面向智能電網(wǎng)應用的電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)

李軒　熊艷瓊

【摘 要】如今，社會經(jīng)濟發(fā)展越來越依賴于電力系統(tǒng)，而電力系統(tǒng)在運行的過程中會產(chǎn)生數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)增長快速并且類型豐富，決定了電力系統(tǒng)滿足大數(shù)據(jù)的一切特征。智能電網(wǎng)是在日益信息化的背景下應運而生的新型技術(shù)，為進一步提高電力企業(yè)供電質(zhì)量及其管理水平打下了基礎。但是在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，要追求更大的進步，如更高效處理電力系統(tǒng)的龐大數(shù)據(jù)信息、保證電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性、有效性與可靠性等，則應該構(gòu)建完善的電力大數(shù)據(jù)平臺，并且熟悉、掌握與落實相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng);電力大數(shù)據(jù);關(guān)鍵技術(shù)

1智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的特征

智能電網(wǎng)的運行過程中會產(chǎn)生海量的信息數(shù)據(jù)，基于不同來源可包括電力企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)與外部數(shù)據(jù)。其中，內(nèi)部數(shù)據(jù)主要在數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、生產(chǎn)管理、配電管理以及客戶服務等各大應用系統(tǒng)中產(chǎn)生，而外部數(shù)據(jù)則來源于互聯(lián)網(wǎng)或者氣象、地理信息系統(tǒng)，這些數(shù)據(jù)具有非常分散的特點，因此其管理單位也并不一樣。可見，在智能電網(wǎng)實際運行中產(chǎn)生的這些數(shù)據(jù)信息是非常復雜的，來源上具有多元化的特點，而且隨著智能電網(wǎng)的應用，各種類型的半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)信息也在不斷的增加。

2智能電網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)的關(guān)系

圖1簡要描述了智能電網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)三者之間的相互關(guān)系。

云計算能整合智能電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部計算處理和存儲資源，提高電網(wǎng)處理和交互能力，成為電網(wǎng)強有力的技術(shù)組成;大數(shù)據(jù)技術(shù)立足于業(yè)務服務需求，根植于云計算，以云計算技術(shù)為基礎;智能電網(wǎng)可以抽象的認為是大數(shù)據(jù)這個概念在電力中的應用，所以三者是彼此交互的關(guān)系。智能電網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)三者之間的關(guān)系，從更加深層次來講，是電力系統(tǒng)發(fā)展到不同階段的產(chǎn)物，具有代紀傳承的特點。圖2從代紀傳承的角度描述了三者間的相互關(guān)系。

3智能電網(wǎng)中電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)的應用

3.1ELT關(guān)鍵技術(shù)

智能電網(wǎng)在實際運行中，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息是非常多而且復雜的，如果依靠以往的方式對這些數(shù)據(jù)信息進行分析的話，是很難把握這些數(shù)據(jù)信息的內(nèi)涵和基本規(guī)律的，也不能更好的服務于電力企業(yè)的科學決策。結(jié)合大量的數(shù)據(jù)信息處理經(jīng)驗來看，在對各種類型的數(shù)據(jù)信息進行分析處理的過程中，必須要嚴格的按照相關(guān)標準來執(zhí)行，按照一定的流程來完成相關(guān)的操作，即“數(shù)據(jù)集成-抽取-轉(zhuǎn)換-剔除-修止“，通過這樣的規(guī)范化和標準運作，才能真正的把握好這些數(shù)據(jù)信息所蘊含的基本內(nèi)容來。電力企業(yè)通常將數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)應用到數(shù)據(jù)集成上，ETL是“Extract-Transform-Load”的縮寫，從這個組合中，我們就可以看出其主要是由三個部分內(nèi)容組成的，首先是數(shù)據(jù)抽取，即是將目的數(shù)據(jù)源系統(tǒng)需要的相關(guān)數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源系統(tǒng)中抽取;其次是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)，即是將上一部分中抽取獲得的數(shù)據(jù)根據(jù)一定要求而進行轉(zhuǎn)換，變成另一種形式，同時，對存在偏差或錯誤的相關(guān)數(shù)據(jù)進行清洗或者加工;最后是數(shù)據(jù)加載技術(shù)，即是前面所轉(zhuǎn)換獲得的數(shù)據(jù)進行加載，保存到目的數(shù)據(jù)源系統(tǒng)內(nèi)。ETL關(guān)鍵技術(shù)是面向智能電網(wǎng)的電力大數(shù)據(jù)應用中的重要數(shù)據(jù)集成技術(shù)，因此，電力企業(yè)還需要對各項因素進行合理的綜合考慮，與多種先進技術(shù)相融合而實現(xiàn)科學的數(shù)據(jù)集成化，促進電力企業(yè)發(fā)展。

3.2數(shù)據(jù)分析關(guān)鍵技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)的根本驅(qū)動力是將信號轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)分析為信息，將信息提煉為知識，以知識促成決策和行動。借助電力大數(shù)據(jù)的分析技術(shù)可以從電力系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)中找出潛在的模態(tài)與規(guī)律，為決策人員提供決策支持。麥肯錫認為可用于大數(shù)據(jù)分析的關(guān)鍵技術(shù)源于統(tǒng)計學和計算機科學等學科，包含關(guān)聯(lián)分析、機器學習、數(shù)據(jù)挖掘、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡、時間序列預測模型、遺傳算法等多種不同的方法。

3.3數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)

對于數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)而言，其對智能電網(wǎng)運行具有十分重要的影響，此技術(shù)對數(shù)據(jù)進行一定的分析，在分析過后，將數(shù)據(jù)按照一定的原則進行分類，即實行分庫、分區(qū)、分表的步驟，在分庫處理中，在遵循相應原則的情況下，對于利用率較低的數(shù)據(jù)，將其輸入進數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，進而使數(shù)據(jù)處理具有較高的效率，使利用率逐漸提高。在進行分區(qū)處理的時候，在運用通標數(shù)據(jù)方法的情況下，將數(shù)據(jù)進行有效載入，從而減少使用表格的頻率，當相應人員進行數(shù)據(jù)訪問的時候，具有一定的便利性。對于分表處理而言，在遵照數(shù)據(jù)處理原則的情況下，便形成數(shù)據(jù)表格，此外，數(shù)據(jù)加載性能處于較高的發(fā)展趨勢中，并行式、縱列式都能使數(shù)據(jù)處理效率逐漸提升，在運用此種方法的情況下，在任何時候都能對數(shù)據(jù)信息進行相應查詢，如可以對語言進行查詢。在運用數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)的時候，能加快智能電網(wǎng)的發(fā)展進程，使企業(yè)抗壓能力逐漸提高。對于電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用，具體內(nèi)容：通過整流器轉(zhuǎn)變，可使交流電轉(zhuǎn)化為直流電。同時利用電氣電力元件，通過蓄電池作為備用電源對負載實現(xiàn)供能，并改變專用電源、高頻逆變器的使用性能。

3.4數(shù)據(jù)展現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)

在信息技術(shù)的時代背景下，可視化技術(shù)、空間信息流展示技術(shù)得到了廣泛關(guān)注，這兩種技術(shù)的應用幫助工作人員對數(shù)據(jù)處理具有更清晰的認識，從而了解其運行規(guī)律?？梢暬夹g(shù)具有監(jiān)控的功能，從而使電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題逐漸減少?？臻g信息流展示技術(shù)主要體現(xiàn)在電網(wǎng)參數(shù)與已有地理信息系統(tǒng)的結(jié)合上，包含變電站三維展示、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)。將電力配電設備管理與地理信息系統(tǒng)緊密結(jié)合起來，有利于電網(wǎng)管理人員直觀地了解設備情況，從而為其決策提供最新的地理信息。在變電站工程設計中用空間信息流展示技術(shù)可以節(jié)約時間、資源、成本，為電力企業(yè)帶來巨大的效益。

4結(jié)語

總之，電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)有著廣泛應用，對于分析和應用海量的數(shù)據(jù)信息起著非常重要的作用，在智能電網(wǎng)深化普及的當下，必須要受到更高的重視，并深化落實到實踐中。

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（作者單位：國網(wǎng)江西省電力有限公司宜春供電分公司）