)管理屬于電力企業(yè)的運(yùn)行業(yè)務(wù)模塊，這一模塊對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行和校驗(yàn)的完善有很大影響，也能夠提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。目前，電力設(shè)備狀態(tài)管理的實(shí)現(xiàn)僅僅是依靠其他調(diào)度業(yè)務(wù)所記錄的設(shè)備狀態(tài)，缺乏對(duì)未來設(shè)備狀態(tài)的預(yù)測(cè)結(jié)果，這對(duì)電力設(shè)備狀態(tài)的管理有一些影響。隨著電力行業(yè)調(diào)度業(yè)務(wù)范圍的逐漸完善，電力企業(yè)運(yùn)行業(yè)務(wù)模塊的提升也迫在眉睫。依據(jù)電網(wǎng)設(shè)備臺(tái)帳和設(shè)備拓?fù)涞入娏π畔?，可以從歷史查詢、設(shè)備數(shù)據(jù)質(zhì)量及斷面預(yù)測(cè)等方面分析大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。歷史查詢是指實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存，以便電力人員能夠快速直接的查詢電力設(shè)備某一時(shí)刻的運(yùn)行狀態(tài)和操作過程;設(shè)備數(shù)據(jù)質(zhì)量分析是指利用設(shè)備狀態(tài)斷面信息獲取電力設(shè)備的相應(yīng)信息，并將此信息與系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)的互檢結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，從而達(dá)到對(duì)其他系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)的目的;斷面預(yù)測(cè)是指依據(jù)大量歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度規(guī)則進(jìn)行總結(jié)，并在任意時(shí)刻斷面上，對(duì)獲取的設(shè)備狀態(tài)變化信息進(jìn)行智能化的編排，以便在此基礎(chǔ)上演算未來某時(shí)刻的設(shè)備調(diào)度操作歷程，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)未來某時(shí)刻設(shè)備斷面的預(yù)測(cè)。

4.4電力行業(yè)建設(shè)中大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

在電力行業(yè)建設(shè)中，電力系統(tǒng)的年管理項(xiàng)目多達(dá)2000-3000。然而，由于受到電力企業(yè)自身處理與儲(chǔ)存能力的限制，部分管理項(xiàng)目只能留存少量信息，這不僅使得電力管理人員無法詳細(xì)的了解電力管理項(xiàng)目，也導(dǎo)致電力管理項(xiàng)目缺少相應(yīng)的決策數(shù)據(jù)支持，而這也是導(dǎo)致電力大數(shù)據(jù)不能得到充分利用的重要影響因素。在電力建設(shè)中，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值可以從下述幾方面得到增強(qiáng)：一是電力系統(tǒng)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)儲(chǔ)存能力可以得到提升;二是現(xiàn)場(chǎng)信息采集范圍可以得到擴(kuò)大，數(shù)據(jù)采集頻率可以得到提升;三是利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分析能力的增強(qiáng)，在此基礎(chǔ)上，電力建設(shè)管理過程也能得到更智能化的管理和監(jiān)控。

5 結(jié)束語

大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用是未來社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)必將促成電力行業(yè)的全新發(fā)展，加快智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐。希望通過本文的闡述，能夠引起電力部門和電力工作者對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的關(guān)注，變革傳統(tǒng)觀念、創(chuàng)新工作方法、整合先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)電力事業(yè)的長(zhǎng)足穩(wěn)定發(fā)展，為現(xiàn)代化建設(shè)提供基礎(chǔ)性保障，加速社會(huì)主義事業(yè)的發(fā)展步伐。

參考文獻(xiàn)：

[1]但濤.面向智能電網(wǎng)應(yīng)用的電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)分析[J].科技傳播，2015（06）：14-15.

[2]蔡力軍.探討面向智能電網(wǎng)應(yīng)用的電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)[J].科技展望，2016（11）：12-13.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)山西省電力公司檢修分公司）