計算機大數(shù)據(jù)技術在城市電力節(jié)能中的應用分析

張玥玥 孟巧 董蕊 秦浩然 尹秀艷

摘要：在新經(jīng)濟體制以及大數(shù)據(jù)的背景下，能源以及互聯(lián)網(wǎng)相互結合的基礎上，依靠著電力節(jié)能方面的大數(shù)據(jù)技術必然會走向全新的時代，電力以及大數(shù)據(jù)技術也是來自于電力行業(yè)中，和智能電網(wǎng)的生產(chǎn)也是存在密切聯(lián)系，在一定程度上是未來電力行業(yè)發(fā)展的重要資源，大數(shù)據(jù)的技術電網(wǎng)支持必然會為城市的用電較少耗能，作為電力行業(yè)蓬勃發(fā)展奠定出堅實基礎?；诖?，本文主要探討了計算機大數(shù)據(jù)技術在城市電力節(jié)能中的應用。

關鍵詞：大數(shù)據(jù)技術;電力節(jié)能;應用分析

1 引言

我國現(xiàn)階段正在大力整治環(huán)境污染，并且頒布了一系列節(jié)能減排的政策，如何實現(xiàn)節(jié)能發(fā)展，成為社會公眾關注和討論的熱點。在智慧城市的建設背景下，應用大數(shù)據(jù)技術可以有效地提高城市電力節(jié)能程度，在滿足城市居民用電需求的前提下最大限度地降低電力的消耗，為智能電網(wǎng)的正常運行以及城市電力用戶的電力使用提供技術支持。以大數(shù)據(jù)為核心，結合“堅強智能電網(wǎng)”和“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”在發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各環(huán)節(jié)的應用，為信息化、數(shù)字化、自動化、互動化的智能電力賦能。

2大數(shù)據(jù)的發(fā)展與特征

如今大數(shù)據(jù)已經(jīng)融入到社會的各行各業(yè)，成為社會生產(chǎn)和發(fā)展的重要因素。當然，大數(shù)據(jù)同樣在城市電力系統(tǒng)有著舉足輕重的作用，它可以用來分析電力系統(tǒng)中的用電數(shù)據(jù)和優(yōu)化配電設施。使我們可以通過大數(shù)據(jù)提供的關于用電的信息，合理的改善產(chǎn)電、配電、用電等個個環(huán)節(jié)之間的配合，使電力在生產(chǎn)、運輸、使用方面得到一個更合理的、節(jié)能的到方案。

2.1大數(shù)據(jù)背景眾所周知計算機生活融入我們的社會，涉及我們生活的個個領域，信息的不斷積累已經(jīng)可以達到信息爆炸的時刻?，F(xiàn)在我們所擁有的信息的量要比以往的任何時刻都多，就其速度來說比以往任何時間的增長速度都快。這個時候經(jīng)過人們?nèi)フJ真的總結和分析得出了“大數(shù)據(jù)”這一個概念。

2.2大數(shù)據(jù)時代的到來互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)使用在我們生活的個個領域，并且其不斷發(fā)展。我們的生活在充滿在人與人之間的環(huán)境中，隨著人與人亦或是機器之間的不斷交流，每時每刻都有數(shù)以億計的信息在無形的空間中不斷傳輸?？梢愿鶕?jù)一個統(tǒng)計例子來看出我們?nèi)粘Ｉ钪械拇髷?shù)據(jù)：全球每秒都會有3百萬封電子郵件，大約每秒有2萬個視頻上傳到百度，騰訊QQ每天發(fā)布2000萬條消息，我們的購物網(wǎng)站淘寶每天將會有1000萬訂單，每個網(wǎng)民每個月在網(wǎng)上的時間有10天。大數(shù)據(jù)的到來，使我們擁有和處理信息量增大，使我們對數(shù)據(jù)和信息的處理有了更高的實時性和有效性的要求。

2.3大數(shù)據(jù)的特征顧名思義大數(shù)據(jù)最主要的特征就是數(shù)據(jù)量大，而且在大量的數(shù)據(jù)類型的信息中有著各種各樣的信息其中包括音頻、視頻、圖片、地理環(huán)境等等。同時在大量信息中有著很少的有用的信息，存在著大量不相關的信息。因此大數(shù)據(jù)時代如何通過更加強大的算法去選取有用的信息是我們所面對的一個重大難題。

3大數(shù)據(jù)技術如何輔助城市電力節(jié)能

3.1大數(shù)據(jù)促進電力系統(tǒng)的運行維護電力大數(shù)據(jù)主要涉及電的生產(chǎn)和電能的使用，在城市供電過程中主要是經(jīng)過發(fā)電、輸電、配電、用電等各個環(huán)節(jié)。在這些環(huán)節(jié)中我們采用大數(shù)據(jù)，首先去統(tǒng)計有關電的信息和用戶信息。比如在某些企業(yè)或者小區(qū)用電量比較大，可以根據(jù)大數(shù)據(jù)經(jīng)過長時間的統(tǒng)計，一旦我們確定這片區(qū)域用電量較大，我們在發(fā)電過程中可以使這片區(qū)域的電量充足，而且在運輸?shù)倪^程中可以適當?shù)纳唠妷阂詼p少電在運輸過程中的損失。我們還可以監(jiān)控哪些地方的用電量比較下，這樣我們在生產(chǎn)電力的過程中不至于多生產(chǎn)過多的電量，減少了不必要的損失。大數(shù)據(jù)還可以為我們監(jiān)控電的情況，我們可以根據(jù)數(shù)據(jù)判斷電在生產(chǎn)、運輸、使用過程中的不當之處，以便及時調(diào)整。現(xiàn)在在每個家庭都安裝有智能電表，它不僅僅是記錄家庭的用電量，它還能夠?qū)τ秒娏窟M行反饋，而且智能電表還能對電力的一系列數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)對家庭電網(wǎng)的實時監(jiān)控。

案例1：大數(shù)據(jù)在電力運行維護中在應用美國Enphase能源股份有限公司利用大數(shù)據(jù)技術，每天從來自80個不同國家25萬個系統(tǒng)收集大約2.5TB的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以用來檢測發(fā)電和促進遠程維護、維修來確保系統(tǒng)無縫運行。另外，EnphaseEnergy還利用從發(fā)電系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)來監(jiān)測、控制或調(diào)整網(wǎng)絡中的發(fā)電和負載狀態(tài)，在電網(wǎng)和在出錯或需要升級時做出相應的反應。

3.2大數(shù)據(jù)促進降低電力生產(chǎn)成本大數(shù)據(jù)時代，隨著數(shù)據(jù)的增多和大數(shù)據(jù)概念以及大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的形成，我們可以擴展到數(shù)以萬計的機器、數(shù)以百計的額數(shù)據(jù)庫中心和各種不同的行業(yè)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在我們所運用的大數(shù)據(jù)的處理技術，即是使大數(shù)據(jù)在我們的分析下顯得一目了然，使電力企業(yè)在觀察這些用戶數(shù)據(jù)時候獲取新的信息，并能將信息與各個細節(jié)方面進行整合，使電力系統(tǒng)在更加合理和環(huán)保的情況下運行。

案例2：PSE&G（公共服務電力和燃氣公司）是美國最大型的綜合電力和燃氣公司之一，為180萬燃氣用戶和220萬電力用戶提供服務。它擁有的資產(chǎn)價值約170億美元，收入近80億美元。PSE&G實施了一個計算機化維護管理系統(tǒng)（ComputerizedMaintenanceManagementSystem，簡稱CMMS）來輔助維修、更換以及對包括變壓器和其它設備等資產(chǎn)的維護決策。根據(jù)濕度、介電強度、可燃氣體變化率和冷卻性能等多種因素，來為變壓器進行分析，生成設備狀況分數(shù)。他們根據(jù)資產(chǎn)更換（預測）算法，對設備狀況分數(shù)和其它因素（年代，備件可用性）分析，來決定更換變壓器的適當時間，合理精確的計算有效降低了電力生產(chǎn)成本。

4大數(shù)據(jù)輔助城市電力節(jié)能的發(fā)展展望

大數(shù)據(jù)給我們?nèi)藗兒臀覀兯幍臅r代帶來了翻天覆地的變革，它的出現(xiàn)改變了我們的生活、思維和習慣。大數(shù)據(jù)時代加快了人類社會科學發(fā)展史上的一次變革，同時大數(shù)據(jù)也影響著能源方面。能源大數(shù)據(jù)就是將各種能源包括電力、石油、天然氣等，和人口以及本地的環(huán)境等相互結合，從而進行相關分析。所以我們所說的能源大數(shù)據(jù)不僅僅是大數(shù)據(jù)在能源方向的運用，更是我們對資源、人口的一個合理的分配，使能源在使用方面更加合理，其更加符合我國國情的發(fā)展。通過對客戶服務與客戶關系、電費管理、電能計量及信息采集，市場與有序用電、新型業(yè)務、綜合管理等方面的分析，掌握營銷業(yè)務重點工作的開展情況，實現(xiàn)對客戶服務、電費管理、智能電表、有序用電實施和能效管理成效、新型業(yè)務及營銷稽查工作質(zhì)量指標進行有效監(jiān)測。

結語

在一個新的體系下，即能源和互聯(lián)網(wǎng)相結合的背景下，在大數(shù)據(jù)和云計算時代（云計算即是運用不同的算法，使計算機在運行過程中有著更快的速度。）的趨勢下。依靠電力大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)將走向新時代。大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)必然會使城市用電更加合理而且節(jié)能，為電力的進一步發(fā)展，做出一個重要的基礎。

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