基于大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下電氣工程中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用研究

摘 ?要：隨著改革開放的深入，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的增強(qiáng)帶動(dòng)了科技水平的進(jìn)步，從而影響我國(guó)電氣工程行業(yè)的發(fā)展。電氣行業(yè)作為關(guān)系到民生國(guó)情的重要行業(yè)，其發(fā)展程度的好壞直接決定我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化進(jìn)程的建設(shè)。大數(shù)據(jù)技術(shù)是近些年來興起的技術(shù)，其在電氣工程建設(shè)中的應(yīng)用能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行以及管理信息進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)。因此，文章就大數(shù)據(jù)技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用策略展開論述，旨在為我國(guó)電氣工程的健康、可持續(xù)發(fā)展做出一定貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);電氣工程;運(yùn)用

1大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于電氣工程的意義

近幾年，互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)都得到了越來越廣泛的應(yīng)用，特別是在建設(shè)電氣工程時(shí)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就是能夠更加及時(shí)、準(zhǔn)確地獲得相關(guān)的信息資料。由于很多行業(yè)在工作中介入了云計(jì)算工作模式獲得了較高的收益，因此已經(jīng)成為很多人的重點(diǎn)研究方向，望其能夠在各個(gè)行業(yè)中得到成熟運(yùn)用。尤其在電力行業(yè)，不僅能加強(qiáng)業(yè)務(wù)能力以使信息化建設(shè)進(jìn)程加快，而且可不斷完善管理水平，讓電力管理機(jī)構(gòu)管理水準(zhǔn)更進(jìn)一步，贏得經(jīng)濟(jì)收益、口碑、管理效益。另外，大數(shù)據(jù)的相關(guān)技術(shù)也有著速度快、時(shí)效高的特點(diǎn)，例如在進(jìn)行搜索信息的時(shí)候，通常需要有幾分鐘之后，才能夠查詢到用戶的相關(guān)信息，而應(yīng)用個(gè)性化的推薦算法，能夠盡量的滿足相關(guān)的要求，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)推薦，這也與電氣工程的建設(shè)和發(fā)展的要求相符合。另外，需要支出單是大數(shù)據(jù)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，需要做到在線易得，尤其是基于互聯(lián)網(wǎng)高速發(fā)展的背景下。例如，在建立電氣工程時(shí)，因?yàn)橄嚓P(guān)的信息需求比較大，還需要做到及時(shí)準(zhǔn)確等，因此對(duì)于工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)建設(shè)來說，一定要和相關(guān)的數(shù)據(jù)同時(shí)在線，這樣能夠更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享與應(yīng)用。

2大數(shù)據(jù)技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用措施

2.1基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的用電數(shù)據(jù)異常分析

通過對(duì)電氣工程運(yùn)行過程中的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，可以有效發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中潛在的故障，數(shù)據(jù)在挖掘過程當(dāng)中是存在不確定性、大量性以及不完全性，而這些特征會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)不同的特性進(jìn)行劃分，這也是有一定的復(fù)雜性。有一些信息還比較的模糊和隨機(jī)，其中所能夠提取出的信息也許具有潛在的價(jià)值，因此我們還需要小心的對(duì)待每個(gè)數(shù)據(jù)。借助數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對(duì)于用電過程當(dāng)中出現(xiàn)異常情況的檢測(cè)方法主要有兩種：其一是孤立森林算法的用電數(shù)據(jù)異常檢測(cè);其二是決策樹算法的用電數(shù)據(jù)異常檢測(cè)。在第一種異常檢測(cè)算法中，首先需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗及降維，其次根據(jù)數(shù)據(jù)構(gòu)建異常檢測(cè)模型，模型構(gòu)建包括iTree的構(gòu)建以及孤立森林的構(gòu)建，iTree的構(gòu)造步驟如下：在六個(gè)日負(fù)荷特性指標(biāo)中隨機(jī)選擇一個(gè)特征;隨機(jī)選擇該特征的一個(gè)值k;根據(jù)每條記錄所對(duì)應(yīng)的信息特征來看，把特征當(dāng)中小于K值的記錄放在左分支上，其余大于等于K的記錄則放在右分之上。將左右分支的構(gòu)造進(jìn)行歸納整理，要滿足傳入的數(shù)據(jù)信息保持一條記錄，或者是將多條記錄放在一起達(dá)到一定的高度。這樣才能夠保證每次的過程都能夠滿足歷所有的iTree，然后就是在查詢的過程當(dāng)中，必須要將對(duì)象落到節(jié)點(diǎn)的位置上，讓其平均通過的長(zhǎng)度計(jì)算保持在一定的差值之內(nèi)。最后再根據(jù)異差值的大小對(duì)用戶進(jìn)行評(píng)價(jià)，判斷該用戶是否為異常用戶。在第二種異常檢測(cè)算法中，基于決策樹的用電數(shù)據(jù)異常識(shí)別模型的構(gòu)建流程如下：首先構(gòu)建訓(xùn)練集，對(duì)電氣工程中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用于對(duì)決策樹的訓(xùn)練，其次，我們還可以采取相應(yīng)的算法對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將已知的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，然后再根據(jù)相應(yīng)的特征進(jìn)行劃分，計(jì)算每個(gè)分類當(dāng)中的信息增益根據(jù)計(jì)算得出來的最大值選擇闕值，之后再利用闕值劃分?jǐn)?shù)據(jù)集。再者生成決策樹，決策樹的根節(jié)點(diǎn)到葉節(jié)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一個(gè)分類規(guī)則，最后還需要對(duì)策書的合理性進(jìn)行驗(yàn)證。

2.2大數(shù)據(jù)技術(shù)在負(fù)荷特性分析與預(yù)測(cè)中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)在負(fù)荷特性分析與預(yù)測(cè)中的應(yīng)用主要可以分為以下三個(gè)方面，首先是關(guān)聯(lián)規(guī)則法在負(fù)荷特性分析中的應(yīng)用。電力負(fù)荷特性除了會(huì)受到內(nèi)在自身因素的影響外，還會(huì)受到外在因素的干擾，負(fù)荷會(huì)表現(xiàn)出一定的規(guī)律性和波動(dòng)性。關(guān)聯(lián)規(guī)則法是在龐大的數(shù)據(jù)中找出各數(shù)據(jù)項(xiàng)之間頻繁出現(xiàn)的聯(lián)系，并分析負(fù)荷特性與影響因素的相關(guān)性，指導(dǎo)電氣工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其次是聚類分析法在電力負(fù)荷特性分析和預(yù)測(cè)中的應(yīng)用，聚類分析是將負(fù)荷數(shù)據(jù)與影響因素進(jìn)行聚類，聚類后的數(shù)據(jù)構(gòu)成了一組分類，某一類型的負(fù)荷聚在一起，它的負(fù)荷特性就會(huì)更好地呈現(xiàn)出來。再者是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力負(fù)荷預(yù)測(cè)中的應(yīng)用，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以模仿人腦進(jìn)行智能化處理，對(duì)非線性的規(guī)律具有自適應(yīng)的學(xué)習(xí)功能，在短期的負(fù)荷預(yù)測(cè)中可取得滿意的效果。

2.3做好大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度

為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)電氣工程的整體的調(diào)度工作，其最主要的目的就是能夠進(jìn)行電網(wǎng)的調(diào)度，與此同時(shí)，還要做好整個(gè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)控。另外，在施行系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)方面，其主要的目的就是能夠?qū)﹄娋W(wǎng)在運(yùn)行的時(shí)候?qū)嵤┙?jīng)濟(jì)上的調(diào)度，同樣的還要能夠使電網(wǎng)更加穩(wěn)定的運(yùn)行。還有就是對(duì)于電力生產(chǎn)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行分析，并且針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)中的負(fù)荷情況進(jìn)行自動(dòng)的預(yù)測(cè)。之后就是針對(duì)顯示出的部分?jǐn)?shù)據(jù)，充分的排查系統(tǒng)中存在的故障點(diǎn)，避免時(shí)間與監(jiān)理的浪費(fèi)。

2.4大數(shù)據(jù)技術(shù)在配網(wǎng)管理及擴(kuò)張中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)技術(shù)在配網(wǎng)管理中的應(yīng)用如下：首先是配網(wǎng)的多屬性，為確保配網(wǎng)的可靠性與安全性，進(jìn)行詳盡的資產(chǎn)管理是前提。借助于信息技術(shù)，打造功能相對(duì)完善的配網(wǎng)資產(chǎn)管理大數(shù)據(jù)平臺(tái)。其次是基于配網(wǎng)資產(chǎn)管理大數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)資產(chǎn)存量和增量的動(dòng)態(tài)同步管理，為確保資產(chǎn)存量、增量與實(shí)際情況的一致性，需要反復(fù)的檢驗(yàn)。再者，配網(wǎng)資產(chǎn)管理大數(shù)據(jù)平臺(tái)需要完全體現(xiàn)出配電網(wǎng)的每個(gè)設(shè)備及相關(guān)參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，提升配電網(wǎng)的性能。大數(shù)據(jù)技術(shù)在配網(wǎng)擴(kuò)張方面的應(yīng)用可以從以下兩個(gè)方面考慮：首先，可以根據(jù)電氣工程項(xiàng)目所擁有的資產(chǎn)和技術(shù)進(jìn)行分析，在用戶數(shù)量上能夠保持增長(zhǎng)又可以減少成本。那么，我們就需要在配置資產(chǎn)時(shí)要有足夠的設(shè)計(jì)和預(yù)期，借助網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)的管理，能夠?qū)?shí)際的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，其次就是在配比的過程當(dāng)中需要整體來進(jìn)行設(shè)置和評(píng)價(jià)。結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的相關(guān)參數(shù)，科學(xué)分析出配網(wǎng)的實(shí)際承載能力，使配網(wǎng)處于高效、合理的運(yùn)行狀態(tài)下。配網(wǎng)管理與擴(kuò)張需要借助于各類傳感器，為確保各類傳感器的有效連接，首先是需要選擇性能較好的傳感器和操作器，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)要求進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，確保獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與實(shí)時(shí)性，實(shí)時(shí)與配網(wǎng)資產(chǎn)實(shí)體的各類屬性相結(jié)合，形成一個(gè)有機(jī)的參數(shù)描述體系。其次是在數(shù)據(jù)獲取之后還需要做好數(shù)據(jù)存儲(chǔ)工作，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是一項(xiàng)較為重要的任務(wù)，可以確保資產(chǎn)屬性時(shí)間沿革和電氣參數(shù)歷史沿革的有機(jī)統(tǒng)一，為電氣工程相關(guān)決策的開展提供堅(jiān)實(shí)的理論支撐。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著電氣工程的不斷發(fā)展，進(jìn)一步加快了我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)與發(fā)展的腳步。目前大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于電氣工程面臨著全新的機(jī)遇，當(dāng)然也存在著許多的挑戰(zhàn)和困難，因此，需要加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)的規(guī)劃。在處理大數(shù)據(jù)時(shí)，常常會(huì)應(yīng)用云計(jì)算，這存在安全隱私方面的問題。所以需要進(jìn)一步提升云計(jì)算的安全性，并將其應(yīng)用在電氣工程中，這樣才可以更好地實(shí)現(xiàn)電氣工程建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介

馬思明，男，河北省遷安市人，研究方向：電氣工程