王子強(qiáng) 吳遠(yuǎn)

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的出現(xiàn)，各種大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)等也相繼出現(xiàn)，推動(dòng)了整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展。在電力行業(yè)中，電力大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，也為電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行，提供了技術(shù)上的保障與支持。尤其是與電力系統(tǒng)仿真計(jì)算的結(jié)合，有效解決了傳統(tǒng)電網(wǎng)工作中存在的問題，提高了電網(wǎng)運(yùn)行工作效率與質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電力大數(shù)據(jù)技術(shù);電力系統(tǒng);仿真計(jì)算

引言：

現(xiàn)階段，由于我國(guó)電力系統(tǒng)仿真計(jì)算中還存在著一些問題，主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)管理;計(jì)算變化;結(jié)果應(yīng)用;結(jié)果融合;安全穩(wěn)定等方面，嚴(yán)重阻礙了電網(wǎng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行以及電力行業(yè)的高速發(fā)展。因此在今后的發(fā)展中，就要高度重視電力大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，將其高效靈活的與電網(wǎng)系統(tǒng)相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果的真實(shí)、高效與精準(zhǔn)。

一、大數(shù)據(jù)與仿真結(jié)合分析

大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)在現(xiàn)階段社會(huì)的發(fā)展過程中獲得了更好的成果，尤其借助于大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行的數(shù)據(jù)等的信息分析方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)的分析能夠更加準(zhǔn)確。大數(shù)據(jù)具有一定的特征，強(qiáng)調(diào)對(duì)多領(lǐng)域、不同類型的數(shù)據(jù)的融合與利用，以此借助于云計(jì)算為基礎(chǔ)，在實(shí)際應(yīng)用的整個(gè)過程中，會(huì)涉及到與軟硬件相結(jié)合的各種技術(shù)。電力大數(shù)據(jù)技術(shù)即是大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力行業(yè)中的實(shí)踐，具體應(yīng)用中包括了并行計(jì)算以及分布式儲(chǔ)存等。

對(duì)于大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的更全面應(yīng)用來說，一定要基于從電力系統(tǒng)中各個(gè)子領(lǐng)域中出發(fā)，以此進(jìn)行實(shí)踐與探索。在電力系統(tǒng)各個(gè)子領(lǐng)域當(dāng)中，存在的數(shù)據(jù)和信息等有多類型、相對(duì)分散和沒有得到充分利用的特征，以此借助于大數(shù)據(jù)技術(shù)可以促使電力系統(tǒng)的各個(gè)子領(lǐng)域的技術(shù)獲得進(jìn)步與發(fā)展，并與此同時(shí)，也能夠借助于在較小的子領(lǐng)域內(nèi)驗(yàn)證大數(shù)據(jù)技術(shù)于電力系統(tǒng)中應(yīng)用的適用性，最終為多領(lǐng)域的融合做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。

電力系統(tǒng)的仿真計(jì)算是包含在線計(jì)算和離線計(jì)算兩種，具體作用于電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)等的工作，以此為其提供重要的工作支撐。在電力系統(tǒng)進(jìn)行仿真的整個(gè)過程中以及結(jié)束之后會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，這些為仿真計(jì)算提供的數(shù)據(jù)信息和仿真計(jì)算結(jié)束之后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息等，有著很大的應(yīng)用價(jià)值，從而對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，以此用來解決實(shí)際的問題，尤其是暫態(tài)穩(wěn)定問題，一直以來都是數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在電力系統(tǒng)當(dāng)中的主要研究方向。到現(xiàn)階段為止，對(duì)于電力系統(tǒng)仿真計(jì)算過程和結(jié)束之后的數(shù)據(jù)信息挖掘相關(guān)研究成果，很大程度上只是被應(yīng)用在理論計(jì)算和分析當(dāng)中，實(shí)際應(yīng)用很少，從而產(chǎn)生的影響也有限。

二、適用問題分析

（一）多類型計(jì)算結(jié)果的融合再分析

潮流計(jì)算、暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算以及小擾動(dòng)分析等屬于仿真計(jì)算的基本類型。以此仿真呈現(xiàn)出的不同結(jié)果也真實(shí)反映出了電網(wǎng)穩(wěn)定性特性的差異性。從而對(duì)于電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行來說，要想做到更加全面的了解其運(yùn)行穩(wěn)定性，就需要對(duì)不同類型的計(jì)算方式進(jìn)行綜合運(yùn)用。到現(xiàn)階段為止，基于人工方式的檢測(cè)是對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行聯(lián)合分析的基礎(chǔ)，至此相應(yīng)的技術(shù)人員可以借助自身的經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)知識(shí)等，對(duì)其中有用的信息進(jìn)行提取。但畢竟人工能力有限，從而無法真正避免遺漏數(shù)據(jù)的現(xiàn)象發(fā)生。這當(dāng)中，對(duì)于不同類型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行融合再分析，能夠更加深入的了解系統(tǒng)當(dāng)中存在的實(shí)際問題，以此能夠使得電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析正常作用于實(shí)際生活中。

（二）仿真計(jì)算中間結(jié)果利用

在電力系統(tǒng)進(jìn)行仿真計(jì)算的整個(gè)過程中，會(huì)涉及到很多的非線性方程計(jì)算和微分方程等的復(fù)雜計(jì)算，并且計(jì)算之中更會(huì)涉及到迭代計(jì)算。以現(xiàn)有計(jì)算能力來看，多數(shù)計(jì)算過程只要涉及到更加復(fù)雜的計(jì)算，都會(huì)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤或者計(jì)算結(jié)果顯示出錯(cuò)等問題，例如杭州某供電企業(yè)在系統(tǒng)處理相關(guān)數(shù)據(jù)過程中，就經(jīng)常會(huì)由于數(shù)據(jù)過于龐大，從而超出系統(tǒng)實(shí)際的計(jì)算能力，使得最終結(jié)果顯示亂碼。因此我們?cè)谙到y(tǒng)信息數(shù)據(jù)分析和計(jì)算的過程中需要對(duì)仿真計(jì)算的中間結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以此觀察計(jì)算收斂情況，對(duì)能夠影響計(jì)算結(jié)果和計(jì)算過程的影響因素進(jìn)行確定，從而就能夠做到規(guī)避影響因素、重新調(diào)整和優(yōu)化仿真計(jì)算過程，最終推動(dòng)仿真計(jì)算的發(fā)展和進(jìn)步。

（三）電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行快速分析

以結(jié)合在線計(jì)算數(shù)據(jù)以及量測(cè)數(shù)據(jù)等，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行分析，以此通過對(duì)其中數(shù)據(jù)的挖掘與分析，選擇有利于系統(tǒng)穩(wěn)定的相關(guān)指標(biāo)，從而能夠更方便的對(duì)系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)行更快速的分析。由此借助于電力大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠針對(duì)于多類型的計(jì)算結(jié)果的融合再分析以及仿真計(jì)算數(shù)據(jù)，以此對(duì)兩個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)一管理，整合多個(gè)資源的運(yùn)行數(shù)據(jù)，結(jié)合系統(tǒng)的特征量為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算，最終對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行更深層次的規(guī)律探索。

三、基本思路與實(shí)際應(yīng)用

（一）基本思路探討

要做好兩種技術(shù)的融合和結(jié)合使用，基礎(chǔ)條件就是建立相應(yīng)的電力數(shù)據(jù)平臺(tái)，以此對(duì)存在于單機(jī)用戶方面的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、計(jì)算能力等實(shí)際困難問題進(jìn)行解決和克服。以此作為重要的基礎(chǔ)，根據(jù)仿真計(jì)算的技術(shù)特點(diǎn)以及實(shí)際使用情況等，從解決問題的方向出發(fā)展開相應(yīng)理論研究和實(shí)踐探索的工作。

與此同時(shí)，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的根本也是一種對(duì)數(shù)據(jù)和信息的獲取過程，以此從應(yīng)用角度看待數(shù)據(jù)的獲取和分析，具體就指的是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，以此計(jì)算設(shè)備進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)之后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)果呈現(xiàn)，以此再次進(jìn)行學(xué)習(xí)和歸納，最終呈現(xiàn)出人工能夠進(jìn)行解讀的結(jié)果。從而這個(gè)過程可以理解為是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息和知識(shí)的一個(gè)過程，以此中間過程就是大數(shù)據(jù)技術(shù)和電力系統(tǒng)仿真共同作用而最終呈現(xiàn)給人們易讀信息的優(yōu)化過程。

電網(wǎng)仿真數(shù)據(jù)中包含有大量信息，而現(xiàn)有方法中的初始特征量通常由人工給出，有可能存在遺漏或干擾?；谝延兄R(shí)自動(dòng)生成或篩選初始特征量是解決該問題的一條可能途徑。專家系統(tǒng)是將形式化建模的先驗(yàn)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的成熟方法，但如何將其或類似方法應(yīng)用到初始特征量選取還需進(jìn)一步研究。

（二）實(shí)際應(yīng)用分析

對(duì)于實(shí)際的應(yīng)用過程，由于電網(wǎng)系統(tǒng)存在的不同，以此很可能使得在分析計(jì)算方法相同以及應(yīng)用方式相同的條件下，分析模型的訓(xùn)練結(jié)果或呈現(xiàn)出不同。從而開展相關(guān)具體的研究應(yīng)該同時(shí)建立相對(duì)更加完整的解決方案，使得可以給出能夠算法化、可以復(fù)用的訓(xùn)練以及應(yīng)用方法，并最終可以借助軟件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

與此同時(shí)，也應(yīng)該考慮以下幾個(gè)問題：

1、樣本的抽取

在線計(jì)算的數(shù)據(jù)可能包含多達(dá)數(shù)年的歷史數(shù)據(jù)，以此應(yīng)該根據(jù)預(yù)測(cè)需求選擇相應(yīng)的樣本，樣本要與年、月、日、時(shí)刻等相對(duì)應(yīng)。并建立樣本的抽取機(jī)制。

2、計(jì)算效率

對(duì)于計(jì)算效率而言，要提升相應(yīng)算法和模型的計(jì)算效率，可能需要的基本工作會(huì)包含：減少模型的種類，對(duì)特征量的生成過程進(jìn)行優(yōu)化;對(duì)仿真程序進(jìn)行修改，優(yōu)化其輸出，做到對(duì)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)化處理;使用具備高效率處理速度的語言，例如matlab或者R語言等。

3、結(jié)果顯示

應(yīng)該做到對(duì)系統(tǒng)演變的描述方式進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)展和提升，比如可以借助數(shù)據(jù)分析的結(jié)果以及特征量等來描述系統(tǒng)的變化，從而有效規(guī)避由于直接使用原始仿真計(jì)算結(jié)果而造成的研究分析困難等的情況出現(xiàn)。

四、總結(jié)

隨著社會(huì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)一步提升，電力大數(shù)據(jù)技術(shù)將會(huì) 發(fā)揮越來越重要的作用和影響，從而切實(shí)幫助電力系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃和優(yōu)化調(diào)整等。并且電力大數(shù)據(jù)與電力系統(tǒng)仿真技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，將實(shí)際為電力系統(tǒng)提供更多技術(shù)方面的支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]?李夏光.基于開源框架的電力大數(shù)據(jù)云端實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)[J].信息與電腦（理論版），2019（01）：155-156.

[2]?王關(guān)平，孫偉，高曉陽，李紅嶺.基于MATLAB/Simulink的電力系統(tǒng)潮流分布仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[J].蘭州文理學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，32（04）：77-82.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司沭陽縣供電分公司）