大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用研究

程寧

【摘 要】在當(dāng)前建設(shè)智能電網(wǎng)的背景下，電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理工作離不開(kāi)現(xiàn)代信息技術(shù)的支持。其中，大數(shù)據(jù)技術(shù)憑借其數(shù)據(jù)規(guī)模龐大、傳播速度快等優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在電力企業(yè)中得到普及應(yīng)用。大數(shù)據(jù)技術(shù)可以應(yīng)用于電力企業(yè)的電力能源系統(tǒng)管理、電力數(shù)據(jù)挖掘、用電數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)等方面，有助于提高電力企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，幫助電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。文章主要對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力企業(yè)中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，幫助同類企業(yè)更好地應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù)技術(shù);電力企業(yè);電力服務(wù)

【中圖分類號(hào)】TP3;O24 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2021）12-0082-03

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們生活水平明顯提升，社會(huì)大眾對(duì)電力供應(yīng)的質(zhì)量、穩(wěn)定性提出了更高的要求，這使得傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)及其運(yùn)行模式無(wú)法適應(yīng)新時(shí)期的發(fā)展要求。近年來(lái)，匯集了傳感、通信、測(cè)量等先進(jìn)技術(shù)的智能電網(wǎng)建設(shè)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然方向。隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的深入發(fā)展，電力企業(yè)不斷加強(qiáng)信息化建設(shè)。電力企業(yè)在經(jīng)營(yíng)管理中會(huì)生成大量的信息數(shù)據(jù)，同時(shí)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)積累的歷史數(shù)據(jù)量也十分龐大。面對(duì)海量的信息數(shù)據(jù)，電力企業(yè)需要投入大量的人力、物力和財(cái)力對(duì)它們開(kāi)展分析、管理，然而分析處理結(jié)果不足以支撐電力企業(yè)的生產(chǎn)、決策，造成這一局面的原因如下：首先，面對(duì)龐大的信息數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)手段難以實(shí)現(xiàn)高效的分析和處理，很難從海量的數(shù)據(jù)中提煉有價(jià)值的信息，進(jìn)而無(wú)法為電力企業(yè)的生產(chǎn)、決策提供可靠的數(shù)據(jù)支持。其次，電力企業(yè)更偏向于對(duì)業(yè)務(wù)流程的整合處理，建設(shè)的管理信息系統(tǒng)不僅難以為企業(yè)生產(chǎn)、決策提供可靠的數(shù)據(jù)支持，還不利于企業(yè)的持續(xù)發(fā)展[1]。為此，電力企業(yè)應(yīng)積極應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)化自身的經(jīng)營(yíng)管理模式，從而更好地滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力供應(yīng)的需求，為社會(huì)大眾的生產(chǎn)和生活提供優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。

1 電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)概述

1.1 電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)

隨著云計(jì)算技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)備層的不斷發(fā)展，在電力行業(yè)逐漸形成一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)平臺(tái)，即電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)。依托云計(jì)算服務(wù)訪問(wèn)層，借助應(yīng)用軟件可為企業(yè)的供電系統(tǒng)內(nèi)部創(chuàng)造分層管理的基本條件。電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)具有較強(qiáng)的通用性，大多數(shù)電力企業(yè)通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)的規(guī)劃管理，均可收獲可觀的應(yīng)用成效。如今，大數(shù)據(jù)技術(shù)主要采用分布式計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的查詢、存儲(chǔ)及處理，保障各項(xiàng)任務(wù)的有序完成[2]。電力企業(yè)在打造電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)的過(guò)程中，主要涉及分析框架、存儲(chǔ)框架及調(diào)度框架等的搭建，其中調(diào)度框架主要涉及數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)庫(kù)、序列傳輸工具、分布鎖設(shè)備及日志收集系統(tǒng)等。為保障數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和高效率，應(yīng)密切關(guān)注數(shù)據(jù)的組織和調(diào)度，為存儲(chǔ)系統(tǒng)、訪問(wèn)系統(tǒng)建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。

1.2 智能電網(wǎng)關(guān)聯(lián)性

智能電網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)存在緊密聯(lián)系，可實(shí)現(xiàn)對(duì)信息技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等的全面整合，能協(xié)調(diào)和輔助輸配電設(shè)施運(yùn)行，提升電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性及效率，減少環(huán)境因素對(duì)供電生產(chǎn)帶來(lái)的不利影響，打造新型電網(wǎng)架構(gòu)。伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)不斷向新型一體化技術(shù)方向發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了信息采集、監(jiān)測(cè)控制等一系列功能[3]。搭建大數(shù)據(jù)框架的過(guò)程中，應(yīng)利用云計(jì)算技術(shù)可靠的數(shù)據(jù)分析、存儲(chǔ)管理等功能，為大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用提供有力支持。綜上，智能電網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)之間存在相互促進(jìn)又相互制約的關(guān)系。

2 電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)

電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括電力大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、集成與管理技術(shù)、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)等。{1}電力大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)主要涉及數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)及相關(guān)分析技術(shù)。這一關(guān)鍵技術(shù)可以從海量的數(shù)據(jù)中提煉有價(jià)值的信息。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)作為現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用的一項(xiàng)數(shù)據(jù)分析技術(shù)，在電力企業(yè)中主要應(yīng)用于預(yù)測(cè)、展示等方面。機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)屬于人工智能技術(shù)，目前已經(jīng)在各種電力系統(tǒng)領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用，諸如電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估、電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)等。相關(guān)分析技術(shù)則可用于評(píng)定相關(guān)關(guān)系或者因果關(guān)系，在電力企業(yè)投資決策、電力負(fù)荷評(píng)估等方面得到充分應(yīng)用。{2}電力大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)主要涉及分布式計(jì)算技術(shù)、流處理技術(shù)及內(nèi)存計(jì)算技術(shù)。分布式計(jì)算技術(shù)是數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展革新的重要體現(xiàn)，流處理技術(shù)可解決實(shí)時(shí)處理等問(wèn)題，內(nèi)存計(jì)算技術(shù)則是一項(xiàng)處理一系列歷史、適時(shí)數(shù)據(jù)的創(chuàng)新手段。{3}電力大數(shù)據(jù)的集成與管理技術(shù)主要是指將兩個(gè)或者兩個(gè)以上信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集合在一起，實(shí)現(xiàn)一系列新的應(yīng)用功能，進(jìn)而推動(dòng)電力企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。換言之，這一技術(shù)可將各式各樣不同來(lái)源、不同特征、不同格式的數(shù)據(jù)集成在一個(gè)邏輯存儲(chǔ)介質(zhì)中，其主要涉及數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)集成、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等技術(shù)[4]。{4}電力大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)主要涉及歷史信息可視化技術(shù)、地理信息可視化技術(shù)及三維可視化技術(shù)等，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力信息的準(zhǔn)確和生動(dòng)呈現(xiàn)。近年來(lái)，歷史信息可視化技術(shù)、地理信息可視化技術(shù)及三維可視化技術(shù)均在電力企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。比如，電力企業(yè)運(yùn)用可視化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能顯著提升電力企業(yè)的自動(dòng)化水平。又如，電力企業(yè)可將可視化技術(shù)與系統(tǒng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)理論進(jìn)行有效結(jié)合，可以對(duì)潛在的模式及關(guān)系予以評(píng)定。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力企業(yè)中運(yùn)用的必要性

3.1 有助于提升數(shù)據(jù)采集效率

在電力企業(yè)中，數(shù)據(jù)采集是企業(yè)日常管理中十分重要的一環(huán)，是評(píng)定企業(yè)總體運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是制訂機(jī)械設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)方案的重要依據(jù)。電力企業(yè)科學(xué)地應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以打造發(fā)散性的數(shù)據(jù)采集中心，對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、記錄，經(jīng)由對(duì)后臺(tái)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，為技術(shù)人員了解各環(huán)節(jié)設(shè)備的運(yùn)行狀況提供便利。與此同時(shí)，通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用，還可以對(duì)各區(qū)域的用電情況進(jìn)行全面調(diào)查，采集不同區(qū)域的用電信息，為電力企業(yè)工作計(jì)劃及相關(guān)決策的制定提供有力的信息依據(jù)，進(jìn)一步促進(jìn)電力企業(yè)的有序健康發(fā)展。

3.2 有助于實(shí)現(xiàn)一體化運(yùn)轉(zhuǎn)

通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的有效應(yīng)用，可促進(jìn)電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)一體化運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)電力系統(tǒng)不斷向信息化、數(shù)據(jù)化方向發(fā)展，建立一體化運(yùn)行的系統(tǒng)機(jī)制，還可以對(duì)電力企業(yè)日常經(jīng)營(yíng)管理中形成的一系列運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行全面、系統(tǒng)的分析，為電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理提供可靠的數(shù)據(jù)支持。電力企業(yè)日常經(jīng)營(yíng)管理中涉及龐大的信息數(shù)據(jù)，同時(shí)各項(xiàng)數(shù)據(jù)之間存在著不同程度的聯(lián)系，對(duì)它們進(jìn)行分析和處理具有較大的難度;而在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，則可實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的智能化處理，讓不同功能數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性變得更為明確，并對(duì)各類數(shù)據(jù)歸屬類型和范疇予以高效處理，進(jìn)一步推動(dòng)電力企業(yè)的一體化運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.3 有助于優(yōu)化電力管理模式

大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用，促使電力企業(yè)的管理模式得到優(yōu)化。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，可對(duì)一系列電力數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的整合，并經(jīng)由分析后準(zhǔn)確評(píng)估某個(gè)區(qū)域各個(gè)時(shí)間段的用電量，由此制訂出與該區(qū)域用電需求相符的發(fā)電計(jì)劃，最大限度地提升電能的利用率。與此同時(shí)，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對(duì)電力輸送環(huán)節(jié)形成的線路數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，確保輸電方案的科學(xué)性、合理性，降低線損率，為智能電網(wǎng)建設(shè)提供有力保障。除此之外，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以對(duì)用戶用電數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的統(tǒng)計(jì)和分析，為相關(guān)營(yíng)銷方案的制訂提供可靠的依據(jù)。綜上，電力企業(yè)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)能優(yōu)化電力管理模式、節(jié)約電能，進(jìn)而為企業(yè)創(chuàng)造更好的綜合效益。

4 大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用實(shí)踐

4.1 電力大數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)

隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)日常經(jīng)營(yíng)管理中諸多環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)信息都需要收集和記錄，由此對(duì)數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)提出非常高的要求。伴隨各項(xiàng)業(yè)務(wù)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)逐步增多，電力企業(yè)的數(shù)據(jù)處理負(fù)擔(dān)越來(lái)越重，在一定程度上影響了智能電網(wǎng)的建設(shè)。針對(duì)這一情況，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)可為龐大信息數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)提供有力的技術(shù)支撐，充分滿足電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)處理的需求。比如，電力企業(yè)可引入分布式文件系統(tǒng)，為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供便利，諸如Hadoop的HDFS文件系統(tǒng)近年來(lái)在電力行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。與此同時(shí)，電力企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性提出了一定要求，而大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)采集電力運(yùn)行數(shù)據(jù)，并經(jīng)由流式傳輸開(kāi)展實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析。同時(shí)，可結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際情況和數(shù)據(jù)的類型進(jìn)行分類存儲(chǔ)，對(duì)于要求特殊并有待實(shí)時(shí)處理的數(shù)據(jù)可由數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)處理;對(duì)于常規(guī)數(shù)據(jù)可通過(guò)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)處理;而對(duì)于歷史數(shù)據(jù)或非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)，則可借助分布式文件系統(tǒng)處理[5]。綜上，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)可將電力企業(yè)中海量且繁雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合和轉(zhuǎn)換，有利于數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析、存儲(chǔ)，借助數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行有效管理，并有序地構(gòu)建相應(yīng)的信息管理系統(tǒng)，使電力數(shù)據(jù)的作用得到充分發(fā)揮，促進(jìn)電力企業(yè)的有序健康發(fā)展。

4.2 電網(wǎng)檢測(cè)診斷優(yōu)化

對(duì)于電力企業(yè)而言，在對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)的過(guò)程中會(huì)面臨各式各樣的風(fēng)險(xiǎn)和影響因素，它們不僅會(huì)對(duì)電力供應(yīng)的穩(wěn)定性造成不利影響，還可能引發(fā)各種電力安全事故;不僅會(huì)影響電力系統(tǒng)的有序運(yùn)行，還可能對(duì)人們的人身財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成極大的威脅。鑒于此，電網(wǎng)檢測(cè)診斷作為電力企業(yè)日常工作中至關(guān)重要的一環(huán)，對(duì)數(shù)據(jù)信息提出了較高的要求，只有得到系統(tǒng)、精確的數(shù)據(jù)支持，才能確保對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)評(píng)定。為此，電力企業(yè)可應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)采集電網(wǎng)信息并進(jìn)行分析，保證電網(wǎng)檢測(cè)診斷的質(zhì)量、效率，為電網(wǎng)系統(tǒng)建立安全性較高的運(yùn)行管理體系。具體而言，電力企業(yè)可結(jié)合各區(qū)域的實(shí)際情況，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行采集、檢測(cè)，由實(shí)時(shí)、系統(tǒng)的分析取代傳統(tǒng)、單一的檢測(cè)，在對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面整合的基礎(chǔ)上，建立數(shù)據(jù)化觀測(cè)控制系統(tǒng)，對(duì)電力企業(yè)中形成的龐大數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理，并對(duì)其中的異常環(huán)節(jié)予以警示、分析，為技術(shù)人員診斷電網(wǎng)提供有力的數(shù)據(jù)支持[6]?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)的支持，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的高效、便捷監(jiān)測(cè)和管控，尤其是應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)可為數(shù)據(jù)對(duì)比分析提供有力支持，比如開(kāi)展年度檢測(cè)，將本年度電力數(shù)據(jù)與往年的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析數(shù)據(jù)變化情況和轉(zhuǎn)化原因，進(jìn)而制定相應(yīng)的對(duì)策。

4.3 配用電需求分析

隨著智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)的不斷拓展，依托數(shù)據(jù)融合等方式可保障電力企業(yè)配用電業(yè)務(wù)的順利開(kāi)展，保障配用電數(shù)據(jù)挖掘工作的有序進(jìn)行?；趯?duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用，配用電數(shù)據(jù)挖掘分析主要涉及配電網(wǎng)運(yùn)行、配電網(wǎng)規(guī)劃、用電管理、用電服務(wù)等內(nèi)容?；诖?，配用電數(shù)據(jù)挖掘分析無(wú)論是在供電側(cè)，還是在政府政策、用戶側(cè)均發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。首先，對(duì)于電力企業(yè)而言，配電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘分析可為負(fù)荷預(yù)測(cè)、停電管理、故障檢測(cè)等工作提供有力的技術(shù)支持;其次，對(duì)于政府政策而言，配電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘分析可對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況開(kāi)展評(píng)估和分析，對(duì)政府相關(guān)政策進(jìn)行預(yù)測(cè)，比如能源補(bǔ)貼政策、限電政策等;最后，對(duì)于電力用戶而言，配電網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘分析可對(duì)用戶用電行為開(kāi)展分析，在此基礎(chǔ)上開(kāi)展需求側(cè)管理，并推進(jìn)供電服務(wù)輿情分析。此外，針對(duì)智能配電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，可以借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)信息的價(jià)值進(jìn)行挖掘，這對(duì)電力企業(yè)、政府部門、電力用戶等各方主體都有著十分積極的意義。即，依托大數(shù)據(jù)技術(shù)開(kāi)展配用電需求分析，可提升企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理水平，掌握用戶的用電需求，也有利于政府相關(guān)職能部門掌握相關(guān)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，為相關(guān)政策的制定提供依據(jù)。除此之外，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)智能電網(wǎng)發(fā)展有著十分重要的作用，諸如各式各樣設(shè)施設(shè)備的布局、電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃等。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，大數(shù)據(jù)技術(shù)作為一項(xiàng)先進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)，對(duì)各行各業(yè)的發(fā)展都產(chǎn)生了極大的影響，這其中包括對(duì)電力企業(yè)發(fā)展的影響。鑒于此，電力企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的有效應(yīng)用，將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入電力能源系統(tǒng)管理、電力數(shù)據(jù)挖掘、用電數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)等環(huán)節(jié)，提升數(shù)據(jù)的采集、處理效率，及時(shí)找出并解決電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展中存在的安全隱患，促進(jìn)電力企業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展，為社會(huì)大眾提供更為優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。

參 考 文 獻(xiàn)

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