基于大數(shù)據(jù)的微電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度研究

葛海鮮

摘要：隨著我國(guó)科技的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。微電網(wǎng)控制中心是電網(wǎng)運(yùn)行的指揮中心，包含了大量的網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)運(yùn)作的基本的數(shù)據(jù)和其他相關(guān)信息，這些信息都是對(duì)資源的數(shù)據(jù)分布，生產(chǎn)管理和資產(chǎn)管理。目前各個(gè)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互和數(shù)據(jù)集成難度越來(lái)越大，其主要原因是在集中分布的條件下，各個(gè)微電網(wǎng)調(diào)度中心的信息處理系統(tǒng)是獨(dú)立自主運(yùn)行的，所以易形成分散零碎的數(shù)據(jù)，不能正確地、及時(shí)地分析和使用數(shù)據(jù)?；谏鲜鲈?，微電網(wǎng)調(diào)度中心主要運(yùn)用數(shù)據(jù)集成的辦法來(lái)增強(qiáng)數(shù)據(jù)的多源分析處理能力。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);微電網(wǎng);調(diào)度

引言

基于大數(shù)據(jù)在微電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，結(jié)合理論和實(shí)踐研究將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到微電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度中。首要簡(jiǎn)述現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)技術(shù)在微電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度中的應(yīng)用前景，以及目前大數(shù)據(jù)在微電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)用中存在的問(wèn)題，提出具體的解決方案，進(jìn)而高效率高精度的解決該問(wèn)題。本文提出了結(jié)合數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和應(yīng)用需求，再對(duì)其進(jìn)行松耦合架構(gòu)處理，主要技術(shù)包括：流數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)的信息采集，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析挖掘等，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)的可視化操作，在數(shù)據(jù)分析的結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更加直觀的展示。

1大數(shù)據(jù)在微電網(wǎng)調(diào)度中體現(xiàn)價(jià)值

在智能電網(wǎng)的新時(shí)代，微電網(wǎng)系統(tǒng)用戶(hù)已經(jīng)不僅僅局限于微電網(wǎng)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)，也可以在特定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)能源交易。根據(jù)微電網(wǎng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的情況，結(jié)合用戶(hù)的特征、社會(huì)數(shù)據(jù)環(huán)境，有效地分析用戶(hù)的用電和消防特性，從中獲取數(shù)據(jù)，使得微電網(wǎng)調(diào)度的運(yùn)行和規(guī)劃更加合理，使用戶(hù)獲得更高質(zhì)量、高水準(zhǔn)的用電體驗(yàn)，提供讓用戶(hù)更加滿(mǎn)意的服務(wù)。微電網(wǎng)運(yùn)行影響著當(dāng)?shù)厣鐣?huì)發(fā)展質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定。為了支持微電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)可以高效地的分析微電網(wǎng)數(shù)據(jù)和新能源數(shù)據(jù)的綜合研究。

2大數(shù)據(jù)在微電網(wǎng)調(diào)度中應(yīng)用存在的挑戰(zhàn)

微電網(wǎng)調(diào)度中心主要調(diào)度大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中，由于這些微電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)集成模型數(shù)據(jù)巨大，極易面臨多源數(shù)據(jù)冗余和不一致問(wèn)題，針對(duì)數(shù)據(jù)冗余的問(wèn)題，應(yīng)用松耦合架構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的處理。由于系統(tǒng)相互獨(dú)立，系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)類(lèi)型也大相徑庭，給電網(wǎng)調(diào)度帶來(lái)諸多困難，在對(duì)大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析整合時(shí)，將會(huì)存在以下問(wèn)題：（1）由于對(duì)同一物體上進(jìn)行多個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，被存儲(chǔ)在同一系統(tǒng)中的相同數(shù)據(jù)會(huì)面臨重復(fù)冗余數(shù)據(jù)整合的問(wèn)題。（2）由于存儲(chǔ)在不同的系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)屬性、表示方式和版本不同，導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法持續(xù)更新，數(shù)據(jù)不一致。因此，不可能及時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心的數(shù)據(jù)、資源和業(yè)務(wù)部署。

3數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用架構(gòu)

主要采用松耦合的混搭架構(gòu)，圍繞各個(gè)系統(tǒng)的海量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)快速查詢(xún)、批量處理和數(shù)據(jù)分析等需求。結(jié)合數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和應(yīng)用需求，在對(duì)其進(jìn)行松耦合架構(gòu)處理主要包括：流數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和文件的信息采集，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)包括分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析挖掘等重要技術(shù)。最后進(jìn)行數(shù)據(jù)的可視化操作，在數(shù)據(jù)分析的結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更加直觀的展示。（1）在數(shù)據(jù)采集中，流數(shù)據(jù)采集主要針對(duì)的數(shù)據(jù)是使用頻率較高，數(shù)量龐大且具有復(fù)雜性的類(lèi)型。數(shù)據(jù)庫(kù)采集主要針對(duì)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)處理架構(gòu)存儲(chǔ)之間的數(shù)據(jù)整合;文件采集則是針對(duì)微電網(wǎng)外部的文件信息的收集，通過(guò)讀取分析整合處理實(shí)現(xiàn)外部信息與內(nèi)部信息的融合.（2）在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)主要用于存儲(chǔ)天氣、氣候等非可控?cái)?shù)據(jù);針對(duì)發(fā)配用電以及調(diào)度用電的龐大數(shù)據(jù)則采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。（3）在數(shù)據(jù)處理中，根據(jù)微電網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域主要使用離線計(jì)算的方法。離線計(jì)算主要針對(duì)數(shù)據(jù)采集步驟，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘分析，進(jìn)而為對(duì)微電網(wǎng)進(jìn)行良好的規(guī)劃和電源組合及負(fù)荷預(yù)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。（4）在數(shù)據(jù)分析中，基于上述數(shù)據(jù)處理中離線計(jì)算的基礎(chǔ)，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析對(duì)極限計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行聚類(lèi)的歸納統(tǒng)計(jì)，例如運(yùn)用模糊聚類(lèi)的方法將負(fù)荷特性進(jìn)行分類(lèi)，分析同一類(lèi)別的屬性。（5）在數(shù)據(jù)可視化中，采用文本可視化對(duì)大數(shù)據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行展示，更直觀的得到數(shù)據(jù)隱含的規(guī)律。

4基于數(shù)據(jù)處理架構(gòu)的應(yīng)用研究

微電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍主要分為：微電網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)行、調(diào)度、發(fā)配用電等多個(gè)環(huán)節(jié)。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力領(lǐng)域的深入開(kāi)展，分析數(shù)據(jù)特性在微電網(wǎng)中也起著至關(guān)重要的作用。主要通過(guò)大規(guī)模數(shù)據(jù)智能運(yùn)行和微電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)處理架構(gòu)。（1）大規(guī)模數(shù)據(jù)智能運(yùn)行打破了相對(duì)穩(wěn)定的傳統(tǒng)電網(wǎng)，導(dǎo)致電力生產(chǎn)管理復(fù)雜化日益加劇，無(wú)法大規(guī)模的并網(wǎng)發(fā)配用電，造成資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。通過(guò)數(shù)據(jù)處理平臺(tái)接入SCADA系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)組，讀取該機(jī)組的檔案和歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，構(gòu)建一個(gè)智能調(diào)度系統(tǒng)，在該系統(tǒng)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)作。（2）微電網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)，根據(jù)分析微電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，采集微電網(wǎng)設(shè)備上運(yùn)行的數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)分析處理并創(chuàng)建一個(gè)檢測(cè)監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)，觀察數(shù)據(jù)狀態(tài)的變化，即可避免前期投入大量資金以及不可預(yù)測(cè)的故障，大大地降低了維護(hù)的成本。

結(jié)束語(yǔ)

本文在理論和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)大數(shù)據(jù)在微電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的分析。研究了現(xiàn)階段的數(shù)據(jù)處理面臨的問(wèn)題，將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在微電網(wǎng)調(diào)度中，不僅可以提升集成管理系統(tǒng)的需求，而且也可以滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。提出結(jié)合數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和應(yīng)用的需求，對(duì)其進(jìn)行松耦合架構(gòu)處理主要包括：數(shù)據(jù)采集，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析挖掘以及可直觀地展示結(jié)果的可視化操作。將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于微電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度中的研究在我國(guó)起步較晚，仍有較大的發(fā)展空間，相關(guān)人員需要傾入大量和腦力和時(shí)間，只有大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)融合才能取得重大突破并進(jìn)行微電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)的深入分析。

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