大數(shù)據時代下的新型電網規(guī)劃體系分析

吳俊洋

（國網湖南省電力有限公司湘潭供電分公司 湖南湘潭 411100）

引言

隨著電力企業(yè)的迅速發(fā)展，電力數(shù)據不斷激增，一方面這為電力企業(yè)的建設發(fā)展提供了數(shù)據支持，但也給電力企業(yè)帶來了一定的不利影響。因為電力企業(yè)的數(shù)據處理能力有待提升，且數(shù)據固化處理等方面的工作也比較薄弱。此外，在大數(shù)據化的發(fā)展趨勢下，數(shù)據形式越來越復雜，對數(shù)據的精度要求越來越高，在這樣的背景之下，我國的新型電網規(guī)劃體系面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。

1 大數(shù)據時代下電網規(guī)劃體系存在的問題

在大數(shù)據時代下，電力行業(yè)雖然取得了顯著的發(fā)展，但在其發(fā)展過程中也存在著一系列的問題。就目前而言，在電網規(guī)劃體系中主要存在以下問題，具體分析如下：

1.1 缺乏全面的數(shù)據種類

現(xiàn)階段，大部分電力企業(yè)的數(shù)據都是來自于其電力行業(yè)內部的數(shù)據系統(tǒng)，這種內部數(shù)據的收集方式較為狹隘。再加上其電網數(shù)據系統(tǒng)由于使用年限過久也會出現(xiàn)老化問題，進而造成無法全面收集數(shù)據，數(shù)據種類較少，如果所收集的數(shù)據種類不夠全面，就意味著數(shù)據獲取的方式不具備智能化的特征，這就大大降低了數(shù)據收集的價值與作用。

1.2 缺乏高效的數(shù)據處理能力

隨著我國經濟的迅速發(fā)展，用電需求量不斷上升，使得電網數(shù)據量不斷增加，由于大量的數(shù)據激增，數(shù)據產生、歸檔以及維護等過程的工作量大大增加，因而也對現(xiàn)有的數(shù)據處理系統(tǒng)提出了更高的要求。另外，數(shù)據處理能力不足也體現(xiàn)在數(shù)據處理的速度緩慢、效率低下等問題上。要想建設新型的信息化電網規(guī)劃體系，不斷提升電網系統(tǒng)的數(shù)據處理能力是十分重要的。

1.3 缺少完善的智能化評估體系

當前，大部分電力企業(yè)在對電網規(guī)劃工作進行決策和評估時，通常是參考以往的工作經驗，并將電網規(guī)劃的重心放在了經濟性方面，沒有對電網規(guī)劃建設的社會影響、環(huán)境影響等方面進行綜合考慮。一旦評估依據缺乏全面性，就到造成評估結果存在偏差；缺少完善的智能化評估體系，則會導致在建設新型電網規(guī)劃體系時無法達到能源持續(xù)發(fā)展的目標。

2 大數(shù)據時代下的新型電網規(guī)劃體系

2.1 新型電網規(guī)劃體系架構

大數(shù)據理念指的是在數(shù)據關聯(lián)分析的基礎上進行預測，針對電網規(guī)劃體系中存在的問題，本文結合大數(shù)據技術提出了新型的電網規(guī)劃體系，這一體系主要由三個部分組成，即數(shù)據獲取、處理以及應用。大數(shù)據時代下的新型電網規(guī)劃體系，能夠根據電網規(guī)劃體系的具體需求，來獲取電力系統(tǒng)內外的全面數(shù)據，并運用相應的數(shù)據處理技術，從而實現(xiàn)電網方案規(guī)劃、風險評估防范、工程實時監(jiān)測以及用戶交互等項目的智能化、信息化。新型電網規(guī)劃體系架構如圖1所示。

圖1 新型電網規(guī)劃體系架構

（1）所獲取的電網規(guī)劃數(shù)據包括有地理環(huán)境信息數(shù)據、電力系統(tǒng)運行數(shù)據以及外部數(shù)據等。其中，可以利用無人機航測、衛(wèi)星遙感以及雷達測繪等信息采集手段來獲取地理環(huán)境信息數(shù)據，與原有的人工測繪方式相比而言，這種先進的信息采集技術可以有效提升數(shù)據信息的精確度和實效性；電力系統(tǒng)的運行數(shù)據主要是由電力系統(tǒng)內部的各工作部門提供，電力系統(tǒng)各部門之間能夠實現(xiàn)數(shù)據的實時共享，進而大大提升數(shù)據的利用效率，充分發(fā)揮電力數(shù)據的價值；社會數(shù)據、用戶意見與反饋以及新能源數(shù)據等都是外部數(shù)據，但在原有的電網規(guī)劃中，外部數(shù)據是最容易被忽略的非結構化數(shù)據，在現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)中缺少針對非結構數(shù)據的處理對策和應用方式。

（2）新型電網規(guī)劃體系的核心是處理與分析各種各樣的多源異構數(shù)據。建設電網規(guī)劃數(shù)據信息庫是十分關鍵的，數(shù)據庫能夠整理并存儲大量數(shù)據，數(shù)據庫的工作支撐是先進的內存計算技術和索引機制，能夠大大提高數(shù)據處理的效率。數(shù)據處理的主要步驟有四個：清洗修正（即查找錯誤數(shù)據并對其進行修正），特征提?。磳Σ煌愋偷臄?shù)據特征進行分析），關聯(lián)分析（即分析不同類型數(shù)據之間存在的相關性），挖掘預測（即依據數(shù)據相關性來預測未來的數(shù)據）。而根據以往的和現(xiàn)有的數(shù)據來分析與預測未來的數(shù)據體現(xiàn)的正是大數(shù)據理念。

（3）數(shù)據分析與預測的結果能夠運用于電網規(guī)劃的全過程。通過深入挖掘與預測分析電網規(guī)劃數(shù)據，可以全面掌握電網發(fā)展趨勢，并按照能源與經濟的實際需求來對電網規(guī)劃方案進行設計，并對電網方案進行多指標、多維度的智能評估，從而減小決策風險。在電網規(guī)劃中，實時監(jiān)測和用戶交互是至關重要但又容易被忽視的工作環(huán)節(jié)，通過實時監(jiān)控電網規(guī)劃用地和輸電線路、與周邊用電客戶進行交流和反饋等，能夠為電網規(guī)劃數(shù)據信息庫提供實時的海量數(shù)據，還能節(jié)約不必要的經濟成本，提升電網規(guī)劃數(shù)據的精確性。

2.2 新型電網規(guī)劃體系獲取數(shù)據的方法

在大數(shù)據時代下，數(shù)據激增對數(shù)據處理的精確性和實效性等都提出了更高的標準，新型電網規(guī)劃體系獲取數(shù)據的主要方法是結合無人機、衛(wèi)星遙感等先進的技術來獲取數(shù)據。無人機、衛(wèi)星遙感等技術的發(fā)展日

趨成熟，在新型電網規(guī)劃體系中運用這些技術可以提高地理環(huán)境信息數(shù)據獲取的準確性和及時性。另外，在外部數(shù)據中存在大量的非結構化數(shù)據，此類數(shù)據非常容易被忽視，針對這一問題，新型電網規(guī)劃體系一般是對每類非結構化數(shù)據進行分析，并通過提取數(shù)據特征等方法來對數(shù)據進行識別，同時去掉非結構化數(shù)據中的冗余部分，再對優(yōu)化的非結構化數(shù)據進行分類整理。

2.3 非結構化數(shù)據應用

非結構化數(shù)據使用二維邏輯表示的，無法直觀的表現(xiàn)出文字、圖片以及視頻等內容。隨著非結構化數(shù)據的迅速增加，不能再使用原有的方式來處理數(shù)據，導致大量數(shù)據無法使用、甚至是丟失。而在大數(shù)據時代下，其先進的數(shù)據處理技術能夠充分挖掘并運用非結構化數(shù)據。比如，實測地圖、輸電線路規(guī)劃以及場地監(jiān)控等圖像視頻數(shù)據，用電需求預測、電網規(guī)劃方案設計、效益評估等社會經濟數(shù)據，需求分析、實時反饋、智能評估等用戶交互數(shù)據。因以前在處理非結構化數(shù)據時缺乏先進的技術、數(shù)據處理能力較差，導致在決策時過分重視經濟性，卻忽視了電網規(guī)劃的社會價值。因此，在新型電網體系規(guī)劃中運用了大量的多媒體方式，能夠有效處理非結構化數(shù)據。比如，利用大數(shù)據來繪制電子地圖，還能在地圖上詳細地標注出發(fā)電廠的廠址、線路規(guī)劃情況和實時監(jiān)控情況等。

3 建設新型電網規(guī)劃體系的措施

建設新型電網規(guī)劃體系是一項系統(tǒng)化的長期工程，我們需要對現(xiàn)有的電網規(guī)劃體系進行不斷地創(chuàng)新與完善。針對大數(shù)據時代下電網規(guī)劃體系存在的問題，我們可以采取以下四方面的措施：

（1）優(yōu)化數(shù)據信息的獲取方式是充分挖掘與利用數(shù)據價值的重要基礎，能夠逐步實現(xiàn)信息獲取方式的智能化，不斷提升數(shù)據質量、完善數(shù)據資源種類。隨著科技水平的不斷提高，無人機以及遙感等新型技術也日趨成熟。電網規(guī)劃設計部門可以利用遙感技術直接獲取數(shù)據，再根據具體的需求來繪制平面地圖或3D地圖，與直接獲取衛(wèi)星地圖相比，這一方法可以提高原始數(shù)據的精確度并實現(xiàn)數(shù)據的充分利用。

（2）引進大數(shù)據處理性能較高的相關計算機技術。目前，針對大數(shù)據挖掘、存儲以及處理等問題，國內外已經發(fā)展了很多先進的技術，比如MapReduce和Hadoop等數(shù)據分析平臺。

（3）引進大數(shù)據處理的相關技術人員。在大數(shù)據時代下建設新型電網規(guī)劃體系需要多方面技術人員的共同合作和努力，大數(shù)據不僅僅與計算機科學技術相關，它還涉及到社會經濟、電子信息、社會調查等多個學科領域，所以除了電力人員以外，引入大數(shù)據相關的專業(yè)性人才是非常有必要的，這對新型電網規(guī)劃體系的建設有著十分重要的意義。

（4）健全電網數(shù)據管理機制，強化數(shù)據安全管理工作。在大數(shù)據時代下，數(shù)據是一種重要的資源，為此，電力行業(yè)必須強化對數(shù)據的安全管理，建立健全的數(shù)據安全管理機制，以防重要數(shù)據丟失，加強數(shù)據的安全性與保密性，有效保護數(shù)據價值。

4 結束語

綜上所述，隨著電力數(shù)據的激增，數(shù)據收集、存儲以及整理等工作的任務量也越來越大，而處理這些海量數(shù)據也給電網規(guī)劃體系建設帶來了新的挑戰(zhàn)。為此，我們需要對大數(shù)據時代下新型電網規(guī)劃體系存在的問題進行分析，并全面分析新型電網規(guī)劃體系的構架、數(shù)據獲取方式以及非結構化數(shù)據在電網規(guī)劃體系中的應用等內容，以不斷完善電網規(guī)劃體系，促進電力行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。