大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用①

孫劼 李睿鋒

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的大數(shù)據(jù)技術(shù)有了很大進(jìn)展，并在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力行業(yè)應(yīng)用，改變了電力企業(yè)工作流程，促進(jìn)了電力企業(yè)發(fā)展。本文主要闡述了大數(shù)據(jù)技術(shù)概述、大數(shù)據(jù)技術(shù)與電力行業(yè)發(fā)展的關(guān)聯(lián)性，針對大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用展開分析，以便于為電力行業(yè)穩(wěn)固發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);電力行業(yè);應(yīng)用

引言

在電力大數(shù)據(jù)時(shí)代的背景下，人們對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)前社會發(fā)展需求，推動電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)與服務(wù)呈上升趨勢發(fā)展。

1基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力系統(tǒng)可靠性分析

所謂可靠性分析，就是通過多種方式獲取目標(biāo)對象的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)的變化情況推算其狀態(tài)的穩(wěn)定性。傳感器技術(shù)與通信技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的在線采集與傳輸，同時(shí)結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析結(jié)果與電力系統(tǒng)故障模型進(jìn)行擬合，當(dāng)數(shù)據(jù)擬合程度超過設(shè)定閾值后，則判定電力系統(tǒng)可靠性降低，并根據(jù)對大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，尋找導(dǎo)致電力系統(tǒng)可靠性降低的關(guān)鍵點(diǎn)，以便維保人員及時(shí)介入修復(fù)，使故障在“萌芽”階段就被處理掉?！峨娏Υ髷?shù)據(jù)技術(shù)及其應(yīng)用》中的第六章對電力生產(chǎn)大數(shù)據(jù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對不同地區(qū)電力負(fù)荷的動態(tài)掌握，并能夠構(gòu)建輸配電網(wǎng)絡(luò)故障搶修精益化管理體系。

2大數(shù)據(jù)技術(shù)對電力行業(yè)發(fā)展的意義

大數(shù)據(jù)技術(shù)對電力行業(yè)的發(fā)展有著極大的推進(jìn)作用，遵照電力行業(yè)的特質(zhì)能夠進(jìn)行三部分的劃分：①發(fā)電領(lǐng)域;②輸電領(lǐng)域;③用電領(lǐng)域。對發(fā)電領(lǐng)域來說，發(fā)電側(cè)是消耗最大之處。電力大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)﹄娏φ{(diào)度進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測用電負(fù)荷，可以對用電計(jì)劃進(jìn)行安排，不僅滿足客戶用電需要，還能對電網(wǎng)運(yùn)行方式進(jìn)行升華;對于輸電領(lǐng)域來說，電能在進(jìn)行傳輸時(shí)也會形成消耗，運(yùn)用電力大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠及時(shí)對線路上設(shè)備的電能損耗實(shí)行剖析，探尋原因所在來降低線損;對用電領(lǐng)域來說，電力行業(yè)在向用戶銷售電能時(shí)，不僅可以取得用戶消耗電能數(shù)據(jù)，還可以對這些數(shù)據(jù)實(shí)行剖析，制定合理的電力營銷策略。

3電力系統(tǒng)的電力管理運(yùn)用

3.1電力大數(shù)據(jù)分析技術(shù)

數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用是在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理過程中的首要條件，操作流程則是將傳送信號轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)單位，在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行有效的分析和處理，使其變成具體的基礎(chǔ)信息，并通過技術(shù)手段對其進(jìn)一步提煉加工，最終變成具有實(shí)質(zhì)性意義的有效數(shù)據(jù)，進(jìn)一步為電力企業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)的參考依據(jù)，有利于保障決策的科學(xué)化、系統(tǒng)化和完備化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的綜合發(fā)展，提升總體的應(yīng)用水平，為服務(wù)質(zhì)量和效率奠定基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，必須緊跟時(shí)代潮流，加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)手段的改革創(chuàng)新，使相關(guān)人員對電力數(shù)據(jù)具有明確的了解和掌握，通過對數(shù)據(jù)的分析進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值，對信息數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行有效提取，達(dá)到提升電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。

3.2創(chuàng)建配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性指標(biāo)機(jī)制

一般情況下，“年”是可靠性分析的主要單位，對長年系統(tǒng)各種運(yùn)行狀態(tài)平均可靠性進(jìn)行全面的分析。主要的指標(biāo)包括系統(tǒng)和負(fù)荷這兩種指標(biāo)。其中系統(tǒng)指標(biāo)主要包括系統(tǒng)持續(xù)停電的時(shí)間和頻率、線路等方面的指標(biāo)，而負(fù)荷指標(biāo)則包括故障停電持續(xù)時(shí)間以及負(fù)荷點(diǎn)平均故障出現(xiàn)的概率等。對可靠性進(jìn)行評測，能夠有效地完善規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)。因此配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性要展現(xiàn)出負(fù)荷損耗情況，并也要展現(xiàn)出負(fù)荷裕度，并以此為基本條件來展現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

3.3電力行業(yè)的數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)挖掘是大數(shù)據(jù)技術(shù)最大優(yōu)勢之一，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以分為數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)評估等，能夠從電力數(shù)據(jù)的根源出發(fā)，全方面分析電力數(shù)據(jù)的本質(zhì)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)其主要是在信息化的前提下，對電力數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對于有用的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存并共享，使采集的數(shù)據(jù)信息層次化，把握電力數(shù)據(jù)的運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)則，以此來得出電力行業(yè)的運(yùn)行方向。電力行業(yè)經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對行業(yè)深處的價(jià)值進(jìn)行了解，運(yùn)用價(jià)值信息來提升電力行業(yè)在整個(gè)市場的競爭力，更重要的是提升電力行業(yè)的運(yùn)轉(zhuǎn)能力，同時(shí)加大電力企業(yè)對信息數(shù)據(jù)的掌控力。

3.4大數(shù)據(jù)技術(shù)下的電力資源合理配置

在過去較長的一段時(shí)間里，我國電力系統(tǒng)的供配電管理制度相對落后，全國輸配電系統(tǒng)出現(xiàn)滿負(fù)荷工作會導(dǎo)致電力系統(tǒng)故障，而今人民群眾對電力資源的合理配置有著更高的要求。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，國家電網(wǎng)通過對我國不同地區(qū)在不同時(shí)間段的用電情況進(jìn)行科學(xué)分析，便可根據(jù)大數(shù)據(jù)分析的實(shí)際情況合理配置電力資源。例如，上海市在夏季存在電力資源短、整體線路負(fù)荷的情況下，上海市政府采取大型企業(yè)分批“讓電”以緩解供電緊張的局面。在“讓電”單位的選擇依據(jù)方面，就是根據(jù)國家電網(wǎng)的實(shí)際統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

3.5依靠并行關(guān)系挖掘主要影響因素

目前，具有很多對配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性造成影響的因素，因此建立精準(zhǔn)的預(yù)測模型存在較大的難度，同時(shí)在速度準(zhǔn)確度方面也會受到影響。而想要改善這一狀況，則可以采用關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘法，以從配電網(wǎng)異構(gòu)多源數(shù)據(jù)里提取到影響因素，給建立預(yù)測模型帶來一定的參考依據(jù)，盡可能減少輸入維度，進(jìn)一步提升預(yù)測速度。在關(guān)聯(lián)規(guī)則里，T代表的是所有的樣本，而n個(gè)事務(wù)就能夠建立數(shù)據(jù)庫，用D來代表。不過要注意的是，每個(gè)事物都要利用多屬性來確立，同行稱為“項(xiàng)”。而多數(shù)的項(xiàng)建立的集合則被稱為“項(xiàng)集”，并且各子集事務(wù)都屬于一項(xiàng)集。從最小支持度閾值、最小置信度閾值的角度來講，用戶要根據(jù)實(shí)際要求來進(jìn)行定義。強(qiáng)規(guī)則指的是支持度和置信度均超過最小閾值的規(guī)則，從而得到給配電網(wǎng)運(yùn)行可靠性造成影響的因素。

3.6電力大數(shù)據(jù)處理技術(shù)

數(shù)據(jù)處理技術(shù)的主要作用是將收集到的數(shù)據(jù)信息通過相應(yīng)的技術(shù)手段進(jìn)行有效處理，然后對已經(jīng)經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行按照種類、性質(zhì)、適用狀況進(jìn)行區(qū)分，具體則有分庫、分表和分區(qū)三個(gè)處理環(huán)節(jié)。在分庫環(huán)節(jié)，根據(jù)實(shí)際分類情況，按照一定要求將重復(fù)利用的數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲煌臄?shù)據(jù)庫中，提高數(shù)據(jù)的利用效率;在分表環(huán)節(jié)，根據(jù)數(shù)據(jù)處理的不同種類，對數(shù)據(jù)表的需求也較為不同，為了緩解單表壓力，可采用建設(shè)并行式和縱列式數(shù)據(jù)庫的方式，促使數(shù)據(jù)的加載速度得以有效提升，為人們對數(shù)據(jù)的查詢提供便利;在分區(qū)環(huán)節(jié)，主要將數(shù)據(jù)及時(shí)載入不同的文件中，在降低數(shù)據(jù)表壓力的同時(shí)，提升了數(shù)據(jù)的訪問速度，保障了通表的正常運(yùn)行。

結(jié)語

總的來說，大數(shù)據(jù)技術(shù)是當(dāng)下時(shí)代的尖端技術(shù)，特別是在計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被廣泛應(yīng)用的前提下，大數(shù)據(jù)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域和人們的現(xiàn)實(shí)生活中表現(xiàn)的作用尤為突出。對于電力系統(tǒng)來說，電力大數(shù)據(jù)技術(shù)不僅僅能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，還能夠保障電力營銷的質(zhì)量和電網(wǎng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，也推動了社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)是電力行業(yè)建設(shè)的重中之重。

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（1 江西省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 ?江西 南昌 330009; ? 2江西省通信產(chǎn)業(yè)服務(wù)有限公司 江西 南昌 330009）