電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

蔣俊衛(wèi)

國網(wǎng)甘肅省電力公司慶陽供電公司 甘肅 慶陽 745000

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，電力資源已成為人們生活中最重要的能源。為了滿足人們對電力資源的更高需求，電力公司應(yīng)注意建立自己的供電系統(tǒng)，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性，提高供電服務(wù)質(zhì)量。如今，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，大多數(shù)電力公司正在將信息技術(shù)應(yīng)用于電力供應(yīng)系統(tǒng)并構(gòu)建智能電網(wǎng)，而這樣一個全面的電力供應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用有效地提高了電力公司的管理水平和電力質(zhì)量。電力大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮著非常重要的作用，應(yīng)用該技術(shù)可以滿足在智能電網(wǎng)中處理大量數(shù)據(jù)的需求，有效避免了電網(wǎng)的安全隱患。這是公司正常運(yùn)營的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，有必要提高電力大數(shù)據(jù)核心技術(shù)的應(yīng)用水平，為智能電網(wǎng)建設(shè)提供有利條件。

1 智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)概述

現(xiàn)階段電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施難以滿足日益增長的信息資源的技術(shù)要求。隨著智能電網(wǎng)的出現(xiàn)，可以開發(fā)數(shù)據(jù)和信息的收集、分析和存儲，利用、配置信息資源的大數(shù)據(jù)平臺可以成為實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理決策的關(guān)鍵。這方面一個非常成功的例子就是Hadoop服務(wù)平臺的系統(tǒng)搭建，需要更有效的大數(shù)據(jù)與該平臺的集成和對接，才能做好大數(shù)據(jù)的核心新技術(shù)。例如，在收集和處理大量信息時，可以提供電子表格數(shù)據(jù)，利用信息分類技術(shù)更好地表明可行性，提高輸出用戶信息的效率。當(dāng)前的大數(shù)據(jù)平臺內(nèi)容廣泛，包括功能模塊數(shù)據(jù)、大數(shù)據(jù)訪問和調(diào)度框架、商業(yè)智能應(yīng)用模塊、數(shù)據(jù)倉庫等相關(guān)數(shù)據(jù)模塊等。因此，大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)需要在核心數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)行效能不斷提升的背景下，為電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)提供有效保障，促進(jìn)其發(fā)展，確定了公司自身的結(jié)構(gòu)并啟用了營銷服務(wù)模式。公司優(yōu)化創(chuàng)新能力大幅提升，促進(jìn)電力公司穩(wěn)步前進(jìn)[1]。

2 電力大數(shù)據(jù)的實(shí)際應(yīng)用價值及特點(diǎn)

由于當(dāng)前能源需求的實(shí)際性質(zhì)，傳統(tǒng)電網(wǎng)容易受到若干安全問題的影響，無法滿足人們對優(yōu)質(zhì)電力服務(wù)的新需求。隨著能源工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，智能電網(wǎng)應(yīng)用范圍廣泛，在保障電力安全、提高能源效率方面發(fā)揮著重要作用。在智能網(wǎng)運(yùn)行模式下，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量非常大，大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)揮著非常重要的作用。通過分析數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和規(guī)律，對調(diào)整能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策非常有效。隨著社會的發(fā)展，對能源的需求顯著增加。智能電網(wǎng)是能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然選擇，在滿足各級能源供應(yīng)需求方面發(fā)揮著重要作用。在實(shí)際應(yīng)用中，智能網(wǎng)絡(luò)包含許多鏈接和復(fù)雜的內(nèi)容，會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息。按來源劃分，可分為公用事業(yè)公司內(nèi)部產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和執(zhí)行過程中產(chǎn)生的外部數(shù)據(jù)兩種。對于內(nèi)部生成的數(shù)據(jù)信息（包括各類采集和監(jiān)控系統(tǒng)），不同類型的數(shù)據(jù)信息非常多且復(fù)雜。外部數(shù)據(jù)信息比較簡單，主要在互聯(lián)網(wǎng)、地理信息系統(tǒng)等。從本地信息來看，外部信息分布廣泛，沒有統(tǒng)一的單位來管理這些數(shù)據(jù)?？梢钥闯?，智能網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息是非常復(fù)雜的，來源具有多種特征。在應(yīng)用智能網(wǎng)絡(luò)時，也有多種類型的半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息[2]。

3 智能電網(wǎng)與電力大數(shù)據(jù)之間的關(guān)系

最近，為了提高電源系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，電力公司已逐漸開始構(gòu)建和應(yīng)用智能電網(wǎng)系統(tǒng)。所謂的智能電網(wǎng)是指當(dāng)前最先進(jìn)的信息技術(shù)在電源系統(tǒng)中的應(yīng)用。因此，電源系統(tǒng)的所有信息都已連接到電源系統(tǒng)。所有數(shù)據(jù)可以同時互連和共享，提高了電網(wǎng)的可控性，確保了電網(wǎng)的安全運(yùn)行。但是，在構(gòu)建智能電網(wǎng)時，由于現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的限制，很難通過這些設(shè)施來收集、傳輸、組織和存儲信息和數(shù)據(jù)，并且不能充分利用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。將電力大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)這些功能。電力大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)可以為處理信息和數(shù)據(jù)提供科學(xué)的解決方案，而這些解決方案的制定則需要云計(jì)算技術(shù)的幫助。云計(jì)算技術(shù)的引入可以大大提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的計(jì)算、分析和處理能力，并利用自身強(qiáng)大的容錯能力，大數(shù)據(jù)技術(shù)可以解決應(yīng)用過程中的問題，確保智能設(shè)備的正常運(yùn)行。智能電網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)有著非常密切的關(guān)系，而云計(jì)算技術(shù)可以幫助有效地應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)。因此，大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用必須通過集成云計(jì)算技術(shù)并利用云計(jì)算技術(shù)的優(yōu)勢來計(jì)算和分析智能電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)信息，并利用強(qiáng)大的信息存儲能力來滿足這一要求。智能電網(wǎng)需要為智能電網(wǎng)提供強(qiáng)大的技術(shù)支持[3]。

4 電力大數(shù)據(jù)在電網(wǎng)建設(shè)中的具體應(yīng)用

4.1 風(fēng)電預(yù)測應(yīng)用

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，大量風(fēng)電場并入電網(wǎng)，這是系統(tǒng)安全運(yùn)行的障礙，但是更準(zhǔn)確的風(fēng)力發(fā)電預(yù)測是有效解決此問題的最佳方法。風(fēng)電場的功率預(yù)測應(yīng)收集大量信息和數(shù)據(jù)，包括風(fēng)電場的過去輸出功率數(shù)據(jù)、實(shí)時輸出功率數(shù)據(jù)、過去風(fēng)塔數(shù)據(jù)、實(shí)時風(fēng)力作為判斷標(biāo)準(zhǔn)?；诖罅繑?shù)據(jù)的收集，使用適當(dāng)?shù)念A(yù)測方法來預(yù)測風(fēng)電場的功率。

4.2 電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)控

在過去的電力系統(tǒng)運(yùn)行中，更多地關(guān)注單個設(shè)備的電網(wǎng)監(jiān)視和診斷，但是由于不可能實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的測試數(shù)據(jù)的信息共享，所以進(jìn)行了電源之間的信息交換。通過將電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)，可以對電網(wǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時檢測和準(zhǔn)確分析，并且可以很好地實(shí)現(xiàn)電力公司與用戶之間的通信。在傳統(tǒng)的功率數(shù)據(jù)計(jì)算中，很難在數(shù)據(jù)存儲或分析中計(jì)算大量的功率數(shù)據(jù)，尤其是一些分布式異構(gòu)數(shù)據(jù)。通過應(yīng)用強(qiáng)大的大數(shù)據(jù)，可以非常成功地解決這些問題。與其他行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)相比，網(wǎng)格大數(shù)據(jù)具有明顯的波動性和無序性，但大數(shù)據(jù)的應(yīng)用在智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控中仍發(fā)揮著重要作用。

4.3 ELT核心技術(shù)

智能電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息非常龐大復(fù)雜，如果按傳統(tǒng)方式分析數(shù)據(jù)信息，很難理解數(shù)據(jù)信息的含義和基本規(guī)律，也無法支持電力企業(yè)的科學(xué)決策，只有通過標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的操作，才能真正了解這些數(shù)據(jù)信息所包含的底層內(nèi)容。一是數(shù)據(jù)提取，即從數(shù)據(jù)源系統(tǒng)中提取源系統(tǒng)所需的相關(guān)數(shù)據(jù)；二是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)，即對前面部分提取的數(shù)據(jù)按照特定的要求轉(zhuǎn)換為另一種形式，該形式同時清理或處理有偏差或錯誤的相關(guān)數(shù)據(jù)；最后是數(shù)據(jù)加載技術(shù)，也就是說，加載從之前的轉(zhuǎn)換中獲得的數(shù)據(jù)并將其存儲在目標(biāo)數(shù)據(jù)的源系統(tǒng)中。由于ETL的核心技術(shù)是智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用中重要的數(shù)據(jù)集成技術(shù)，電力企業(yè)也需要合理考慮各種因素，結(jié)合各種先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的數(shù)據(jù)集成，促進(jìn)電力企業(yè)的發(fā)展[4]。

4.4 數(shù)據(jù)分析關(guān)鍵技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)中最重要的事情是將信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)單元，并通過有效的分析和處理來促進(jìn)基本信息的形成。然后，這些信息將基于決策和行動的依據(jù)，形成科學(xué)而完整的決策，發(fā)展和提高綜合應(yīng)用水平，并提供良好的服務(wù)，為電力公司的發(fā)展提供有效的參考和依據(jù)。同時，面對大數(shù)據(jù)時代的發(fā)展，需要通過加強(qiáng)技術(shù)手段的不斷創(chuàng)新和促進(jìn)對海量信息數(shù)據(jù)的規(guī)律和形式的探索來做出決策。電力公司的生產(chǎn)者可以獲得清晰的數(shù)據(jù)圖并獲得準(zhǔn)確性。智能電網(wǎng)將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)有價值的，有意義的能源輸出，為更多的用戶提供更好的服務(wù)，為參考電力用戶提供更多幫助，逐步改進(jìn)核心技術(shù)，也可以進(jìn)一步改善電力供應(yīng)。

4.5 大數(shù)據(jù)處理技術(shù)

根據(jù)特定的處理原理，從數(shù)據(jù)子數(shù)據(jù)庫處理鏈接中提取利用率高的數(shù)據(jù)，并輸入到不同的數(shù)據(jù)庫中，以提高每個數(shù)據(jù)庫的整體數(shù)據(jù)利用率；在數(shù)據(jù)分區(qū)處理鏈接中，將數(shù)據(jù)加載到常規(guī)數(shù)據(jù)庫中。表格較大，請輸入多個文件以減輕電表的壓力，優(yōu)化數(shù)據(jù)訪問性能并提高操作質(zhì)量建立多個數(shù)據(jù)表，以通過數(shù)據(jù)子表處理鏈接有效地緩解單個電表的壓力。還可以設(shè)置并行數(shù)據(jù)庫或列數(shù)據(jù)庫，以提高數(shù)據(jù)加載性能和數(shù)據(jù)查詢效率。

4.6 大數(shù)據(jù)顯示技術(shù)

實(shí)時監(jiān)控智能電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的可視化技術(shù)，提高系統(tǒng)自動化水平歷史流技術(shù)，顯示智能電網(wǎng)的歷史數(shù)據(jù)，經(jīng)過綜合分析后對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的應(yīng)用價值探索，實(shí)時監(jiān)控，以過去主要事件模擬器的發(fā)生和發(fā)展為中心，可以準(zhǔn)確預(yù)測電網(wǎng)生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)、電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)和負(fù)荷數(shù)據(jù)趨勢，并可以更好地利用電網(wǎng)歷史記錄的應(yīng)用價值?？臻g信息流顯示技術(shù)通常是通過將電網(wǎng)參數(shù)與現(xiàn)有的GIS（如三維顯示技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)）相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的。將GIS 應(yīng)用程序添加到配電設(shè)備管理中，可以讓電網(wǎng)管理人員更直接地了解設(shè)備的相關(guān)狀況，并為決策者提供實(shí)時地理信息。在變電站工程設(shè)計(jì)中使用空間信息流顯示技術(shù)，可以提高工作效率、縮短時間、節(jié)約成本和能源，為電力企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益[5]。

5 智能電網(wǎng)發(fā)展趨勢

智能電網(wǎng)的發(fā)展表明我國的技術(shù)水平有了較快的提高。過去相對落后的電網(wǎng)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展和人們?nèi)找嬖鲩L的電力需求。智能電網(wǎng)正逐步應(yīng)用于各大城市，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。然而，智能電網(wǎng)在數(shù)據(jù)采集、處理、存儲等方面仍存在缺陷。因此，合理應(yīng)用電力大數(shù)據(jù)核心技術(shù)，不僅可以有效提高數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用的效率，還可以促進(jìn)我國電力企業(yè)的快速發(fā)展。將綜合管理技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等電力大數(shù)據(jù)技術(shù)定期應(yīng)用于智能電網(wǎng)后，通過對從智能電網(wǎng)中獲取的無縫數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分類整合，可以有效地管理相關(guān)數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)利用率，幫助電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)用數(shù)據(jù)提高工作質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。在未來的電網(wǎng)系統(tǒng)中，智能電網(wǎng)將更好地與電力大數(shù)據(jù)技術(shù)融合，獲取有用的信息，促進(jìn)智能電網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)行。這樣，不僅可以提高數(shù)據(jù)收集和分類的效率，還可以為相關(guān)人員提供針對性的信息，適合其業(yè)務(wù)需求，也可以使電網(wǎng)公司從大量的數(shù)據(jù)和分類中獲取相關(guān)規(guī)律。發(fā)展新動力將增強(qiáng)自身的市場競爭力，還可以有效監(jiān)控和管理電力，科學(xué)配置電力資源，顯著提高資源利用率[6]。

6 結(jié)束語

我國的智能電網(wǎng)發(fā)展迅速，即使在運(yùn)營過程中也將繼續(xù)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法已不能滿足當(dāng)前開發(fā)的需求。因此，在大數(shù)據(jù)時代的背景下，企業(yè)必須繼續(xù)優(yōu)化并構(gòu)建更完善的功能，大數(shù)據(jù)平臺才能充分利用數(shù)據(jù)的價值。一些核心技術(shù)可以用來提高智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)的處理水平，并為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)利益，保證了公司的競爭力和電網(wǎng)的運(yùn)營。