大數(shù)據(jù)分析方法在電力設(shè)備運(yùn)檢優(yōu)化中的應(yīng)用研究

李愛芳

摘要：大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能電網(wǎng)的發(fā)展和電網(wǎng)規(guī)模的迅速增長(zhǎng)，對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行維護(hù)和高效管理提出了巨大挑戰(zhàn)。本文結(jié)合現(xiàn)行設(shè)備運(yùn)檢管理方面存在的問題，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析關(guān)鍵技術(shù)，給出了大數(shù)據(jù)分析方法在電力設(shè)備運(yùn)檢優(yōu)化中的應(yīng)用方案，分析了利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)相關(guān)海量數(shù)據(jù)的充分挖掘，分析找出數(shù)據(jù)間的聯(lián)系、因果關(guān)系、關(guān)鍵信息等有價(jià)值的信息，為今后公司的生產(chǎn)運(yùn)行、設(shè)備投資規(guī)劃、檢修人員配置和設(shè)備檢修計(jì)劃提供可靠參考，有效提升設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作的管理水平。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)分析;運(yùn)檢優(yōu)化;電力設(shè)備

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)、智能設(shè)備和其他形式的信息技術(shù)的爆炸性增長(zhǎng)使得數(shù)據(jù)以同樣令人印象深刻的速度增長(zhǎng)，企業(yè)經(jīng)營(yíng)的各個(gè)階段都可被記錄，設(shè)備運(yùn)行信息都可被采集[1]。數(shù)據(jù)已成為一種重要的生產(chǎn)要素，通過對(duì)數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、再組織和分析建模，隱藏在數(shù)據(jù)中的重要價(jià)值及規(guī)律將逐漸被展現(xiàn)，這樣有助于企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，并有力推動(dòng)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1、設(shè)備運(yùn)檢大數(shù)據(jù)分析的關(guān)鍵技術(shù)

設(shè)備運(yùn)檢數(shù)據(jù)具有典型大數(shù)據(jù)的特征：①數(shù)據(jù)來源眾多，來自各業(yè)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng);②數(shù)據(jù)體量大、增長(zhǎng)速度快;③數(shù)據(jù)類型多樣，包括非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù);④蘊(yùn)含巨大價(jià)值，數(shù)據(jù)之間關(guān)聯(lián)度大，關(guān)系復(fù)雜。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)無法滿足要求，需要適合大數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵技術(shù)來處理這些數(shù)據(jù)。

1.1數(shù)據(jù)預(yù)處理

由于設(shè)備運(yùn)檢數(shù)據(jù)來源眾多，數(shù)據(jù)量巨大;數(shù)量類型豐富，包括結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化;存在很多“臟數(shù)據(jù)”，比如：空值、拼寫錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、同值異名數(shù)據(jù)、值不合法數(shù)據(jù)、數(shù)值重復(fù)數(shù)據(jù)等，這些“臟數(shù)據(jù)”會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)大數(shù)據(jù)分析和挖掘的結(jié)果準(zhǔn)確性和質(zhì)量?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)具有的這些特征給后續(xù)大數(shù)據(jù)分析帶來困難，因此，對(duì)這些多數(shù)據(jù)源海量設(shè)備運(yùn)檢、設(shè)備臺(tái)賬、故障、缺陷等數(shù)據(jù)進(jìn)行高效識(shí)別和預(yù)處理是關(guān)鍵一步[2]。

1.2分布式存儲(chǔ)與管理

分布式存儲(chǔ)與訪問，是大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的關(guān)鍵技術(shù)，具有經(jīng)濟(jì)、高效、容錯(cuò)好等特點(diǎn)，分布式存儲(chǔ)技術(shù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的類型和數(shù)據(jù)的組織管理形式直接相關(guān)。目前經(jīng)濟(jì)實(shí)用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)是磁盤，主要數(shù)據(jù)組織管理形式包括按行組織、按列組織、按鍵值組織和按關(guān)系組織，主要數(shù)據(jù)組織管理層次包括按塊級(jí)組織、文件級(jí)組織及數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)組織等。大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式和管理技術(shù)直接影響大數(shù)據(jù)的分析和挖掘，是大數(shù)據(jù)分析技術(shù)成功應(yīng)用的基礎(chǔ)。

1.3大數(shù)據(jù)分析與挖掘

數(shù)據(jù)分析和挖掘的目的是把隱藏在一大批看似雜亂無章的數(shù)據(jù)背后的信息，集中和提煉出來，總結(jié)出研究對(duì)象的內(nèi)在規(guī)律。在設(shè)備運(yùn)檢應(yīng)用中，它是用適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析方法和挖掘算法對(duì)收集到的海量、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的設(shè)備運(yùn)檢數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、挖掘，將它們加以匯總、理解并消化，發(fā)現(xiàn)和挖掘出隱含在其中內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，以及有價(jià)值的、潛在有用的信息和知識(shí)的過程，以求最大化地開發(fā)數(shù)據(jù)的功能和價(jià)值，發(fā)揮數(shù)據(jù)的作用，提升設(shè)備運(yùn)檢管理效率，也是一種決策支持過程。其主要基于人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、模式學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等，常用的方法有協(xié)同過濾、分類、回歸分析、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法等。這些方法從不同的角度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘。通過對(duì)大數(shù)據(jù)高度自動(dòng)化地分析，做出歸納性的推理，從中挖掘出潛在的模式，可以幫助企業(yè)減少風(fēng)險(xiǎn)并做出正確的決策[3]。

2、設(shè)備運(yùn)檢大數(shù)據(jù)分析的典型應(yīng)用

針對(duì)設(shè)備運(yùn)檢數(shù)據(jù)，首先開展數(shù)據(jù)的提取與加工即設(shè)備運(yùn)檢數(shù)據(jù)預(yù)處理研究;然后利用包括：多源海量數(shù)據(jù)預(yù)處理、分布式存儲(chǔ)與管理、大數(shù)據(jù)分析與挖掘、可視化等技術(shù)在內(nèi)的大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)充分分析和挖掘設(shè)備運(yùn)檢大數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的綜合價(jià)值;最后利用取得的分析結(jié)果為運(yùn)檢計(jì)劃、決策和設(shè)備投資計(jì)劃提供支持，推進(jìn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)化發(fā)展，為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供支撐。以下為總體方案流程：

（1）對(duì)現(xiàn)有的多源海量設(shè)備運(yùn)檢數(shù)據(jù)進(jìn)行整理研究，提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)并分析，在此基礎(chǔ)上確定大數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，并制定預(yù)處理方案。對(duì)提取的關(guān)鍵原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括設(shè)備臺(tái)賬、運(yùn)檢計(jì)劃、人員調(diào)配、設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備故障、設(shè)備缺陷等數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)清洗技術(shù)完成預(yù)處理工作，為后續(xù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析和挖掘的開展提供數(shù)據(jù)質(zhì)量保障。

（2）對(duì)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式存儲(chǔ)和管理，開展設(shè)備運(yùn)行及檢修數(shù)據(jù)的收集，掌握設(shè)備運(yùn)行與狀態(tài)、各設(shè)備之間、臺(tái)賬數(shù)據(jù)表之間的聯(lián)系，減少數(shù)據(jù)孤島和冗余，提升數(shù)據(jù)內(nèi)在價(jià)值。

（3）根據(jù)設(shè)備檢修數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)，優(yōu)化設(shè)備檢修計(jì)劃。設(shè)備運(yùn)檢工作涉及面很廣，需要協(xié)調(diào)的部門和人員眾多，須制定高效的設(shè)備檢修計(jì)劃，通過對(duì)檢修數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，理清臺(tái)賬數(shù)據(jù)間的關(guān)系，優(yōu)化設(shè)備檢修計(jì)劃，提高運(yùn)檢效率。

（4）綜合設(shè)備運(yùn)行臺(tái)賬、缺陷數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、投運(yùn)時(shí)間等信息，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)為合理調(diào)配檢修人員提供支持，優(yōu)化檢修人員配置，提高檢修人員的工作效率，使設(shè)備檢修工作得以順利開展，確保設(shè)備和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（5）根據(jù)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)行缺陷、故障分析，支撐設(shè)備投資規(guī)劃。依據(jù)現(xiàn)有設(shè)備狀態(tài)、故障、缺陷，變電站運(yùn)行等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以及運(yùn)檢業(yè)務(wù)運(yùn)行情況進(jìn)行狀態(tài)分析、缺陷分析，挖掘設(shè)備可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，輔助設(shè)備更新?lián)Q代，保障設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，優(yōu)化設(shè)備投資規(guī)劃，充分提升設(shè)備生命周期。

結(jié)束語(yǔ)：

隨著在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、信息化技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的日益發(fā)展，如何使用這些技術(shù)更有效地為設(shè)備運(yùn)檢服務(wù)是一個(gè)值得高度重視的問題。在設(shè)備運(yùn)檢管理中，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過對(duì)相關(guān)海量數(shù)據(jù)的充分挖掘、分析找出數(shù)據(jù)間的聯(lián)系、因果關(guān)系、關(guān)鍵信息等，提高數(shù)據(jù)的利用率，變無效、無關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)為有效、有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，為今后的公司的生產(chǎn)運(yùn)行、設(shè)備投資規(guī)劃、檢修人員配置和設(shè)備檢修計(jì)劃提供可靠參考，有效提升設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作的管理水平，使現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)更加實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確，眾多設(shè)備的資產(chǎn)管理更加的經(jīng)濟(jì)高效。

參考文獻(xiàn)

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