大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用研究

張 航

（中電?？导瘓F(tuán)有限公司，浙江 杭州 310000）

1 大數(shù)據(jù)的概念、內(nèi)涵及電力通信數(shù)據(jù)特征分析

1.1 大數(shù)據(jù)的概念與內(nèi)涵分析

在有關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的研究中，針對大數(shù)據(jù)技術(shù)的具體概念定義尚未形成統(tǒng)一結(jié)論。但是，綜合各項研究的開展情況，可以將大數(shù)據(jù)技術(shù)的主要特征總結(jié)為數(shù)據(jù)量巨大和具有多樣性、高速化、可變性以及價值性等。大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)量巨大主要表現(xiàn)為大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)規(guī)模已經(jīng)從開始的TB向PB級別轉(zhuǎn)變，且數(shù)據(jù)量的規(guī)模大小對數(shù)據(jù)的價值及其潛在信息情況有著決定性影響。大數(shù)據(jù)的多樣性是指數(shù)據(jù)種類與來源的多樣化，一般包含非結(jié)構(gòu)化與語言、文本、視頻等各種不同的數(shù)據(jù)類型。大數(shù)據(jù)的高速化是指數(shù)據(jù)獲取的速度非?？臁４髷?shù)據(jù)環(huán)境下，由于對數(shù)據(jù)處理的及時性要求相對較高，為滿足這一要求，需要在數(shù)據(jù)收集與獲取中能夠通過秒級的簡單查詢和小時級的復(fù)雜數(shù)據(jù)分析功能特征，以滿足數(shù)據(jù)獲取與處理速度方面的要求。大數(shù)據(jù)的可變性是指數(shù)據(jù)的實施變化特征，由于多種因素的作用和影響，導(dǎo)致在數(shù)據(jù)處理與管理過程中，具體操作過程與質(zhì)量效率受到影響。大數(shù)據(jù)的價值性主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)價值密度表現(xiàn)較低，在數(shù)量與規(guī)模巨大、變化性十分突出的數(shù)據(jù)信息中，可能只存在很小一部分?jǐn)?shù)據(jù)據(jù)具有相應(yīng)的價值作用。因此，數(shù)據(jù)處理中需要通過合理篩選收集的收據(jù)來確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量，從而保障其價值作用。

1.2 電力通信數(shù)據(jù)的特征

在電力通信網(wǎng)構(gòu)建中，傳統(tǒng)的構(gòu)建模式是以不同的分層與分級、分區(qū)方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)劃分與建設(shè)管理的，且不同級的電力企業(yè)進(jìn)行建設(shè)的綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)均處于相對獨立的狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與技術(shù)也缺乏一定的標(biāo)準(zhǔn)性，從而導(dǎo)致所構(gòu)建的電力通信網(wǎng)在運(yùn)行和應(yīng)用中，業(yè)務(wù)開展與信息集成水平表現(xiàn)較差，不能夠滿足網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下的數(shù)據(jù)信息共享需求，對各電力企業(yè)與電力通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間的信息溝通存在極大的不利影響。根據(jù)這一情況，在我國智能電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展影響下，隨著電力通信網(wǎng)建設(shè)的數(shù)據(jù)信息通信集約化融合管理需求的提出，在當(dāng)前的電力通信網(wǎng)建設(shè)中需要通過合理引進(jìn)和應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)的作用，促進(jìn)電力通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)與功能不斷優(yōu)化，從而推動我國電力系統(tǒng)建設(shè)與電力數(shù)據(jù)通信水平不斷提高。

對基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力通信網(wǎng)數(shù)據(jù)特征可以從以下幾個方面進(jìn)行分析[1]。首先，電力通信數(shù)據(jù)即能量。電力通信中的數(shù)據(jù)或者能源能夠為電力通信提供相應(yīng)的指導(dǎo)作用，使電力系統(tǒng)運(yùn)行中的能源消耗與電量損失得到一定的控制。其次，電力通信數(shù)據(jù)具有一定的交互性特征。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，功率較大的數(shù)據(jù)之間具有較為廣泛且密切的關(guān)系，同時對國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響也較大。電力通信過程中的相互作用數(shù)據(jù)與其他行業(yè)發(fā)展的信息數(shù)據(jù)，在電力系統(tǒng)運(yùn)行以及有關(guān)行業(yè)發(fā)展中都能夠通過其數(shù)據(jù)作用的發(fā)揮，對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定工作運(yùn)行以及行業(yè)快速發(fā)展產(chǎn)生影響。最后，電力通信數(shù)據(jù)具有一定的共情特征，即電力企業(yè)在進(jìn)行電力生產(chǎn)與運(yùn)行服務(wù)時是以用戶為電力服務(wù)的核心，通過充分挖掘電力用戶需求，為其提供更加安全、優(yōu)質(zhì)與可靠的服務(wù)支持，從而推動電力行業(yè)的不斷發(fā)展?？梢姡娏νㄐ艛?shù)據(jù)在電力系統(tǒng)運(yùn)行與電力行業(yè)發(fā)展中具有一定的共情性。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用意義分析

結(jié)合上述對大數(shù)據(jù)的概念、內(nèi)涵以及電力通信數(shù)據(jù)特征的分析，隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力通信網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用實現(xiàn)，大數(shù)據(jù)技術(shù)對促進(jìn)電力行業(yè)信息化發(fā)展和提高電力行業(yè)的整體發(fā)展水平有著十分積極的作用和意義。此外，結(jié)合電力行業(yè)發(fā)展的實際情況，電力行業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展過程主要集中在發(fā)電、輸電與用電3個方面。因此，大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力通信網(wǎng)建設(shè)和電力行業(yè)發(fā)展中的積極意義，也可以從上述3個方面進(jìn)行分析。

首先，在電力行業(yè)的發(fā)電運(yùn)行與生產(chǎn)發(fā)展中，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)能夠通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集與分析處理，準(zhǔn)確掌握電網(wǎng)用戶的用電量，從而根據(jù)電網(wǎng)用戶用電量需求進(jìn)行合理的發(fā)電生產(chǎn)，以避免電力行業(yè)發(fā)展中的資源浪費問題。

其次，電力行業(yè)的輸電運(yùn)行與生產(chǎn)發(fā)展中采用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行電力系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)行應(yīng)用，能夠分析和掌握輸電線路運(yùn)行中各路段的電能損耗，從而在電力系統(tǒng)運(yùn)行管理中開展針對性的檢查和維護(hù)，以降低電力系統(tǒng)運(yùn)行的電能損耗，避免電力系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生線路故障，確保其安全穩(wěn)定運(yùn)行。

最后，電力行業(yè)的用電環(huán)節(jié)合理應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠準(zhǔn)確提取龐大的電力數(shù)據(jù)庫中的有效數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，從而實現(xiàn)電力用戶信息分析和情況掌握，以制定符合電力用戶特征的用電服務(wù)與銷售方案，為電力用戶提供更加高效與優(yōu)質(zhì)的用電服務(wù)[2]。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力通信網(wǎng)中的應(yīng)用

智能電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展環(huán)境下，對電力數(shù)據(jù)的有效融合與管理是促進(jìn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重要基礎(chǔ)。結(jié)合我國電力行業(yè)的發(fā)展與系統(tǒng)建設(shè)情況，最早關(guān)于電力系統(tǒng)公共信息模型建設(shè)與應(yīng)用的研究，主要針對電力企業(yè)以及電力運(yùn)行有關(guān)的主要對象進(jìn)行系統(tǒng)化描述，并在實現(xiàn)面向電力生產(chǎn)和電力交易全部環(huán)節(jié)實體及關(guān)系模型建立方法介紹的基礎(chǔ)上，逐漸在電力行業(yè)發(fā)展與應(yīng)用中得到推廣，當(dāng)前已經(jīng)被作為IEC61970、IEC61925、IEC61968系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分，在國家電網(wǎng)公共數(shù)據(jù)模型的多個地區(qū)性與公司性私有模型建設(shè)中得到應(yīng)用，但是在多個領(lǐng)域的完整應(yīng)用架構(gòu)和系統(tǒng)調(diào)整優(yōu)化方面的適用性表現(xiàn)相對較低。針對這一情況，在現(xiàn)代化的電力企業(yè)服務(wù)發(fā)展與協(xié)調(diào)管理過程中，為促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)與運(yùn)行管理中的整體業(yè)務(wù)協(xié)作與進(jìn)程范圍有效提高和滲透實現(xiàn)，需要進(jìn)一步挖掘和分析電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，在以數(shù)據(jù)信息為支持的協(xié)同管理功能開發(fā)基礎(chǔ)上，通過電力數(shù)據(jù)的發(fā)展推動電力企業(yè)的業(yè)務(wù)拓展與綜合發(fā)展提升。

對基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力通信網(wǎng)建設(shè)及其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能分析，可以從以下幾個方面進(jìn)行。首先，在基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力通信網(wǎng)構(gòu)建中，需要實現(xiàn)全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理架構(gòu)的設(shè)計和構(gòu)建。根據(jù)當(dāng)前基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力數(shù)據(jù)中心建設(shè)與發(fā)展完善情況，在實現(xiàn)全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理架構(gòu)的中心平臺建設(shè)中，需要通過數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理分中心等不同結(jié)構(gòu)部分的建設(shè)，實現(xiàn)完整的全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理中心建設(shè)，如圖1所示。

圖1 全業(yè)務(wù)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理中心結(jié)構(gòu)

根據(jù)基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理中心結(jié)構(gòu)的組成情況，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分中心結(jié)構(gòu)的建設(shè)中，數(shù)據(jù)處理分中心在全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理中心運(yùn)行中主要針對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理中的各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)提供相應(yīng)的存儲、處理、融合等功能支持。它是在對電力數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的原有業(yè)務(wù)系統(tǒng)各分散數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效歸并與發(fā)展完善的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，能夠為各企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行邏輯統(tǒng)一的數(shù)據(jù)支持，從而促進(jìn)電力數(shù)據(jù)管理由過去的數(shù)據(jù)復(fù)制業(yè)務(wù)集成模式向數(shù)據(jù)共享使用方向發(fā)展和轉(zhuǎn)變，真正滿足企業(yè)級的數(shù)據(jù)流通與共享需求，并有效解決數(shù)據(jù)管理中心系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)集成與復(fù)制過程中存在的安全性、工作效率低下、資源浪費嚴(yán)重等問題[3]。需要注意，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分中心結(jié)構(gòu)建設(shè)中，一般需要進(jìn)行業(yè)務(wù)處理數(shù)據(jù)庫與統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)兩部分建設(shè)。通過對上述兩個不同層級結(jié)構(gòu)的部署和建設(shè)，為電力通信數(shù)據(jù)處理分中心建設(shè)提供支持，從而促進(jìn)基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的電力通信網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用。除數(shù)據(jù)處理分中心建設(shè)外，對基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的全業(yè)務(wù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理中心建設(shè)，還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)管理分中心建設(shè)。其中，數(shù)據(jù)分析分中心具有統(tǒng)一的存儲服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、采集監(jiān)測數(shù)據(jù)、外部數(shù)據(jù)等不同數(shù)據(jù)類型的統(tǒng)一存儲和管理。數(shù)據(jù)管理分中心建設(shè)則需要從電力企業(yè)業(yè)務(wù)全局考慮，在實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)定義、存儲、訪問的統(tǒng)一規(guī)劃與管理基礎(chǔ)上，確保企業(yè)生產(chǎn)與運(yùn)行管理中的數(shù)據(jù)信息具有較好的一致性、準(zhǔn)確性和可靠性，從而為全業(yè)務(wù)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理中心建設(shè)及其在電力通信網(wǎng)中的功能作用發(fā)揮提供支持。

4 結(jié) 論

大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力通信網(wǎng)的應(yīng)用，有利于提升電力通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信與分析處理能力，從而充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)和電力通信數(shù)據(jù)在電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行中的積極作用，推動我國電力行業(yè)快速發(fā)展。