淺析多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)在跨境電力運(yùn)營監(jiān)管過程中的應(yīng)用與實(shí)踐

孫繼洋

（中國電建集團(tuán)海外投資有限公司，北京 100048）

跨境電力運(yùn)營期間，容易產(chǎn)生違規(guī)用電的問題，損害跨境電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益[1]。對此，越來越多的企業(yè)開始將多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)應(yīng)用于跨境電力運(yùn)營監(jiān)管工作中，以提高監(jiān)管工作效率，保證數(shù)據(jù)整體質(zhì)量，對推動電力行業(yè)發(fā)展具有積極影響。故而，如何在跨境電力運(yùn)營監(jiān)管工作中應(yīng)用多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)成為許多企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。

1 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲的管理

1.1 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲特點(diǎn)

針對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)而言，分布式數(shù)據(jù)存儲是一種較為常用的存儲技術(shù)，可以使電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)分類存儲。存儲技術(shù)具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性，只需添加服務(wù)器，便可加強(qiáng)存儲能力，無需重新設(shè)計(jì)存儲結(jié)果，且存儲性能不會隨之減弱[2]。電力企業(yè)應(yīng)結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)需求，更為靈活地運(yùn)用存儲系統(tǒng)，以保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。非結(jié)構(gòu)化的存儲特點(diǎn)包括數(shù)據(jù)存儲量較大且媒體形式多元化。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲特征如下：以行存儲形式為主，通過記錄將其置于盤頁中；列存儲是將面向列的存儲方式，保存的儲數(shù)據(jù)表作為列的部分，而非數(shù)據(jù)行。

1.2 多源異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲管理現(xiàn)狀

多源異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)有益于系統(tǒng)進(jìn)行全面存儲，為了確保業(yè)務(wù)的高可靠性、高擴(kuò)展性及高可用性，國內(nèi)外學(xué)者積極研發(fā)了許多新型技術(shù)，具體如下。

高可靠性。從高可靠性角度而言，無論是設(shè)備冗余，還是硬盤壞道檢驗(yàn)，或者是磁盤健康審核及多路徑技術(shù)，另外包含BBU 掉電保護(hù)與RAID 重構(gòu)等技術(shù)，均是確保高可靠性必不可少的技術(shù)[3]。

高擴(kuò)展性。以保護(hù)高擴(kuò)展性能為主的技術(shù)包括Scale-out 技術(shù)和iSCSI 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口等，另外，F(xiàn)C技術(shù)與SAS 技術(shù)同樣歸入其中。

高可用性。高可用性具體包含了Smart Tier 技術(shù)及Smart Qos 技術(shù)。

2 電力運(yùn)營監(jiān)管中多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)的應(yīng)用

2.1 跨境電力運(yùn)營過程監(jiān)管數(shù)據(jù)的處理

為了有效處理傳統(tǒng)跨境電力運(yùn)營期間監(jiān)管過程中數(shù)據(jù)不能流暢傳輸，造成數(shù)據(jù)傳輸期間產(chǎn)生監(jiān)管相關(guān)信息數(shù)據(jù)失真的問題，可以嘗試應(yīng)用扁平的分布式數(shù)據(jù)管理框架分析與處理電力運(yùn)營期間監(jiān)管信息數(shù)據(jù)，使電力運(yùn)營期間監(jiān)管過程處于電力運(yùn)營期間各個節(jié)點(diǎn)共同監(jiān)管之下。

跨境電力運(yùn)營期間監(jiān)管數(shù)據(jù)處理程序如下：①收集跨境電網(wǎng)內(nèi)電力運(yùn)營期間監(jiān)管相關(guān)信息數(shù)據(jù)，同時通過公鑰進(jìn)行標(biāo)記，向電力運(yùn)營期間負(fù)責(zé)監(jiān)管數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)遞交上傳申請[4]。②電力運(yùn)營期間，監(jiān)管數(shù)據(jù)記錄的節(jié)點(diǎn)需要對本節(jié)點(diǎn)內(nèi)的公鑰開展審核，確認(rèn)本節(jié)點(diǎn)有無傳遞監(jiān)管信息數(shù)據(jù)的權(quán)限，審核結(jié)束后向上一節(jié)點(diǎn)反饋結(jié)果，并繼續(xù)接收上一個節(jié)點(diǎn)的上傳申請。③區(qū)塊節(jié)點(diǎn)通過應(yīng)用私鑰可以針對電力運(yùn)營期間監(jiān)管數(shù)據(jù)的摘要進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化簽名，同時通過節(jié)點(diǎn)之中的公鑰進(jìn)行數(shù)據(jù)加工，添加密碼，以保證信息數(shù)據(jù)的安全性[5]。④利用記錄節(jié)點(diǎn)私鑰對已經(jīng)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，同時應(yīng)用節(jié)點(diǎn)之中的公鑰解鎖數(shù)據(jù)密碼，同時予以數(shù)字化簽名，觀察已經(jīng)解密的摘要和原始電力運(yùn)營期間監(jiān)管有關(guān)數(shù)據(jù)的散列函數(shù)值的異同。確認(rèn)電力運(yùn)營期間監(jiān)管數(shù)據(jù)后，本節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)向上一級傳輸，而摘要內(nèi)容則保存在區(qū)塊鏈中，經(jīng)過加密處理的數(shù)據(jù)需要保存在分布式數(shù)據(jù)庫內(nèi)。⑤每次間隔10 min，區(qū)塊內(nèi)的電力運(yùn)營期間的監(jiān)管相關(guān)信息數(shù)據(jù)就需要接受非對稱加密，可以采用相應(yīng)節(jié)點(diǎn)予以計(jì)算，同時將節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的公鑰標(biāo)記在區(qū)塊頭內(nèi)，任意挑選數(shù)個數(shù)據(jù)監(jiān)管節(jié)點(diǎn)，對區(qū)塊頭中的信息數(shù)據(jù)予以校對及檢驗(yàn)。⑥在節(jié)點(diǎn)鏈接中保存電力運(yùn)營期間監(jiān)管相關(guān)信息數(shù)據(jù)，并對后續(xù)監(jiān)管數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

通過上述流程可知，所有電力運(yùn)營期間監(jiān)管相關(guān)信息數(shù)據(jù)含有3 個基礎(chǔ)要素，即公鑰、電力運(yùn)營流程監(jiān)管相關(guān)數(shù)據(jù)摘要和元數(shù)據(jù)相關(guān)信息[6]。公鑰的作用在于明確數(shù)據(jù)的身份及權(quán)限；數(shù)據(jù)摘要的作用在于能夠?yàn)楸O(jiān)管相關(guān)數(shù)據(jù)提供非對稱加密，以此檢驗(yàn)運(yùn)營期間監(jiān)管相關(guān)信息數(shù)據(jù)有無遺漏；元數(shù)據(jù)信息內(nèi)部存儲了有關(guān)信息數(shù)據(jù)的描述性信息，包括信息數(shù)據(jù)產(chǎn)生的時間及類別等，為后續(xù)管理工作提供便利，例如可以結(jié)合類別的不同，檢索有關(guān)數(shù)據(jù)，使檢索效率得到顯著提高。

2.2 監(jiān)管元數(shù)據(jù)特征加權(quán)結(jié)合

企業(yè)通過多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)，針對跨境電力運(yùn)營期間監(jiān)管所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)特點(diǎn)予以提取，基于此，以實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)營期間監(jiān)管多源異構(gòu)元數(shù)據(jù)特點(diǎn)的輸出。多源異構(gòu)元數(shù)據(jù)特點(diǎn)可以利用MATLAB 編譯設(shè)備，存儲為DCAD 的格式，要實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)特點(diǎn)輸出，需要詳細(xì)分析電力運(yùn)營期間監(jiān)管元數(shù)據(jù)特點(diǎn)的距離度量，針對多源異構(gòu)監(jiān)管元數(shù)據(jù)特點(diǎn)開展歸一化整理[7]。

假定多源異構(gòu)監(jiān)管元數(shù)據(jù)特點(diǎn)結(jié)合之中含有如下3 種特點(diǎn)，即院數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特點(diǎn)、元數(shù)據(jù)Serfacelves 特點(diǎn)及元數(shù)據(jù)分布特點(diǎn)。然后結(jié)合對應(yīng)的跨境電力運(yùn)營特征開展電力運(yùn)營期間監(jiān)管數(shù)據(jù)特點(diǎn)距離度量的分析，設(shè)所有監(jiān)管數(shù)據(jù)特點(diǎn)相應(yīng)的距離度量為d（x，y），引入多元數(shù)據(jù)加以驗(yàn)證，針對所有監(jiān)管元數(shù)據(jù)特點(diǎn)給予相應(yīng)的特征值，記為Ts，之后計(jì)算所有監(jiān)管產(chǎn)生的元數(shù)據(jù)特點(diǎn)相應(yīng)的距離度量。檢驗(yàn)期間，可嘗試?yán)镁嚯x加權(quán)求和的方法，獲取跨境電力運(yùn)營期間監(jiān)管所產(chǎn)生元數(shù)據(jù)多特點(diǎn)整體相近的距離?？缇畴娏\(yùn)營期間監(jiān)管所產(chǎn)生的元數(shù)據(jù)特點(diǎn)距離度量可利用距離加權(quán)函數(shù)予以計(jì)算，具體計(jì)算公式為：

式（1）中：n為跨境電力運(yùn)營期間監(jiān)管元數(shù)據(jù)特點(diǎn)所在位置；i為監(jiān)管元數(shù)據(jù)特點(diǎn)的總量，必須為實(shí)數(shù)；l為多源異構(gòu)元數(shù)據(jù)各個特點(diǎn)之間的相近度；m為監(jiān)管多特點(diǎn)之間的重要程度。

利用該公式可以獲取跨境電力運(yùn)營期間監(jiān)管元數(shù)據(jù)特點(diǎn)距離度量，即明確了監(jiān)管元數(shù)據(jù)各個特點(diǎn)的貢獻(xiàn)程度。結(jié)合所有監(jiān)管元數(shù)據(jù)特點(diǎn)的共享程度，引入多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理技術(shù)使底層信任特征編碼相同，開展電力運(yùn)營期間監(jiān)管元數(shù)據(jù)特點(diǎn)加權(quán)與有機(jī)結(jié)合，同時結(jié)合特點(diǎn)結(jié)合水平開展排序，并將排序結(jié)果輸出[8]。

2.3 提煉運(yùn)營過程監(jiān)管元數(shù)據(jù)特點(diǎn)

企業(yè)在積極開展跨境電力運(yùn)營期間監(jiān)督管理數(shù)據(jù)處理的同時，需要提煉跨境電力運(yùn)營期間監(jiān)管元數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。具體采用如下方式：將跨境降低電力運(yùn)營期間所形成的監(jiān)管元數(shù)據(jù)特點(diǎn)予以信息初始化處理，監(jiān)管元數(shù)據(jù)基本特點(diǎn)含有電量、電壓及電流等許多異樣數(shù)據(jù)[9]。將異常數(shù)據(jù)作為特征點(diǎn)，同時以特征點(diǎn)作為單位開展隨機(jī)采樣，利用計(jì)算特征點(diǎn)間隔距離，區(qū)分跨境電力運(yùn)營期間監(jiān)管員數(shù)據(jù)特征區(qū)間。運(yùn)用多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)的內(nèi)變更數(shù)據(jù)源的治理能力，探究電力運(yùn)營期間監(jiān)管員數(shù)據(jù)之間特點(diǎn)的差異性，清除特征點(diǎn)之中存在的噪聲特征及無慣性特征。同時將接受處理的電力運(yùn)營期間有關(guān)監(jiān)管元數(shù)據(jù)特點(diǎn)匯總為集合，構(gòu)成多特點(diǎn)的集合。結(jié)合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)中采用的ASD.CNE 編程語言，針對跨境電力運(yùn)營監(jiān)督管理期間監(jiān)管員數(shù)據(jù)特點(diǎn)予以提取，應(yīng)用MATLAB 中含有的編譯設(shè)備將多特點(diǎn)集合函數(shù)算法轉(zhuǎn)變?yōu)镈CAD，通過統(tǒng)一的方式提煉多源異構(gòu)數(shù)據(jù)?？缇畴娏\(yùn)營期間，監(jiān)管元數(shù)據(jù)規(guī)模較大，一般情況下能夠達(dá)到TB 級別，但是限于監(jiān)管員數(shù)據(jù)自身為GB 級別，所以能夠通過多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)同步開展不同級別元數(shù)據(jù)的特點(diǎn)提煉。

2.4 提高監(jiān)管跨境電力運(yùn)營過程

結(jié)合跨境電力運(yùn)營監(jiān)督管理各個環(huán)節(jié)的實(shí)際需求，運(yùn)用分布對象技術(shù)開展全面監(jiān)督與管理，確保電力運(yùn)營期間監(jiān)管信息數(shù)據(jù)的繼承性。對此，高質(zhì)量監(jiān)管跨境電力運(yùn)營的流程如下：①經(jīng)由處理跨境電力運(yùn)營的監(jiān)督管理數(shù)據(jù)，使運(yùn)營期間監(jiān)督管理的整體流程均受到電力運(yùn)營期間各個節(jié)點(diǎn)的共同監(jiān)管與控制。②結(jié)合多源異構(gòu)信息數(shù)據(jù)處理技術(shù)中的ASD.CNE 編程語言，對跨境電力運(yùn)營期間監(jiān)管員數(shù)據(jù)特點(diǎn)進(jìn)行提取。③結(jié)合多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理技術(shù)統(tǒng)一底層信任特點(diǎn)編碼，開展跨境電力運(yùn)營期間監(jiān)督管理元數(shù)據(jù)特點(diǎn)加權(quán)融合，同時結(jié)合該特點(diǎn)融合程度開展排序輸出。④以多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)為基礎(chǔ)，開展技術(shù)元數(shù)據(jù)的清洗，使跨境電力運(yùn)營期間監(jiān)管信息數(shù)據(jù)質(zhì)量得到顯著提高。進(jìn)而應(yīng)用散列函數(shù)計(jì)算獲取電力運(yùn)營期間監(jiān)管數(shù)據(jù)的摘要，以此獲得健全的電力運(yùn)營流程監(jiān)督管理數(shù)據(jù)。將電力運(yùn)營期間監(jiān)管數(shù)據(jù)摘要計(jì)算表達(dá)式設(shè)定為τ，相關(guān)計(jì)算公式為：

式（2）中：L為電力運(yùn)營期間各個流程監(jiān)管數(shù)據(jù)的誘導(dǎo)數(shù)值；m為電力運(yùn)營期間監(jiān)管數(shù)據(jù)特點(diǎn)的相似程度。

通過公式計(jì)算，便可獲得電力運(yùn)營期間監(jiān)管數(shù)據(jù)的摘要內(nèi)容。結(jié)合電力運(yùn)營期間監(jiān)管數(shù)據(jù)的摘要內(nèi)容，企業(yè)可以獲取跨境電力運(yùn)營期間監(jiān)督管理完整的信息數(shù)據(jù)。另外，企業(yè)還需要設(shè)立供應(yīng)鏈質(zhì)量監(jiān)督管理反饋制度，構(gòu)建電力運(yùn)營環(huán)境與質(zhì)量監(jiān)督管理信息流。利用多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)對跨境電力運(yùn)營監(jiān)督管理過程開展綜合性管理，匯總并合理分類供應(yīng)反饋的信息數(shù)據(jù)，第一時間提出相應(yīng)的修正意見，使多個跨境電力運(yùn)營期間的柔韌性程度得到顯著提升，據(jù)此提出內(nèi)外結(jié)合及相對完善的監(jiān)督管理方式，以顯著提高監(jiān)管跨境電力運(yùn)營的基本流程。

2.5 監(jiān)管元數(shù)據(jù)清洗

多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)還可以用來清洗數(shù)據(jù)，旨在利用此技術(shù)針對特點(diǎn)加權(quán)融合之后的元數(shù)據(jù)開展管理。集合電力運(yùn)營監(jiān)管實(shí)際需求，元數(shù)據(jù)的清洗可以區(qū)分為2 個不同的環(huán)節(jié)，包括數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)清洗與跨數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)清洗。數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)清洗主要是利用特征加權(quán)融合后的元數(shù)據(jù)開展檢驗(yàn)，篩查其中出現(xiàn)的錯誤項(xiàng)，并將其剔除；跨數(shù)據(jù)源清洗可以利用對特征加權(quán)結(jié)合后的元數(shù)據(jù)，開展?jié)M足多數(shù)據(jù)源之間的語義限制，確保元數(shù)據(jù)彼此相關(guān)性，設(shè)定元數(shù)據(jù)特點(diǎn)集合為sdfrewa，需要達(dá)到如下2 個限制條件：①體現(xiàn)數(shù)據(jù)關(guān)系變的兩端必然是元數(shù)據(jù)目標(biāo)，公式表示為?e（f，t）?E，f，t?V；②元數(shù)據(jù)對象自檢關(guān)系必須為單向，公式表示為?e（f，t）?E，e-1（f ，t）?E。

若符合上述條件，便可針對語法及語義開展研究，并從中提煉有價(jià)值的信息數(shù)據(jù)，然后予以追蹤。

3 電力運(yùn)營監(jiān)管中應(yīng)用多元異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)效果的實(shí)證研究

3.1 材料與方法

本次研究選用某跨境電力企業(yè)5 年內(nèi)電力信息數(shù)據(jù)，并將所有數(shù)據(jù)導(dǎo)入方針試驗(yàn)軟件內(nèi)，建立方針電力數(shù)據(jù)庫。隨機(jī)選擇2 臺計(jì)算機(jī)仿真發(fā)送方及接收方，然后另外選擇1 臺計(jì)算機(jī)仿真電力數(shù)據(jù)傳遞環(huán)境。隨機(jī)挑選1 000 條電力運(yùn)營期間監(jiān)督管理信息數(shù)據(jù)，采用多源異構(gòu)治理技術(shù)對隨機(jī)500 條信息數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)督與管理，定為實(shí)驗(yàn)組，剩余數(shù)據(jù)采用正常方式進(jìn)行監(jiān)督與管理，定位對照組。通過比對2 組延遲時長，以判斷2 種方式監(jiān)督管理的效果。

3.2 實(shí)證結(jié)果

通過本次研究對比顯示，實(shí)驗(yàn)組延遲時長整體低于對照組，如表1 所示。結(jié)合表1 可知，電力運(yùn)營期間，監(jiān)督管理數(shù)據(jù)量增長幅度相近，2 組傳輸延遲差異較為明顯，實(shí)驗(yàn)組延遲時長基本處于10～25 ms 內(nèi)，對照組則普遍集中在80～110 ms 內(nèi)。綜上，多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)可以有效縮減傳輸延遲時長，提高監(jiān)督管理強(qiáng)度，減少跨境電力運(yùn)營流程監(jiān)督管理成本，符合目前跨境電力運(yùn)營監(jiān)管流程的現(xiàn)實(shí)需求，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

表1 2 組實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比情況

4 結(jié)束語

多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)在跨境電力運(yùn)營監(jiān)督管理工作中的應(yīng)用，具有較高的可行性和高效性。因此，企業(yè)可以積極引入多源異構(gòu)數(shù)據(jù)治理技術(shù)，以提高數(shù)據(jù)處理效率，縮減延遲時間，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。