電力大數(shù)據(jù)在配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用分析

王嘉宇

【摘? 要】隨著我國(guó)用電規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，因?yàn)殡娋W(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)逐漸增多，數(shù)據(jù)的種類也越來(lái)越繁雜。這些數(shù)據(jù)中，有半結(jié)構(gòu)化的，有非結(jié)構(gòu)化的，數(shù)據(jù)的規(guī)模每年也以指數(shù)型進(jìn)行增長(zhǎng)，智能電網(wǎng)的發(fā)展，要求電力公司可以對(duì)電網(wǎng)故障做出快速反應(yīng)。為了解決這一問(wèn)題，電網(wǎng)行業(yè)引進(jìn)了大數(shù)據(jù)這一技術(shù)?？偠灾娏Υ髷?shù)據(jù)因?yàn)槠洫?dú)特的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，在社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程中，扮演著獨(dú)特的角色。隨著社會(huì)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)的傳輸和處理能力一步步提升，為人類社會(huì)帶來(lái)更大的價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】電力大數(shù)據(jù);配電網(wǎng)規(guī)劃;應(yīng)用分析

1引言

由于配電網(wǎng)規(guī)劃的規(guī)模相對(duì)較大，鏈接和運(yùn)行數(shù)據(jù)繁多，且比較復(fù)雜，容易導(dǎo)致在配電網(wǎng)規(guī)劃過(guò)程中，對(duì)數(shù)據(jù)信息的處理不到位等問(wèn)題發(fā)生，進(jìn)而引發(fā)信息差異和延時(shí)等問(wèn)題。此外，采集電網(wǎng)配置數(shù)據(jù)時(shí)，由于采集點(diǎn)尺寸存在較大差異，使得電網(wǎng)信息規(guī)劃斷面不盡相同，容易導(dǎo)致所采集的數(shù)據(jù)信息不健全，進(jìn)而使得系統(tǒng)在配置數(shù)據(jù)時(shí)容易出現(xiàn)較大誤差，甚至發(fā)生誤傳、漏傳等問(wèn)題。為改進(jìn)這些不足，提升配電網(wǎng)規(guī)劃效果，確保電網(wǎng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，本文嘗試將電力大數(shù)據(jù)引入配電網(wǎng)規(guī)劃中，并介紹相應(yīng)的規(guī)劃方法，分析應(yīng)用效果，希望能為配電網(wǎng)規(guī)劃中科學(xué)合理應(yīng)用電力大數(shù)據(jù)提供啟示與借鑒。

2電力大數(shù)據(jù)的概念及特點(diǎn)

簡(jiǎn)單來(lái)講，大數(shù)據(jù)是指無(wú)法在一定時(shí)間內(nèi)引用常規(guī)軟件工具對(duì)其內(nèi)容實(shí)施抓取、管理及處理的數(shù)據(jù)集合，具有規(guī)模性、多樣性及高速性等特點(diǎn)。而電力系統(tǒng)屬于社會(huì)經(jīng)濟(jì)與人類生活的基礎(chǔ)內(nèi)容，也具有大數(shù)據(jù)的典型特征。由于電力系統(tǒng)屬于人造系統(tǒng)最為復(fù)雜的一種，不僅包含廣泛的地理區(qū)域，而且需要傳遞大量能源，若在運(yùn)行期間發(fā)生故障，短時(shí)間內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生不可估計(jì)的影響，這些內(nèi)容都與大數(shù)據(jù)特征相符。根據(jù)電力大數(shù)據(jù)獲取的來(lái)源，使得它具有以下顯著的特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)量非常大。在電力企業(yè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，單單是常規(guī)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，就包含幾十萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)采集點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)量可想而知。再加上其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)獲取的數(shù)據(jù)，以及電力管理、電力營(yíng)銷的數(shù)據(jù)，可以說(shuō)電力企業(yè)的數(shù)據(jù)量非常的龐大。（2）數(shù)據(jù)的類型非常多。電力企業(yè)獲取的數(shù)據(jù)中，由于數(shù)據(jù)類型繁多，也是造成數(shù)據(jù)量龐大的重要原因之一。在電力企業(yè)生產(chǎn)、管理、營(yíng)銷的各個(gè)環(huán)節(jié)中，都包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等等各種類型的數(shù)據(jù)，其中這些諸多類型的數(shù)據(jù)又可分為結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，由此可以看出，電力大數(shù)據(jù)的分級(jí)結(jié)構(gòu)非常精細(xì)，種類比較繁多。（3）數(shù)據(jù)利用價(jià)值低。雖然電力數(shù)據(jù)的數(shù)量龐大，并且類型較多。但是這些數(shù)據(jù)大部分都屬于正常的數(shù)據(jù)，表現(xiàn)異常的數(shù)據(jù)的量非常少。在電力系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)維過(guò)程中，往往是依靠異常數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備的故障或者是運(yùn)行情況進(jìn)行判斷。從此方面來(lái)看，電力數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值比較低。

3電力大數(shù)據(jù)在配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用技術(shù)

（1）高性能計(jì)算。通過(guò)Hadoop分布式計(jì)算技術(shù)采用MAP-REDUCE模型建立分布式計(jì)算集群，對(duì)電力大數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式計(jì)算和處理。通過(guò)時(shí)間序列分析、聚類分析、關(guān)聯(lián)分析等技術(shù)進(jìn)行噪聲檢驗(yàn)和分離、缺失值檢測(cè)、缺失值填補(bǔ)等，確保各系統(tǒng)數(shù)據(jù)的有效性、一致性與完整性。（2）數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是通過(guò)分析大量數(shù)據(jù)，從大量數(shù)據(jù)中尋找其規(guī)律的技術(shù)，主要有數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、規(guī)律尋找和規(guī)律表示3個(gè)步驟。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備是從相關(guān)的數(shù)據(jù)源中選取所需的數(shù)據(jù)并整合成用于數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)集，規(guī)律尋找是用某種方法將數(shù)據(jù)集所含的規(guī)律找出來(lái)，規(guī)律表示是盡可能以用戶可理解的方式（如可視化）將找出的規(guī)律表示出來(lái)。數(shù)據(jù)挖掘的任務(wù)有關(guān)聯(lián)分析、聚類分析、分類分析、異常分析、特異群組分析和演變分析等?；A(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)以配變和線路為單元，在設(shè)備單元下構(gòu)建了包括設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、用戶裝接情況等數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式。（3）統(tǒng)計(jì)分析。統(tǒng)計(jì)分析，指對(duì)收集到的有關(guān)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行整理歸類并進(jìn)行解釋的過(guò)程。通過(guò)對(duì)各專業(yè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘和標(biāo)準(zhǔn)化改造，構(gòu)建了配電網(wǎng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用“世界一流電網(wǎng)”指標(biāo)體系實(shí)現(xiàn)了對(duì)配電網(wǎng)現(xiàn)狀的自動(dòng)診斷分析，自動(dòng)生成了規(guī)劃問(wèn)題庫(kù)，對(duì)應(yīng)問(wèn)題開(kāi)展了配網(wǎng)項(xiàng)口儲(chǔ)備，建成了項(xiàng)口儲(chǔ)備庫(kù)，通過(guò)三個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)的協(xié)同，提高了項(xiàng)口儲(chǔ)備的針對(duì)性。（4）數(shù)據(jù)可視化技術(shù)。數(shù)據(jù)可視化主要旨在借助于圖形化手段，清晰有效地傳達(dá)與溝通信息，便于相關(guān)者對(duì)數(shù)據(jù)的理解和認(rèn)識(shí)。數(shù)據(jù)可視化與信息圖形、信息可視化、科學(xué)可視化以及統(tǒng)計(jì)圖形密切相關(guān)。

4電力大數(shù)據(jù)在配電網(wǎng)規(guī)劃中的應(yīng)用

4.1大數(shù)據(jù)背景下的電網(wǎng)規(guī)劃體系

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，以往電網(wǎng)的規(guī)劃理念和規(guī)劃手段早已無(wú)法緊跟時(shí)代的腳步。因此，供電企業(yè)要主動(dòng)探索出一套和電力大數(shù)據(jù)背景相對(duì)應(yīng)的電網(wǎng)規(guī)劃體系，以促使供電企業(yè)可以在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。通常，該規(guī)劃體系由數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)應(yīng)用三部分構(gòu)成。它運(yùn)作的核心是站在電網(wǎng)建設(shè)需求的立場(chǎng)上，靈活運(yùn)用電力大數(shù)據(jù)的廣泛性等諸多優(yōu)勢(shì)，大力開(kāi)展智能電網(wǎng)的方案設(shè)計(jì)、用戶交互等一系列規(guī)劃工作，在努力提高智能電網(wǎng)建設(shè)實(shí)用價(jià)值的基礎(chǔ)上，起到規(guī)避經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)的作用。

4.2具體應(yīng)用

4.2.1數(shù)據(jù)接入

電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入功能的實(shí)現(xiàn)還需要依靠大數(shù)據(jù)技術(shù)的調(diào)整，數(shù)據(jù)接入就是對(duì)提取的多元數(shù)據(jù)進(jìn)行多元化的分析與處理，從而對(duì)處理得到的有效的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行進(jìn)一步的整合管理，形成電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。通常情況下，該數(shù)據(jù)庫(kù)主要包含有兩個(gè)字段，分別是設(shè)備的名稱與設(shè)備的ID，在此基礎(chǔ)上對(duì)大數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行有效的利用就能夠形成一套完備的電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)，由于大數(shù)據(jù)的獨(dú)特性質(zhì)，所以該數(shù)據(jù)庫(kù)是可以進(jìn)行更新的，能夠?qū)⒆钚碌臄?shù)據(jù)信息收入其中，為配電網(wǎng)規(guī)劃工作的開(kāi)展提供動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)支持。

4.2.2數(shù)據(jù)融合

數(shù)據(jù)融合的意義就是將分散在各處的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的整合，但是在數(shù)據(jù)融合工作開(kāi)展的過(guò)程中，我們需要遵循基本的數(shù)據(jù)融合原則，首先需要做的就是對(duì)配電網(wǎng)設(shè)備的ID信息進(jìn)行融合，采用的數(shù)據(jù)融合方式為自動(dòng)和離線相結(jié)合的融合方式，其中離線融合要按照固定的操作模板來(lái)進(jìn)行操作，對(duì)于數(shù)據(jù)融合過(guò)程中無(wú)法進(jìn)行線上自動(dòng)融合的數(shù)據(jù)信息，都可以采用離線手動(dòng)的方式來(lái)進(jìn)行融合。不管采用的是哪種數(shù)據(jù)融合方式，最重要的就是保證數(shù)據(jù)的完整性，要避免在融合的過(guò)程中造成數(shù)據(jù)信息的丟失和損壞。

4.2.3數(shù)據(jù)調(diào)度

在配電系統(tǒng)中，配電網(wǎng)規(guī)劃對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)電、變電和配電產(chǎn)生重要影響。為確保電力數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確、均勻地散布于電力系統(tǒng)，有必要簡(jiǎn)化配電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理規(guī)模和設(shè)計(jì)目標(biāo)。傳統(tǒng)配電網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)組成多樣，信息來(lái)源渠道單一，制約系統(tǒng)高效運(yùn)行呵。為破解這種難題，簡(jiǎn)化配電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理流程和方法，優(yōu)化電網(wǎng)數(shù)據(jù)配置系統(tǒng)流程是必要的。同時(shí)還要優(yōu)化設(shè)計(jì)電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理方法，合理規(guī)劃配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)位置，優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的項(xiàng)目存儲(chǔ)模塊和管理模塊。同時(shí)挖掘現(xiàn)有配電規(guī)劃管理系統(tǒng)，分析電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化數(shù)據(jù)，利用現(xiàn)代化電子信息技術(shù)調(diào)度和配置數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)據(jù)分析庫(kù)，形成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，便于規(guī)劃人員查閱并掌握設(shè)備運(yùn)行情況，利于提高數(shù)據(jù)分析和處理效率。

5結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)目前的社會(huì)發(fā)展來(lái)看，電力大數(shù)據(jù)在配電網(wǎng)規(guī)劃中占有重要的地位，我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了信息化社會(huì)，傳統(tǒng)落后的電力企業(yè)規(guī)劃方式以及經(jīng)營(yíng)理念已經(jīng)無(wú)法順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，一次，我國(guó)的電力企業(yè)必須要跟緊時(shí)代的步伐，抓住改革的機(jī)遇，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)靈丘縣供電公司）