浦靜儉

（常熟市供電公司,江蘇 常熟 215500）

1 智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各電壓等級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的電網(wǎng)為基礎(chǔ)，將現(xiàn)代先進(jìn)的控制技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。它具備能夠監(jiān)測(cè)電網(wǎng)所有設(shè)備的狀態(tài)、控制電網(wǎng)所有設(shè)備的狀態(tài)、完全自動(dòng)可自適應(yīng)并實(shí)現(xiàn)自愈和系統(tǒng)綜合優(yōu)化平衡（發(fā)電、輸配電和用電之間的優(yōu)化平衡）等優(yōu)點(diǎn)，從而使電力系統(tǒng)更加高效、清潔、安全。對(duì)電網(wǎng)發(fā)電、運(yùn)行、傳輸和配電等各環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)的反饋處理，有效提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

2 現(xiàn)代的大數(shù)據(jù)技術(shù)

2.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)是指無(wú)法在可承受的時(shí)間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進(jìn)行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)技術(shù)是由多領(lǐng)域、多學(xué)科結(jié)合形成的一門(mén)綜合性技術(shù)，也是一種新型的思維方式。大數(shù)據(jù)技術(shù)的意義不在于掌握了龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對(duì)這些意義重大的數(shù)據(jù)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化處理，使其在生產(chǎn)、生活中發(fā)揮作用。大數(shù)據(jù)需要特殊的技術(shù)來(lái)處理大量的容忍經(jīng)過(guò)時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)。大規(guī)模并行處理數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)挖掘電網(wǎng)、分布式文件系統(tǒng)、云計(jì)算平臺(tái)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、可擴(kuò)展的存儲(chǔ)系統(tǒng)都是適應(yīng)于大數(shù)據(jù)處理的技術(shù)。

2.2 云計(jì)算技術(shù)

云計(jì)算中的“云”是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說(shuō)法，云計(jì)算是基于互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且常是虛擬化的資源。大數(shù)據(jù)必須采用分布式架構(gòu)，其特點(diǎn)在于對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)挖掘，但這個(gè)過(guò)程必須依托云計(jì)算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬化技術(shù)。云計(jì)算在智能電網(wǎng)中作用巨大，特別是在電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)方面表現(xiàn)突出，狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不但包括時(shí)序數(shù)據(jù)和視頻還包括設(shè)備的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、缺陷記錄等多方面數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量巨大，且實(shí)際運(yùn)行中對(duì)其可靠性和實(shí)時(shí)性要求極高。而云計(jì)算借助分布式存儲(chǔ)技術(shù)、虛擬化技術(shù)較好地解決了這一問(wèn)題。

3 大數(shù)據(jù)在智能電網(wǎng)中運(yùn)行和調(diào)度上發(fā)揮的作用

電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)分為電力企業(yè)營(yíng)銷(xiāo)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運(yùn)行和設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)、電力企業(yè)管理數(shù)據(jù)三類(lèi)，這些數(shù)據(jù)按照內(nèi)部機(jī)構(gòu)可以細(xì)分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。在智能電網(wǎng)中，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)占到了絕大部分，這部分?jǐn)?shù)據(jù)增長(zhǎng)迅速且無(wú)法用數(shù)據(jù)庫(kù)二維邏輯來(lái)表示出來(lái)，它主要包括圖像處理和視頻監(jiān)控產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。分布式數(shù)據(jù)及服務(wù)總線可以將多個(gè)調(diào)度中心有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，并最終匯集到監(jiān)控平臺(tái)上，進(jìn)而對(duì)分布式海量數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析計(jì)算。調(diào)度中心均由實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警、安全校核、調(diào)度管理和調(diào)集計(jì)劃四個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)組成，調(diào)度中心之間通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)總線和訪問(wèn)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互分享。調(diào)度中心在調(diào)配資源的過(guò)程中，可以利用集成計(jì)算機(jī)引擎對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源在大區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行搜索，從分布式海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)中提取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和文件系統(tǒng)等數(shù)據(jù)信息。整個(gè)大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)各部分功能組件的有機(jī)結(jié)合是通過(guò)分布式數(shù)據(jù)服務(wù)總線這一核心數(shù)據(jù)通信通道完成的，從而形成一個(gè)虛擬數(shù)據(jù)資源，能對(duì)平臺(tái)不同的物理單元進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配，從而使電網(wǎng)能調(diào)度各功能單元數(shù)據(jù)的相互訪問(wèn)和實(shí)時(shí)共享，使電網(wǎng)的調(diào)度工作更加高效、可靠，運(yùn)行。

3.1 智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)的成因

（1）為了達(dá)到實(shí)時(shí)準(zhǔn)確獲取設(shè)備運(yùn)行信息的目的，對(duì)采集點(diǎn)的要求越來(lái)越多，通常自動(dòng)化系統(tǒng)中便有幾十萬(wàn)個(gè)采集點(diǎn)，而數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)將達(dá)到百萬(wàn)甚至千萬(wàn)級(jí)。這些數(shù)據(jù)通過(guò)設(shè)備傳感器，經(jīng)由變電站的數(shù)據(jù)收集服務(wù)器上傳到數(shù)據(jù)中心，形成一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)。

（2）為了滿(mǎn)足上層應(yīng)用系統(tǒng)的各種需求，設(shè)備的采樣頻率學(xué)要不斷提高，以捕獲各種狀態(tài)下的不同信息，通常一些信號(hào)的采樣頻率在100KHz以上，這樣的高頻率需要電網(wǎng)設(shè)備的監(jiān)控平臺(tái)能存儲(chǔ)龐大的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

（3）為了真實(shí)而完整的記錄下電網(wǎng)生產(chǎn)、運(yùn)行的各個(gè)細(xì)節(jié)流程，需要實(shí)時(shí)變化采樣，因此大數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生于電力系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，可能是發(fā)電側(cè)、輸變電側(cè)、用電側(cè)。

3.2 智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

（1）數(shù)據(jù)體量十分龐大。從TB級(jí)別躍升到PB級(jí)別。

（2）數(shù)據(jù)類(lèi)型雜亂繁多。電網(wǎng)數(shù)據(jù)分布廣泛，種類(lèi)繁多，它包括文本數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、時(shí)間序列數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等各類(lèi)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)又細(xì)分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，且各種數(shù)據(jù)的查找與處理的頻度又都不相同。

（3）處理速度要快。要在幾毫秒內(nèi)對(duì)不同的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，給出意見(jiàn)以指導(dǎo)決策的制定，對(duì)于在線狀態(tài)數(shù)據(jù)的處理要求遠(yuǎn)高于離線狀態(tài)數(shù)據(jù)。

（4）數(shù)據(jù)質(zhì)量要高。對(duì)于智能電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)質(zhì)量要達(dá)到一定要求，數(shù)據(jù)要真實(shí)可靠，這對(duì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果的正確性有著決定性作用。

4 對(duì)智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)的研究

與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)研究方法相比，大數(shù)據(jù)的研究方法稱(chēng)得上革命性的改變，它為數(shù)據(jù)處理和分析提供了新的方法和思路。大數(shù)據(jù)處理方法主要適用于處理數(shù)據(jù)量巨大、實(shí)時(shí)性高、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)類(lèi)型多樣等數(shù)據(jù)。與電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的基于數(shù)據(jù)計(jì)算分析的研究方法相比，智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的研究方法有很大不同，而且在研究的過(guò)程和解決問(wèn)題的方法上也存在很大不同。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析是基于抽樣數(shù)據(jù)，而大數(shù)據(jù)的分析方法則是盡可能采用更多的數(shù)據(jù)；傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析是基于一個(gè)部門(mén)或特定單位的數(shù)據(jù)，而大數(shù)據(jù)的分析則是采用跨部門(mén)、跨專(zhuān)業(yè)等多維度的數(shù)據(jù)。智能電網(wǎng)的大數(shù)據(jù)研究過(guò)程是：

（1）科學(xué)假設(shè),根據(jù)相關(guān)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，參照分析數(shù)據(jù)的結(jié)果，合理提出假設(shè)；

（2）獲取并整合數(shù)據(jù)資源，提出數(shù)據(jù)獲取與整合的方案，建立數(shù)據(jù)模型；

（3）分析數(shù)據(jù)，香瓜領(lǐng)域?qū)＜?、學(xué)者，運(yùn)用專(zhuān)業(yè)的算法和科學(xué)的分析方法深挖數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)；

（4）科學(xué)實(shí)驗(yàn)，合理科學(xué)的運(yùn)用實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)結(jié)果的合理性；

（5）分析結(jié)果，對(duì)得出的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行合理的分析。

[1]劉振亞.智能電網(wǎng)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2010.

[2]李國(guó)杰.大數(shù)據(jù)研究的科學(xué)價(jià)值[J].中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊,2012,8(09).