數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

周昆

摘要：我國大數(shù)據(jù)下的挖掘智能技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力發(fā)、輸、變、配、用的各個環(huán)節(jié)，介紹了我國電力系統(tǒng)設(shè)備雷電狀態(tài)預(yù)報、設(shè)備正常運行狀態(tài)預(yù)測分析、配電系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)故障檢測預(yù)警及行業(yè)風(fēng)險評估預(yù)測、用戶對于用電系統(tǒng)行為心理特性分析聚類、電力資源用戶行為特性分析等多項智能算法的實際應(yīng)用。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用可以顯著大幅提高光伏電網(wǎng)建設(shè)運行管理效益，是未來推動智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的重要核心技術(shù)之一。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)挖掘;輸電系統(tǒng);配電系統(tǒng);用電互動;電力市場

信息化的快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用逐步推動了我國大數(shù)據(jù)應(yīng)用時代的正式到來。大數(shù)據(jù)是指根據(jù)信息分析技術(shù)手段收集某一個行業(yè)指定的相關(guān)數(shù)據(jù)，并依據(jù)行業(yè)分析內(nèi)容進行數(shù)據(jù)分析與綜合整理，供行業(yè)參考借鑒，目前大數(shù)據(jù)在各個行業(yè)都已經(jīng)受到重新高度審視。同時，隨著國家改革創(chuàng)新開放和社會服務(wù)意識的不斷轉(zhuǎn)變，電力系統(tǒng)逐漸開始轉(zhuǎn)變電力產(chǎn)業(yè)服務(wù)屬性，向現(xiàn)代服務(wù)性電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向快速發(fā)展，服務(wù)業(yè)的最大核心價值是服務(wù)顧客。

1數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

它指的是一種通過對海量數(shù)據(jù)進行建模，并通過利用數(shù)理分析模型對一個企業(yè)的現(xiàn)有海量數(shù)據(jù)資源進行整理和綜合分析的方法，可以幫助很多企業(yè)去了解的客戶或者，解決不同的企業(yè)市場定位劃分。電網(wǎng)運行是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)量巨大，尤其特別是在我國電力企業(yè)正式進入大數(shù)據(jù)時代之后，僅僅是電力設(shè)備運?行和電力負荷的數(shù)據(jù)規(guī)模就已十分驚。在此基礎(chǔ)上，將其大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)將其廣泛應(yīng)用到實際工作中，為企業(yè)解決這一技術(shù)難題卻也提供了新的有效途徑。數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)在實現(xiàn)電力系統(tǒng)負荷變化預(yù)測、電力系統(tǒng)正常運行環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測、電力系統(tǒng)用戶行為特征及價值數(shù)據(jù)提取、電價波動預(yù)測等多個方面也都具有良好的行業(yè)應(yīng)用發(fā)展前景。

2數(shù)據(jù)挖掘過程

其中數(shù)據(jù)分析挖掘主要階段包括數(shù)據(jù)挖掘準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)挖掘以及對數(shù)據(jù)結(jié)果的分析評價和數(shù)據(jù)表示三個主要階段。①資料準(zhǔn)備階段。數(shù)據(jù)挖掘分析時，首先我們要從各個相關(guān)整體數(shù)據(jù)源中正確選擇必要的相關(guān)數(shù)據(jù)源并進行綜合處理，將其綜合集成為一個有利于進行數(shù)據(jù)挖掘的整體數(shù)據(jù)集。根據(jù)這一發(fā)展階段的具體信息劃分，可以細分為信息選擇、預(yù)處理和信息轉(zhuǎn)化。②進入數(shù)據(jù)分析挖掘初級階段。把集中準(zhǔn)備的各階段資料整合在得到的資料集中，以某種方法可以發(fā)現(xiàn)其中某些隱含的規(guī)律。這一發(fā)展階段可以將其細化劃分為如何確定各種數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)目標(biāo)、選擇挖掘算法、數(shù)據(jù)挖掘等。③成果評價和展示。在發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)集隱含的規(guī)則之后，挖掘出來的數(shù)據(jù)模型和方法并不是真正的知識，需要盡一切可能以簡單明了、用戶容易理解的方式把發(fā)現(xiàn)的規(guī)律表達出來。數(shù)據(jù)挖掘的目的在于最終形成的結(jié)果，能夠被用戶理解，并能夠用于實際生產(chǎn)。

3國內(nèi)研究現(xiàn)狀

相對于國外，我國對于大數(shù)據(jù)分析挖掘的基礎(chǔ)研究起步較晚，還不成熟。國內(nèi)外最新課題研究進展主要是：成功建立集合分析理論體系，對海量數(shù)據(jù)進行集合處理;基于粗糙集和模糊集集合理論，并將兩者理論融合起來應(yīng)用于kdd;成功構(gòu)造了模糊知識系統(tǒng)中的辨識管理方法和模糊知識管理模型，建立智能專家系統(tǒng);深入研究基于集合數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用理論和數(shù)據(jù)實現(xiàn)應(yīng)用方法;充分利用數(shù)字概念法和格式分析挖掘。當(dāng)前，我國的大數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用技術(shù)主要廣泛應(yīng)用于因特網(wǎng)、金融服務(wù)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用逐年不斷增多，特別是在發(fā)電工業(yè)領(lǐng)域，部分電力系統(tǒng)已經(jīng)率先投入應(yīng)用，而在其他工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用也在逐步取得新的進展。因此，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在目前我國仍然具有較大的市場發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1信息管理

利用數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)可以進行有效的海量數(shù)行管理分析，可以有效提高我國電力企業(yè)公司的運行管理效率和降低運營管理成本，同時通過建立數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)可以有效消除不同操作系統(tǒng)、不同數(shù)據(jù)運行管理平臺之間的不兼容性，提高電力企業(yè)數(shù)據(jù)的采集速度和處理效率。信息化客管理以用電客戶為服務(wù)重點，經(jīng)過幾十年的發(fā)展建設(shè)，我國用電客戶已完全涵蓋了各個行業(yè)，包括各類人群，且不同用電客戶覆蓋范圍、時間區(qū)域范圍等明顯存在差異。因特網(wǎng)已經(jīng)成功進入我國電力系統(tǒng)30多年了，建立了一個龐大的電力數(shù)據(jù)庫，可為各種電力信息系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)分析和傳遞服務(wù)，并根據(jù)電力企業(yè)實際需要建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型。根據(jù)用戶數(shù)據(jù)分析，可自動制定更科學(xué)的綜合供電傳輸計劃和綜合供電傳輸線路建設(shè)規(guī)劃

4.2調(diào)度信息化

無論哪種電力企業(yè)都非常需要加強企業(yè)內(nèi)部各職能部門的緊密協(xié)作，電力系統(tǒng)建設(shè)涉及的企業(yè)部門眾多，用戶復(fù)雜多樣，更多的需要各個部門間的緊密聯(lián)系與協(xié)同調(diào)度。利用這種數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以根據(jù)電網(wǎng)的歷史數(shù)據(jù)和電網(wǎng)實時管理數(shù)據(jù)對各個部門進行管理，并對各個部門所有必需的數(shù)據(jù)資源進行實時分析，。特別是在子網(wǎng)中，傳統(tǒng)電網(wǎng)的調(diào)度往往比較復(fù)雜。利用網(wǎng)絡(luò)挖掘技術(shù)可以有效地解決電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享的難題。

4.3動態(tài)安全評估

由于當(dāng)前電力系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和電力用戶群的復(fù)雜性，使得解決電力系統(tǒng)的安全保障問題顯得極其重要。建立合理的安全風(fēng)險評估管理機制已經(jīng)是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的一門必修課，傳統(tǒng)的安全風(fēng)險評估機制是根據(jù)固定的安全問題、固定的評估內(nèi)容來進行的，在出現(xiàn)安全問題后，很多細節(jié)是不會被發(fā)現(xiàn)的。而利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)則可以有效地準(zhǔn)確評估，哪些信息問題可能屬于高發(fā)性內(nèi)容，哪些問題需要特別注意，哪些安全問題在不同的時間階段處于高發(fā)性的階段，可通過利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用來有效地準(zhǔn)確評估一個企業(yè)。

結(jié)束語：

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一種集海量統(tǒng)計、數(shù)據(jù)自動化的分析與預(yù)處理、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及數(shù)據(jù)人工智能及其他相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域等多學(xué)科研究為一體的新興挖掘技術(shù)。這種技術(shù)的快速發(fā)展使得當(dāng)今人們可以能夠隨時接觸并學(xué)到大量這些隱藏在真實數(shù)據(jù)背后的知識，人們也因此可以通過使用大量的數(shù)據(jù)分析來幫助驗證一些相關(guān)的科學(xué)假設(shè)或理論模型。在電力系統(tǒng)承載負荷上的預(yù)測、輸變電管理、電能質(zhì)量分析以及電力決策中，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用主要是預(yù)測和表述這兩個方面。基于大量的數(shù)據(jù)對不同未知數(shù)的信息關(guān)系進行分析預(yù)測，尋找一種容易理解的模型來準(zhǔn)確描述數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系。

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