大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

管建超 李挺 張懿操

摘 要：在電力大數(shù)據(jù)時(shí)代的背景下，人們對(duì)信息的獲取以及甄別需求愈加趨向規(guī)模性、多樣性以及高速性，因此，信息通訊體系已經(jīng)成為智能電網(wǎng)的重要應(yīng)用系統(tǒng)，大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用能為多種領(lǐng)域的發(fā)展提供關(guān)鍵信息，符合當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需求，推動(dòng)電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)與服務(wù)呈上升趨勢(shì)發(fā)展。本文基于大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用展開(kāi)論述。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用

引言：智能電網(wǎng)主要依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)等多種技術(shù)相互結(jié)合應(yīng)用，在互相制約控制的同時(shí)，還能起到一定的促進(jìn)作用，在此基礎(chǔ)上，不僅有助于提高能源使用效率，還能最大限度的減少電能消耗，實(shí)現(xiàn)信息資源的合理利用，為各項(xiàng)決策提供科學(xué)性、合理性、有效性的依據(jù)，從而保障了供電的安全。

1電力大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)

首先，充分發(fā)揮電力大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有利于降低能源消耗，在提高電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，適應(yīng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求。借助這一技術(shù)對(duì)各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)資源進(jìn)行分析，能夠?yàn)槠髽I(yè)制定生產(chǎn)計(jì)劃提供豐富的參考依據(jù)，結(jié)合用戶(hù)的實(shí)際需求來(lái)制定合理的生產(chǎn)計(jì)劃，在滿(mǎn)足用戶(hù)用電需求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)能減排效果。其次，充分發(fā)揮電力大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有利于提高電力生產(chǎn)的管理水平，促進(jìn)電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。由于電力系統(tǒng)本身具有較大的復(fù)雜性，利用電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行有效利用，幫助工作人員充分了解系統(tǒng)的運(yùn)行情況，對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，使設(shè)備運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性得以提升。同時(shí)，借助這一技術(shù)能夠?qū)﹄娏ιa(chǎn)中存在的各種風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，幫助工作人員做出科學(xué)合理的防范措施，使電力生產(chǎn)的效率及質(zhì)量得到保障。

2智能電網(wǎng)應(yīng)用的電力大數(shù)據(jù)的平臺(tái)架構(gòu)

電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)是保障大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用以及智能電網(wǎng)工作順利進(jìn)行的基礎(chǔ)，其是以MapReduce軟件架構(gòu)為基礎(chǔ)而搭建的電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)，可以有效對(duì)于PB、ZB級(jí)別數(shù)據(jù)在查詢(xún)以及相應(yīng)的儲(chǔ)存方面均可以達(dá)成相應(yīng)的功能，在此基礎(chǔ)上整體框架結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)調(diào)度時(shí)，原始數(shù)據(jù)與備份都可以輸入到相應(yīng)儲(chǔ)存系統(tǒng)，在保證操作系統(tǒng)與服務(wù)器之間作用得到充分發(fā)揮的同時(shí)，還要保證硬件設(shè)施的性能得以進(jìn)一步拓展。在電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)構(gòu)建過(guò)程中，除了要將技術(shù)展示出來(lái)，還要將關(guān)鍵的框架部位也要體現(xiàn)出來(lái)，預(yù)防意外情況出現(xiàn)，保障信息的安全性能。在此基礎(chǔ)上還要根據(jù)實(shí)際情況，注重不用網(wǎng)絡(luò)層次之間的連接，切實(shí)體現(xiàn)出其儲(chǔ)存的作用和性能，保證電力大數(shù)據(jù)的平臺(tái)組成模塊之間的溝通聯(lián)系。

3配電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)

想要掌握充放電狀態(tài)，配電網(wǎng)要采用頻率為200kHz的高頻采樣信息，配電網(wǎng)當(dāng)中安裝了包括儲(chǔ)備設(shè)備在內(nèi)的一系列設(shè)備，可以加強(qiáng)采樣頻率，而且相關(guān)設(shè)備的廣泛分布，也獲取了更多的數(shù)據(jù)量。由于分布式電源越來(lái)越多，擴(kuò)充了數(shù)據(jù)收集點(diǎn)的渠道，目前調(diào)度的系統(tǒng)化函數(shù)的收集點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到了十萬(wàn)多。經(jīng)分析，配用電數(shù)據(jù)中心能夠形成千萬(wàn)級(jí)別。監(jiān)測(cè)設(shè)備可以把所獲取的設(shè)備信息輸送進(jìn)數(shù)據(jù)中心，并與大電網(wǎng)互換，以此就可以讓配電網(wǎng)達(dá)到自動(dòng)運(yùn)行的效果，同時(shí)還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)管供電范圍內(nèi)的設(shè)備。配電網(wǎng)在分布式電源運(yùn)行期間會(huì)獲得非常多的信息，它們對(duì)控制和完善信息工作帶來(lái)了參考依據(jù)。而風(fēng)機(jī)、光伏的儲(chǔ)能預(yù)測(cè)要使用以前的數(shù)據(jù)，同時(shí)還要發(fā)掘出有關(guān)的數(shù)據(jù)。而在確定分布式能源和儲(chǔ)能設(shè)備的位置的時(shí)候，要對(duì)地理環(huán)境和天氣條件進(jìn)行綜合性研究，所以這就導(dǎo)致配電網(wǎng)需要非常多的數(shù)據(jù)。配電網(wǎng)想要準(zhǔn)確的收集到使用者和電網(wǎng)互動(dòng)期間所形成的數(shù)據(jù)，那么就要采用具備雙向通信能力的智能手表，其可以給電力企業(yè)創(chuàng)建出非常多的用電數(shù)據(jù)。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，太平洋天然氣電氣企業(yè)只是了使用900萬(wàn)個(gè)智能手表，就在一個(gè)月內(nèi)收集到3TB數(shù)據(jù)，并且由于配電網(wǎng)的完善，收集量還在進(jìn)一步的增加。

4信息化架構(gòu)建設(shè)

大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下，信息化架構(gòu)建設(shè)應(yīng)注重其計(jì)算、存儲(chǔ)方式的合理應(yīng)用。目前，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流、離線(xiàn)數(shù)據(jù)離線(xiàn)、結(jié)果數(shù)據(jù)返回、在線(xiàn)數(shù)據(jù)查詢(xún)是信息化架構(gòu)下數(shù)據(jù)計(jì)算儲(chǔ)存的四種基本形式。就實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算流而言，其能在完成數(shù)據(jù)計(jì)算后將相關(guān)數(shù)據(jù)及時(shí)存入相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，在后期電網(wǎng)管理中，通過(guò)特定的數(shù)據(jù)調(diào)取程序即可實(shí)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的二次取用。而在離線(xiàn)數(shù)據(jù)管理中，應(yīng)按照緩沖部分、統(tǒng)一視圖部分、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)集中部分的形式進(jìn)行電網(wǎng)數(shù)據(jù)的加工處理，通常這些數(shù)據(jù)加工處理過(guò)程在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)完成。結(jié)果數(shù)據(jù)返回管理中，應(yīng)基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)注重邏輯計(jì)算方法和算法計(jì)算流程的優(yōu)化，并將計(jì)算的結(jié)果返回到原系統(tǒng)中。此外，針對(duì)信息架構(gòu)中的在線(xiàn)數(shù)據(jù)查詢(xún)功能，應(yīng)能優(yōu)化數(shù)據(jù)查詢(xún)范圍，確保數(shù)據(jù)查詢(xún)的精準(zhǔn)性和效率性?，F(xiàn)階段信息化框架下的在線(xiàn)數(shù)據(jù)查詢(xún)可準(zhǔn)確查找RDS關(guān)系數(shù)據(jù)、ADS內(nèi)存計(jì)算數(shù)據(jù)、OTS半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等內(nèi)容。此外，基于模塊化存儲(chǔ)單元，流式計(jì)算、流線(xiàn)計(jì)算、RDS關(guān)系數(shù)據(jù)、ADS內(nèi)存計(jì)算數(shù)據(jù)、OSS數(shù)據(jù)均能實(shí)現(xiàn)高效存儲(chǔ)，這為后期的調(diào)取管理創(chuàng)造了有利條件。

5管理層面的管理措施

（1）提高電力行業(yè)管理者的思想認(rèn)知。從我國(guó)電力行業(yè)元數(shù)據(jù)管理的現(xiàn)狀來(lái)看，元數(shù)據(jù)管理出現(xiàn)的問(wèn)題，其根本原因是企業(yè)對(duì)元數(shù)據(jù)管理工作的重視程度不夠。電力行業(yè)信息化部門(mén)的技術(shù)人員對(duì)元數(shù)據(jù)的概念是非常了解的，對(duì)元數(shù)據(jù)的重要性也是認(rèn)同的，但是由于企業(yè)的管理者并不是IT行業(yè)出身，對(duì)元數(shù)據(jù)管理的重要性并不了解。又由于經(jīng)費(fèi)、人員、管理難度等多方面因素的影響，從而忽視了元數(shù)據(jù)的管理工作。因此，元數(shù)據(jù)管理工作首先需要企業(yè)的管理者給予足夠的重視，了解元數(shù)據(jù)管理的重要性，才能使得管理工作順利開(kāi)展。（2）以技術(shù)部門(mén)為管理主導(dǎo)。雖然元數(shù)據(jù)的管理處于大數(shù)據(jù)平臺(tái)的最底層，但是元數(shù)據(jù)的管理工作與其他管理工作不同，其管理方式更偏向于技術(shù)活動(dòng)。需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)與維護(hù)，在大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)之初就需要對(duì)元數(shù)據(jù)管理工作進(jìn)行建設(shè)，并對(duì)其具體工作流程進(jìn)行明確的規(guī)定。此外，還要設(shè)置專(zhuān)業(yè)的管理崗位，進(jìn)行元數(shù)據(jù)的采集、變更、維護(hù)等管理工作。（3）制定元數(shù)據(jù)的管理規(guī)范。元數(shù)據(jù)管理工作的有效進(jìn)行離不開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)的管理制度，電力行業(yè)需要制定與之相配套的管理制度。管理制度中需要包含元數(shù)據(jù)的具體管理要求以及相關(guān)的注意事項(xiàng)，具體內(nèi)容如下：一是在元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)建立之初，就需要對(duì)業(yè)務(wù)型元數(shù)據(jù)的屬性進(jìn)行補(bǔ)充，且補(bǔ)充的內(nèi)容要準(zhǔn)確、全面并符合元數(shù)據(jù)補(bǔ)充規(guī)范，在系統(tǒng)完成后需要相關(guān)技術(shù)人員對(duì)補(bǔ)充的元數(shù)據(jù)信息進(jìn)行審核。二是當(dāng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的業(yè)務(wù)信息、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及相關(guān)功能發(fā)生變更時(shí)，需要對(duì)相關(guān)的元數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的更新，保證元數(shù)據(jù)信息與系統(tǒng)信息的一致，同時(shí)需要注意對(duì)歷史版本進(jìn)行保留。

結(jié)束語(yǔ)：科技的發(fā)展讓電力系統(tǒng)越來(lái)越完善。而在大數(shù)據(jù)的背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)得到了廣泛的使用，從而讓電力行業(yè)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。而目前因?yàn)楹芏嘁蛩囟紩?huì)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性造成影響，所以相關(guān)工作者要在評(píng)測(cè)運(yùn)行可靠性的時(shí)候，全方位的分析有關(guān)影響因素，并制定出完善的控制方案，以確保配電網(wǎng)能夠得到可持續(xù)的發(fā)展。

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