一種基于云計算的新型智能電網負荷預測平臺實現技術

皮霄林　李春梅

摘 要 隨著我國經濟建設與科學技術的高速發(fā)展，電網承載的負荷越來越高，如何實現準確的電網負荷預測技術成為當前新型智能電網研究的熱點。這些負荷如果沒有進行較好的計算，那么很有可能會電網在實際的使用過程中出現問題。由于云計算技術的發(fā)展和普及，目前可以使用云計算技術來實現新型智能的電網負荷預測平臺。本文著眼于電網負荷預測，利用云計算技術實現電網負荷預測平臺實現技術。

【關鍵詞】云計算 智能電網 電網負荷預測平臺

電網負荷預測平臺對于我國電網的正常運行具有十分重要的意義，由于我國目前對于電力的需求十分巨大，如果沒有較為完善的電網負荷預測平臺，那么也就無法較好的對即將到來的負荷數值進行相應的預測，一旦負荷較大，那么很有可能會對電網造成巨大的危害，導致我國人民在使用電力的過程中無法正常使用，甚至會造成一些安全事故，對我國人民的生命財產安全造成嚴重的隱患。傳統(tǒng)的電網負荷預測平臺已經不能適應現在的高負荷、大數據的現狀，正是由于這一原因，目前實現一種新型智能電網的負荷預測平臺對于我國的經濟建設以及人民生活的正常運行有著十分重要的意義。而目前隨著云計算技術的發(fā)展，可以將云計算技術應用于電網負荷的預測過程中。文章主要從云計算的特點以及電網負荷預測平臺框架的特點入手，討論了基于云計算的新型智能電網負荷預測平臺的實現方法。

1 智能電網負荷預測平臺的實現技術

1.1 智能電網所具有的特征

智能電網需要具有“四化”的特征，“四化”主要指的是“信息化、自動化、數字化、互動化”。在我國的智能電網實現過程中，需要涉及到發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度六個環(huán)節(jié)，正是由于這六個環(huán)節(jié)，對我國的智能電網預測平臺的實現又提出了新的要求。在負荷預測的過程中，所需要面對的首要問題為分析預測系統(tǒng)較多，每個系統(tǒng)所擁有的特點也是不同的。在傳統(tǒng)負荷預測系統(tǒng)使用的過程中，往往會出現預測過程中信息掌握不全，信息真實程度較低等問題，這就需要使用信息化技術來解決這一問題。在實際的電網負荷預測平臺的實現過程中，根據原有系統(tǒng)的不足，我們發(fā)現智能電網預測平臺需要具有如下4個特點：

1.1.1 能夠預測較多的對象

目前我國在對電力使用的過程已經不同于原有的過程，因此在對電網負荷的預測也需要從以往的母線負荷預測和系統(tǒng)負荷預測過渡到“點線面體”全方位的預測。也就是說需要對母線負荷、地區(qū)負荷、用戶負荷以及全網負荷進行相應的預測。

1.1.2 能夠進行多種因素下的預測工作

由于在智能電網的大環(huán)境下，不僅是需要對社會因素以及氣象因素等傳統(tǒng)影響因素進行考慮，同時也需要考慮發(fā)電上網計劃、負荷管理方式以及在儲能情況下的削峰填谷對負荷的影響。在這樣的情況下能夠正常進行預測才能夠實現智能電網負荷預測。

1.1.3 能夠找到能耗的具體原因

智能電網的負荷預測也需要能夠在使用過程中找到電能是如何被消耗的，也只有找到了電能消耗的原因才能夠更好地實現節(jié)約電能的效果，減少電網的負荷。

1.1.4 預測精度高

在傳統(tǒng)電網運行過程中，信息流往往只是單向信息，但是在智能電網使用的過程中，電力和信息是雙向流通的，同時交換信息的周期較快，預測的頻率也較高。在實現了這一功能后，就能夠十分準確的掌握到負荷變化的規(guī)律，讓電網負荷預測的準確性更高。

1.2 智能電網負荷預測的主要框架

智能電網在實現的過程中，主要是需要針對不同的問題進行分析，在分析的過程中需要使用綜合性的知識，并且使用自適應的方法來進行預測，并且取得較好的結果。智能電網負荷預測的三維結構如圖1所示。

通過這一思路，我們發(fā)現如果需要實現智能電網負荷預測系統(tǒng)，那么就需要讓預測系統(tǒng)能夠研究在智能電網環(huán)境下多種影響因素的統(tǒng)調負荷以及網供負荷進行研究，并且在供電方能夠對電網環(huán)境下的風能發(fā)電以及光伏發(fā)電進行預測，在用電方能夠對具有互動性特點的各種用電器的用電負荷進行預測。

2 電力私有云平臺的實現技術

云計算目前發(fā)展較快，按照云計算的部署模式可以分為公共云、私有云、社區(qū)云以及混合云。在這其中，私有云的服務質量以及數據安全性最好，同時也具有高效、整合計算資源較為有效的優(yōu)勢。在電力系統(tǒng)內部也可以使用系統(tǒng)內部網絡來對電力私有云來進行建設。而如果建設完成了電力私有云后，就能夠有效地將電網數據的處理能力以及多個系統(tǒng)的交互能力有效提升，從而將整個電力系統(tǒng)中收集、分析、整合以及挖掘數據的能力，并且也可以構建出一個低成本的電力系統(tǒng)信息網絡，也能夠實現資源訪問以及數據存儲讓自己進行控制的功能，具有公共云平臺不具有的功能。在電力調度私有云的實現框架上，由于我國的電網是使用統(tǒng)一調度以及分級管理的標準來進行建設的，因此電力系統(tǒng)的調度機構主要是分為了縣調、地調、省調、網調以及國調五個階段。在每個等級的調度體系中的數據采集以及監(jiān)視管理都需要擁有一定的存儲資源以及處理器資源。由于電力云為了能夠實現，是不能將現有計算機的物理分布進行改變的，并且也需要讓電力私有云可以在最大的程度上使用現有的電力系統(tǒng)的物理架構，并且將此物理架構作為現有的任務分配處理的相關存儲資源。但是在實際的情況下，為了實現利用率提高，主要是需要使用如下的調度體系架構如圖2。

如果需要使用云技術實現電網負荷預測平臺，主要原理根據用戶的具體需要。在實際的使用過程中，首先服務客戶端會發(fā)出請求，并且通過互聯網將發(fā)送的需求傳輸到主節(jié)點服務器，并且主節(jié)點服務器再對數據庫節(jié)點服務器進行數據的獲取，將數據獲取完成后；然后調用預測算法，并且向計算節(jié)點服務器進行資源的分配，安排不同的節(jié)點使用精細化的流程進行負荷特性分析、數據預先處理、確定模型的參數以及確定影響因素；最后相關的數據都需要從存儲節(jié)點服務器獲取，再發(fā)送到主服務器，將分析和預測的結果一起發(fā)送給用戶。具體負荷預測流程如圖3所示。

3 結束語

由于我國目前對電力的需求十分巨大，因此電網負荷預測工作顯得十分重要。在這樣的一種大環(huán)境下，研究新型的智能電網負荷預測平臺實現技術就顯得十分緊迫。由于目前云計算系統(tǒng)發(fā)展較快，因此利用云計算技術來實現新型智能電網負荷預測平臺是極為可行的。文章對智能電網負荷預測技術以及電力私有云平臺技術進行了討論，旨在為我國的智能電網負荷預測平臺實現提供依據。

參考文獻

[1]周國亮，王桂蘭，葛佳等.基于云計算的用戶側短期用電負荷預測技術[J].電力信息化，2012，10（3）：111-114.

[2]蔡劍彪.基于云計算的智能電網負荷預測平臺研究[D].湖南大學，2013.

[3]王保義，趙碩，張少敏等.基于云計算和極限學習機的分布式電力負荷預測算法[J].電網技術，2014（02）：526-531.

作者單位

廣東電網有限責任公司珠海供電局 廣東省珠海市 519000endprint

摘 要 隨著我國經濟建設與科學技術的高速發(fā)展，電網承載的負荷越來越高，如何實現準確的電網負荷預測技術成為當前新型智能電網研究的熱點。這些負荷如果沒有進行較好的計算，那么很有可能會電網在實際的使用過程中出現問題。由于云計算技術的發(fā)展和普及，目前可以使用云計算技術來實現新型智能的電網負荷預測平臺。本文著眼于電網負荷預測，利用云計算技術實現電網負荷預測平臺實現技術。

【關鍵詞】云計算 智能電網 電網負荷預測平臺

電網負荷預測平臺對于我國電網的正常運行具有十分重要的意義，由于我國目前對于電力的需求十分巨大，如果沒有較為完善的電網負荷預測平臺，那么也就無法較好的對即將到來的負荷數值進行相應的預測，一旦負荷較大，那么很有可能會對電網造成巨大的危害，導致我國人民在使用電力的過程中無法正常使用，甚至會造成一些安全事故，對我國人民的生命財產安全造成嚴重的隱患。傳統(tǒng)的電網負荷預測平臺已經不能適應現在的高負荷、大數據的現狀，正是由于這一原因，目前實現一種新型智能電網的負荷預測平臺對于我國的經濟建設以及人民生活的正常運行有著十分重要的意義。而目前隨著云計算技術的發(fā)展，可以將云計算技術應用于電網負荷的預測過程中。文章主要從云計算的特點以及電網負荷預測平臺框架的特點入手，討論了基于云計算的新型智能電網負荷預測平臺的實現方法。

1 智能電網負荷預測平臺的實現技術

1.1 智能電網所具有的特征

智能電網需要具有“四化”的特征，“四化”主要指的是“信息化、自動化、數字化、互動化”。在我國的智能電網實現過程中，需要涉及到發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度六個環(huán)節(jié)，正是由于這六個環(huán)節(jié)，對我國的智能電網預測平臺的實現又提出了新的要求。在負荷預測的過程中，所需要面對的首要問題為分析預測系統(tǒng)較多，每個系統(tǒng)所擁有的特點也是不同的。在傳統(tǒng)負荷預測系統(tǒng)使用的過程中，往往會出現預測過程中信息掌握不全，信息真實程度較低等問題，這就需要使用信息化技術來解決這一問題。在實際的電網負荷預測平臺的實現過程中，根據原有系統(tǒng)的不足，我們發(fā)現智能電網預測平臺需要具有如下4個特點：

1.1.1 能夠預測較多的對象

目前我國在對電力使用的過程已經不同于原有的過程，因此在對電網負荷的預測也需要從以往的母線負荷預測和系統(tǒng)負荷預測過渡到“點線面體”全方位的預測。也就是說需要對母線負荷、地區(qū)負荷、用戶負荷以及全網負荷進行相應的預測。

1.1.2 能夠進行多種因素下的預測工作

由于在智能電網的大環(huán)境下，不僅是需要對社會因素以及氣象因素等傳統(tǒng)影響因素進行考慮，同時也需要考慮發(fā)電上網計劃、負荷管理方式以及在儲能情況下的削峰填谷對負荷的影響。在這樣的情況下能夠正常進行預測才能夠實現智能電網負荷預測。

1.1.3 能夠找到能耗的具體原因

智能電網的負荷預測也需要能夠在使用過程中找到電能是如何被消耗的，也只有找到了電能消耗的原因才能夠更好地實現節(jié)約電能的效果，減少電網的負荷。

1.1.4 預測精度高

在傳統(tǒng)電網運行過程中，信息流往往只是單向信息，但是在智能電網使用的過程中，電力和信息是雙向流通的，同時交換信息的周期較快，預測的頻率也較高。在實現了這一功能后，就能夠十分準確的掌握到負荷變化的規(guī)律，讓電網負荷預測的準確性更高。

1.2 智能電網負荷預測的主要框架

智能電網在實現的過程中，主要是需要針對不同的問題進行分析，在分析的過程中需要使用綜合性的知識，并且使用自適應的方法來進行預測，并且取得較好的結果。智能電網負荷預測的三維結構如圖1所示。

通過這一思路，我們發(fā)現如果需要實現智能電網負荷預測系統(tǒng)，那么就需要讓預測系統(tǒng)能夠研究在智能電網環(huán)境下多種影響因素的統(tǒng)調負荷以及網供負荷進行研究，并且在供電方能夠對電網環(huán)境下的風能發(fā)電以及光伏發(fā)電進行預測，在用電方能夠對具有互動性特點的各種用電器的用電負荷進行預測。

2 電力私有云平臺的實現技術

云計算目前發(fā)展較快，按照云計算的部署模式可以分為公共云、私有云、社區(qū)云以及混合云。在這其中，私有云的服務質量以及數據安全性最好，同時也具有高效、整合計算資源較為有效的優(yōu)勢。在電力系統(tǒng)內部也可以使用系統(tǒng)內部網絡來對電力私有云來進行建設。而如果建設完成了電力私有云后，就能夠有效地將電網數據的處理能力以及多個系統(tǒng)的交互能力有效提升，從而將整個電力系統(tǒng)中收集、分析、整合以及挖掘數據的能力，并且也可以構建出一個低成本的電力系統(tǒng)信息網絡，也能夠實現資源訪問以及數據存儲讓自己進行控制的功能，具有公共云平臺不具有的功能。在電力調度私有云的實現框架上，由于我國的電網是使用統(tǒng)一調度以及分級管理的標準來進行建設的，因此電力系統(tǒng)的調度機構主要是分為了縣調、地調、省調、網調以及國調五個階段。在每個等級的調度體系中的數據采集以及監(jiān)視管理都需要擁有一定的存儲資源以及處理器資源。由于電力云為了能夠實現，是不能將現有計算機的物理分布進行改變的，并且也需要讓電力私有云可以在最大的程度上使用現有的電力系統(tǒng)的物理架構，并且將此物理架構作為現有的任務分配處理的相關存儲資源。但是在實際的情況下，為了實現利用率提高，主要是需要使用如下的調度體系架構如圖2。

如果需要使用云技術實現電網負荷預測平臺，主要原理根據用戶的具體需要。在實際的使用過程中，首先服務客戶端會發(fā)出請求，并且通過互聯網將發(fā)送的需求傳輸到主節(jié)點服務器，并且主節(jié)點服務器再對數據庫節(jié)點服務器進行數據的獲取，將數據獲取完成后；然后調用預測算法，并且向計算節(jié)點服務器進行資源的分配，安排不同的節(jié)點使用精細化的流程進行負荷特性分析、數據預先處理、確定模型的參數以及確定影響因素；最后相關的數據都需要從存儲節(jié)點服務器獲取，再發(fā)送到主服務器，將分析和預測的結果一起發(fā)送給用戶。具體負荷預測流程如圖3所示。

3 結束語

由于我國目前對電力的需求十分巨大，因此電網負荷預測工作顯得十分重要。在這樣的一種大環(huán)境下，研究新型的智能電網負荷預測平臺實現技術就顯得十分緊迫。由于目前云計算系統(tǒng)發(fā)展較快，因此利用云計算技術來實現新型智能電網負荷預測平臺是極為可行的。文章對智能電網負荷預測技術以及電力私有云平臺技術進行了討論，旨在為我國的智能電網負荷預測平臺實現提供依據。

參考文獻

[1]周國亮，王桂蘭，葛佳等.基于云計算的用戶側短期用電負荷預測技術[J].電力信息化，2012，10（3）：111-114.

[2]蔡劍彪.基于云計算的智能電網負荷預測平臺研究[D].湖南大學，2013.

[3]王保義，趙碩，張少敏等.基于云計算和極限學習機的分布式電力負荷預測算法[J].電網技術，2014（02）：526-531.

作者單位

廣東電網有限責任公司珠海供電局 廣東省珠海市 519000endprint

摘 要 隨著我國經濟建設與科學技術的高速發(fā)展，電網承載的負荷越來越高，如何實現準確的電網負荷預測技術成為當前新型智能電網研究的熱點。這些負荷如果沒有進行較好的計算，那么很有可能會電網在實際的使用過程中出現問題。由于云計算技術的發(fā)展和普及，目前可以使用云計算技術來實現新型智能的電網負荷預測平臺。本文著眼于電網負荷預測，利用云計算技術實現電網負荷預測平臺實現技術。

【關鍵詞】云計算 智能電網 電網負荷預測平臺

電網負荷預測平臺對于我國電網的正常運行具有十分重要的意義，由于我國目前對于電力的需求十分巨大，如果沒有較為完善的電網負荷預測平臺，那么也就無法較好的對即將到來的負荷數值進行相應的預測，一旦負荷較大，那么很有可能會對電網造成巨大的危害，導致我國人民在使用電力的過程中無法正常使用，甚至會造成一些安全事故，對我國人民的生命財產安全造成嚴重的隱患。傳統(tǒng)的電網負荷預測平臺已經不能適應現在的高負荷、大數據的現狀，正是由于這一原因，目前實現一種新型智能電網的負荷預測平臺對于我國的經濟建設以及人民生活的正常運行有著十分重要的意義。而目前隨著云計算技術的發(fā)展，可以將云計算技術應用于電網負荷的預測過程中。文章主要從云計算的特點以及電網負荷預測平臺框架的特點入手，討論了基于云計算的新型智能電網負荷預測平臺的實現方法。

1 智能電網負荷預測平臺的實現技術

1.1 智能電網所具有的特征

智能電網需要具有“四化”的特征，“四化”主要指的是“信息化、自動化、數字化、互動化”。在我國的智能電網實現過程中，需要涉及到發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度六個環(huán)節(jié)，正是由于這六個環(huán)節(jié)，對我國的智能電網預測平臺的實現又提出了新的要求。在負荷預測的過程中，所需要面對的首要問題為分析預測系統(tǒng)較多，每個系統(tǒng)所擁有的特點也是不同的。在傳統(tǒng)負荷預測系統(tǒng)使用的過程中，往往會出現預測過程中信息掌握不全，信息真實程度較低等問題，這就需要使用信息化技術來解決這一問題。在實際的電網負荷預測平臺的實現過程中，根據原有系統(tǒng)的不足，我們發(fā)現智能電網預測平臺需要具有如下4個特點：

1.1.1 能夠預測較多的對象

目前我國在對電力使用的過程已經不同于原有的過程，因此在對電網負荷的預測也需要從以往的母線負荷預測和系統(tǒng)負荷預測過渡到“點線面體”全方位的預測。也就是說需要對母線負荷、地區(qū)負荷、用戶負荷以及全網負荷進行相應的預測。

1.1.2 能夠進行多種因素下的預測工作

由于在智能電網的大環(huán)境下，不僅是需要對社會因素以及氣象因素等傳統(tǒng)影響因素進行考慮，同時也需要考慮發(fā)電上網計劃、負荷管理方式以及在儲能情況下的削峰填谷對負荷的影響。在這樣的情況下能夠正常進行預測才能夠實現智能電網負荷預測。

1.1.3 能夠找到能耗的具體原因

智能電網的負荷預測也需要能夠在使用過程中找到電能是如何被消耗的，也只有找到了電能消耗的原因才能夠更好地實現節(jié)約電能的效果，減少電網的負荷。

1.1.4 預測精度高

在傳統(tǒng)電網運行過程中，信息流往往只是單向信息，但是在智能電網使用的過程中，電力和信息是雙向流通的，同時交換信息的周期較快，預測的頻率也較高。在實現了這一功能后，就能夠十分準確的掌握到負荷變化的規(guī)律，讓電網負荷預測的準確性更高。

1.2 智能電網負荷預測的主要框架

智能電網在實現的過程中，主要是需要針對不同的問題進行分析，在分析的過程中需要使用綜合性的知識，并且使用自適應的方法來進行預測，并且取得較好的結果。智能電網負荷預測的三維結構如圖1所示。

通過這一思路，我們發(fā)現如果需要實現智能電網負荷預測系統(tǒng)，那么就需要讓預測系統(tǒng)能夠研究在智能電網環(huán)境下多種影響因素的統(tǒng)調負荷以及網供負荷進行研究，并且在供電方能夠對電網環(huán)境下的風能發(fā)電以及光伏發(fā)電進行預測，在用電方能夠對具有互動性特點的各種用電器的用電負荷進行預測。

2 電力私有云平臺的實現技術

云計算目前發(fā)展較快，按照云計算的部署模式可以分為公共云、私有云、社區(qū)云以及混合云。在這其中，私有云的服務質量以及數據安全性最好，同時也具有高效、整合計算資源較為有效的優(yōu)勢。在電力系統(tǒng)內部也可以使用系統(tǒng)內部網絡來對電力私有云來進行建設。而如果建設完成了電力私有云后，就能夠有效地將電網數據的處理能力以及多個系統(tǒng)的交互能力有效提升，從而將整個電力系統(tǒng)中收集、分析、整合以及挖掘數據的能力，并且也可以構建出一個低成本的電力系統(tǒng)信息網絡，也能夠實現資源訪問以及數據存儲讓自己進行控制的功能，具有公共云平臺不具有的功能。在電力調度私有云的實現框架上，由于我國的電網是使用統(tǒng)一調度以及分級管理的標準來進行建設的，因此電力系統(tǒng)的調度機構主要是分為了縣調、地調、省調、網調以及國調五個階段。在每個等級的調度體系中的數據采集以及監(jiān)視管理都需要擁有一定的存儲資源以及處理器資源。由于電力云為了能夠實現，是不能將現有計算機的物理分布進行改變的，并且也需要讓電力私有云可以在最大的程度上使用現有的電力系統(tǒng)的物理架構，并且將此物理架構作為現有的任務分配處理的相關存儲資源。但是在實際的情況下，為了實現利用率提高，主要是需要使用如下的調度體系架構如圖2。

如果需要使用云技術實現電網負荷預測平臺，主要原理根據用戶的具體需要。在實際的使用過程中，首先服務客戶端會發(fā)出請求，并且通過互聯網將發(fā)送的需求傳輸到主節(jié)點服務器，并且主節(jié)點服務器再對數據庫節(jié)點服務器進行數據的獲取，將數據獲取完成后；然后調用預測算法，并且向計算節(jié)點服務器進行資源的分配，安排不同的節(jié)點使用精細化的流程進行負荷特性分析、數據預先處理、確定模型的參數以及確定影響因素；最后相關的數據都需要從存儲節(jié)點服務器獲取，再發(fā)送到主服務器，將分析和預測的結果一起發(fā)送給用戶。具體負荷預測流程如圖3所示。

3 結束語

由于我國目前對電力的需求十分巨大，因此電網負荷預測工作顯得十分重要。在這樣的一種大環(huán)境下，研究新型的智能電網負荷預測平臺實現技術就顯得十分緊迫。由于目前云計算系統(tǒng)發(fā)展較快，因此利用云計算技術來實現新型智能電網負荷預測平臺是極為可行的。文章對智能電網負荷預測技術以及電力私有云平臺技術進行了討論，旨在為我國的智能電網負荷預測平臺實現提供依據。

參考文獻

[1]周國亮，王桂蘭，葛佳等.基于云計算的用戶側短期用電負荷預測技術[J].電力信息化，2012，10（3）：111-114.

[2]蔡劍彪.基于云計算的智能電網負荷預測平臺研究[D].湖南大學，2013.

[3]王保義，趙碩，張少敏等.基于云計算和極限學習機的分布式電力負荷預測算法[J].電網技術，2014（02）：526-531.

作者單位

廣東電網有限責任公司珠海供電局 廣東省珠海市 519000endprint