云計(jì)算技術(shù)支持下電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)與應(yīng)用分析

西南財(cái)經(jīng)大學(xué) 蔡駿逸

21世紀(jì)社會(huì)進(jìn)入信息化時(shí)代，隨著網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，辦公信息化已經(jīng)深入各個(gè)行業(yè)，全球數(shù)字信息資源呈指數(shù)增長(zhǎng)，電力行業(yè)也在信息化發(fā)展的道路上避免不了地進(jìn)入“大數(shù)據(jù)時(shí)代”。面對(duì)日益發(fā)展，電力客戶日趨增多，為了提高電力公司生產(chǎn)效率、增加電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定性、更好地滿足電力客戶需求，建立電力大數(shù)據(jù)分析的數(shù)據(jù)中心成為電力企業(yè)發(fā)展勢(shì)在必行的一條路。本文在論述電子大數(shù)據(jù)基本概念的基礎(chǔ)上，探究了云計(jì)算與電力大數(shù)據(jù)分析之間的強(qiáng)烈關(guān)系，再基于云計(jì)算對(duì)電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的系統(tǒng)架構(gòu)、分析技術(shù)以及ETL技術(shù)分析等進(jìn)行深度研究，旨在為我國(guó)云計(jì)算背景下電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用水平的快速提升帶來(lái)更多參考與啟迪。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的快速提升和城鄉(xiāng)生活水平的不斷提高，我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用水平快速提升，促進(jìn)了我國(guó)信息溝通與交流，也為信息通信技術(shù)的跨越式發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。云計(jì)算技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的快速發(fā)展，為我國(guó)電力基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建及其應(yīng)用系統(tǒng)的不斷完善提供了可能。在此背景下，本文對(duì)基于云計(jì)算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行深度研究，以期指導(dǎo)我國(guó)電力系統(tǒng)的信息化、智能化發(fā)展，也就具備重要理論意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

1 電子大數(shù)據(jù)

隨著城市電網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和電力行業(yè)智能化、信息化建設(shè)進(jìn)度的逐步加快，電網(wǎng)體系架構(gòu)逐步完善，智能電網(wǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，完善的智能電網(wǎng)體系所使用的智能設(shè)備軟硬件逐步增多，由該類設(shè)備在電網(wǎng)工作運(yùn)行過(guò)程中持續(xù)不斷的產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)所形成的集合就是電力大數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)，電力大數(shù)據(jù)是指電力企業(yè)電力資源產(chǎn)生、運(yùn)輸、調(diào)配、使用和調(diào)度各環(huán)節(jié)過(guò)程中所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，該類數(shù)據(jù)往往由電力智能設(shè)備或智能軟件產(chǎn)生后匯總到數(shù)據(jù)中心進(jìn)行集中處理，支撐電網(wǎng)智能化發(fā)展和信息化發(fā)展。

2 云計(jì)算與電力大數(shù)據(jù)分析的關(guān)聯(lián)

云計(jì)算技術(shù)與電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)有所差別，但又有著異曲同工之妙，都能為城市電網(wǎng)智能化發(fā)展與信息化建設(shè)提供重要技術(shù)支撐， 兩者聯(lián)系緊密。大數(shù)據(jù)技術(shù)是從云計(jì)算技術(shù)中產(chǎn)生的，云計(jì)算技術(shù)所得到的相關(guān)數(shù)據(jù)信息也是大數(shù)據(jù)技術(shù)得以實(shí)施的前提條件，利用云計(jì)算技術(shù)的綜合性計(jì)算功能，促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中海量數(shù)據(jù)的高效率處理。另一方面，云計(jì)算與電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)相輔相成，相互制約。云計(jì)算平臺(tái)協(xié)助電網(wǎng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的信息化處理及數(shù)據(jù)資源的高效整合，促進(jìn)電網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)以及運(yùn)行效果的快速提升。但電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)也在其中起著重要輔助作用，補(bǔ)充云計(jì)算技術(shù)不能根據(jù)電力電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)產(chǎn)生特殊性而對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的劣勢(shì)，使云計(jì)算技術(shù)能高效處理經(jīng)電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)加工后的海量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行有效結(jié)論的得出。

3 基于云計(jì)算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)與應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)

基于云計(jì)算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中海量數(shù)據(jù)分析時(shí)，存在著數(shù)據(jù)的有效排列過(guò)程，該分析系統(tǒng)能在分布與并行過(guò)程上實(shí)現(xiàn)必然聯(lián)系，借助高效率的計(jì)算框架，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建云計(jì)算技術(shù)與電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)融為一體的架構(gòu)體系，通過(guò)電力系統(tǒng)中有效數(shù)據(jù)的分析和云計(jì)算技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效率采集，再輔以電力數(shù)據(jù)開源，得到更適用于城市電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高效率信息，為城市電網(wǎng)的智能化與信息化建設(shè)進(jìn)入全新階段提供數(shù)據(jù)鋪墊。在此過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)城市電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)分布系統(tǒng)的快速優(yōu)化與檢測(cè)，需構(gòu)建電力大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，利用電力大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分布式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)，使電力系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)能有效輸入系統(tǒng)終端，保證電力工作人員能根據(jù)數(shù)據(jù)得出有效結(jié)論，實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)信息管控。其中，電力大數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 電力大數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)架構(gòu)

3.2 分析技術(shù)

在城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系不斷成熟和我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的大背景下，多樣化發(fā)展在電力領(lǐng)域得到明顯進(jìn)步，而互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、通信技術(shù)以及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的快速騰飛，又為電力行業(yè)與信息化、智能化技術(shù)的結(jié)合提供了可能。在此背景下，強(qiáng)化對(duì)區(qū)域電力資源的高效利用和合理分配，逐步成為當(dāng)前電力產(chǎn)業(yè)和電力生產(chǎn)企業(yè)占據(jù)強(qiáng)有力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)所需解決的重要問(wèn)題。為了應(yīng)對(duì)電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、運(yùn)行安全性和信息化程度快速提升的基本要求，促進(jìn)我國(guó)區(qū)域電力資源的高效利用，在結(jié)合區(qū)域電力資源應(yīng)用和城市電網(wǎng)體系構(gòu)建的基礎(chǔ)上，提升電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用水平和研究實(shí)力不容忽視。在應(yīng)用基于云計(jì)算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)城市電網(wǎng)體系中常規(guī)電力資源和清潔電力數(shù)據(jù)間聯(lián)系的判斷，構(gòu)建常規(guī)電力數(shù)據(jù)和清潔電力數(shù)據(jù)之間的平衡與協(xié)調(diào)關(guān)系，促進(jìn)城市電網(wǎng)系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，為創(chuàng)造良好經(jīng)濟(jì)效益和有效利用電力資源奠定良好基礎(chǔ)。例如，在城市電網(wǎng)合并運(yùn)行過(guò)程中，由于清潔電力資源缺少電網(wǎng)運(yùn)行基本架構(gòu)而造成失穩(wěn)，最終引起對(duì)城市電網(wǎng)體系運(yùn)行效率的不小損傷。

因此，在實(shí)施城市電網(wǎng)電力資源合并時(shí)，可將電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用其中，針對(duì)清潔電力資源結(jié)構(gòu)運(yùn)行不穩(wěn)定現(xiàn)象進(jìn)行綜合分析，以大量歷史數(shù)據(jù)探究造成該問(wèn)題的根本原因，針對(duì)性地提出解決方案，解決城市電網(wǎng)體系中清潔電力資源運(yùn)行不穩(wěn)定問(wèn)題，推動(dòng)城市電網(wǎng)中清潔電力資源與常規(guī)電力資源的合理分配，不斷提高電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為最終構(gòu)建智能電網(wǎng)提供支撐。

3.3 ETL技術(shù)分析

在基于云計(jì)算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用時(shí)，由于城市電網(wǎng)正常運(yùn)行過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生大量電力數(shù)據(jù)信息，該數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)模式下城市電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)算包容能力，造成對(duì)電力電網(wǎng)數(shù)據(jù)有效分析的阻礙，且進(jìn)一步對(duì)城市電網(wǎng)其他業(yè)務(wù)信息的有效開展產(chǎn)生制約，因此，為了最大限度解決城市電網(wǎng)體系中由于大量電力數(shù)據(jù)存在而造成的電力系統(tǒng)運(yùn)行效率較低這一問(wèn)題，將大數(shù)據(jù)分析技術(shù)中的ETL技術(shù)引用其中，借助ETL技術(shù)優(yōu)勢(shì)快速分析大量數(shù)據(jù)信息，獲得良好經(jīng)濟(jì)效益。在基于云計(jì)算技術(shù)的電力大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中，ETL技術(shù)重點(diǎn)工作即實(shí)施extract的數(shù)據(jù)采集與分析，將該模式中涉及城市電網(wǎng)的電力數(shù)據(jù)按照一定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行種類劃分，再對(duì)分類后的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施針對(duì)性信息收集。在transform工作環(huán)節(jié)，針對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度加工與處理，從大量數(shù)據(jù)中獲得有效信息，并進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間潛在的信息資料，為城市電網(wǎng)體系的高效運(yùn)作提供支撐。在此過(guò)程中，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)只能針對(duì)城市電網(wǎng)體系中的編碼數(shù)據(jù)流實(shí)施綜合分析與深度研究，并不能對(duì)電力電網(wǎng)信息技術(shù)加以直接分析，因此，必須采用更專業(yè)的方法對(duì)城市電網(wǎng)體系中的電力數(shù)據(jù)實(shí)施高效轉(zhuǎn)換，促進(jìn)電力電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息可讀性的快速提升，保證城市電網(wǎng)海量數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的有效信息通過(guò)transform工作環(huán)節(jié)徹底發(fā)揮，圖2即為ETL技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程示意。

圖2 ETL技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程示意圖

4 結(jié)論與展望

在科學(xué)應(yīng)用基于云計(jì)算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)時(shí)，由于電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)中的可視化數(shù)據(jù)處理技術(shù)以及空間信息流處理技術(shù)得到了良好發(fā)展，將上述兩項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于城市電力電網(wǎng)體系，對(duì)促進(jìn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的智能化與信息化有著良好價(jià)值。同時(shí)，將電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)引入城市電網(wǎng)信息化建設(shè)過(guò)程，工作人員能對(duì)電力數(shù)據(jù)流實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控，輔以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，隨時(shí)掌握城市電網(wǎng)系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)行狀況，了解數(shù)據(jù)之間蘊(yùn)含的潛在信息，為電力工作人員效率的快速提升和質(zhì)量的有效提高創(chuàng)造良好條件。

總而言之，在城市電網(wǎng)智能化與信息化發(fā)展過(guò)程中，基于云計(jì)算的電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，能夠有效利用其數(shù)據(jù)分析優(yōu)勢(shì)和轉(zhuǎn)化優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)城市電網(wǎng)工作的快速、健康、穩(wěn)定發(fā)展，為城市電網(wǎng)更好地服務(wù)社會(huì)提供依托，也為電網(wǎng)工作人員更全面地掌握電力大數(shù)據(jù)技術(shù)提供平臺(tái)。