劉國(guó)旗

（長(zhǎng)安大學(xué)）

0 引言

大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，不僅改變了人們的生活方式和工作方式，并且大數(shù)據(jù)在深入的發(fā)展過(guò)程中還在智能電網(wǎng)領(lǐng)域得到廣泛的推廣和應(yīng)用。目前，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前的發(fā)展要求。因此，大數(shù)據(jù)背景下，為了進(jìn)一步滿(mǎn)足社會(huì)需求、促進(jìn)電力企業(yè)的發(fā)展，必須要結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)一個(gè)更加安全、更加穩(wěn)定、更有效率的電力系統(tǒng)，這是新時(shí)期電力企業(yè)謀求持續(xù)發(fā)展的重要任務(wù)。

1 智能電網(wǎng)的內(nèi)涵

電力資源是人類(lèi)社會(huì)中不可或缺的重要部分，隨著人們生活質(zhì)量的提升，對(duì)于電力資源的需求更加明顯，傳統(tǒng)電網(wǎng)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需求，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)在電網(wǎng)各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施上都引進(jìn)了先進(jìn)的技術(shù)，如傳感技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、安全機(jī)制技術(shù)等等，極大地促進(jìn)了電力資源利用的穩(wěn)定性、安全性、高效性以及可靠性等綜合性能的提升，此外，智能電網(wǎng)還具有信息交互功能，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電方、輸電方、配電方、用電方之間的適時(shí)交流，極大地提高了我國(guó)供電水平。智能電網(wǎng)需要用到智能變電站、智能配電網(wǎng)等智能設(shè)備。在可靠性方面，智能電網(wǎng)打破了傳統(tǒng)電網(wǎng)中時(shí)間與空間的限制，實(shí)現(xiàn)了任何時(shí)間地點(diǎn)的電力資源提供。在提供電能的同時(shí)，智能電網(wǎng)還能對(duì)供電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)有電站出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)警示，能夠有效規(guī)避用電故障及其帶來(lái)的損壞。在電力設(shè)備維護(hù)時(shí)，智能電網(wǎng)還能夠有效降低斷電時(shí)間，減少斷電對(duì)人們用電需求的影響。

2 智能電網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的關(guān)系簡(jiǎn)析

智能電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)產(chǎn)生的速度快且類(lèi)型較多，和大數(shù)據(jù)的特征相符合?，F(xiàn)階段，我國(guó)使用的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施較為落后，不具備計(jì)算處理和數(shù)據(jù)分析能力，進(jìn)而阻礙了智能電網(wǎng)的發(fā)展。為了更好地促進(jìn)智能電網(wǎng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，在大數(shù)據(jù)背景下，構(gòu)建出安全高效的電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)。通過(guò)將大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，提升了數(shù)據(jù)處理能力，運(yùn)用到智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理當(dāng)中，可以很好地解決多樣化的大數(shù)據(jù)問(wèn)題。此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)還能提升智能電網(wǎng)的安全運(yùn)行能力，降低成本，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)高效穩(wěn)定的發(fā)展。

智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)是將傳統(tǒng)的電網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)建立智能化、自動(dòng)化電力系統(tǒng)，進(jìn)而對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，滿(mǎn)足用戶(hù)多樣化的便捷服務(wù)需求。實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)主要包含了電能傳輸環(huán)節(jié)、發(fā)電環(huán)節(jié)以及耗電環(huán)節(jié)等等，這就要求我們對(duì)電網(wǎng)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的處理獲取用戶(hù)的耗電信息、用戶(hù)的需求以及電能質(zhì)量信息等。為了更好促進(jìn)智能電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，本文對(duì)大數(shù)據(jù)和智能電網(wǎng)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了深入研究。

3 大數(shù)據(jù)智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

3.1 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的總體架構(gòu)

信息化時(shí)代的來(lái)臨，為傳統(tǒng)電力基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)了發(fā)展和改革的機(jī)遇。目前，我國(guó)的電力基礎(chǔ)設(shè)施還比較落后，無(wú)法充分滿(mǎn)足人們的使用需求。隨著智能電網(wǎng)的誕生，它可以快速地處理信息問(wèn)題，對(duì)信息進(jìn)行整合并利用。因此，為了能夠更好整合資源信息，就應(yīng)該構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺(tái)，為應(yīng)用提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和管理等功能。智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)基礎(chǔ)資源包含了網(wǎng)絡(luò)資源池、信息儲(chǔ)存資源池等，在大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)多樣化數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全方位統(tǒng)一的管理。智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)總體構(gòu)架如下圖所示：

3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)

大數(shù)據(jù)背景下，給電網(wǎng)的智能化發(fā)展提供了改革的契機(jī)。充分地發(fā)揮出了大數(shù)據(jù)技術(shù)的作用和價(jià)值，對(duì)于電網(wǎng)中的大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行快速的存儲(chǔ)。同時(shí)，當(dāng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存平臺(tái)發(fā)生問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該利用數(shù)據(jù)儲(chǔ)存技術(shù)進(jìn)行問(wèn)題處理，從而提升了電網(wǎng)信息的安全性，促使智能電網(wǎng)得到了優(yōu)化和升級(jí)。此外，智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類(lèi)多，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存方式可以根據(jù)數(shù)據(jù)的特征選擇合適的儲(chǔ)存方式。數(shù)據(jù)管理也是智能電網(wǎng)平臺(tái)中的重要功能之一，按照不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)和管理，并且具備查詢(xún)和索引功能。結(jié)合上文表述，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)分類(lèi)表如下：

表1 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存技術(shù)場(chǎng)景應(yīng)用

3.3 數(shù)據(jù)處理技術(shù)

智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的種類(lèi)繁多，需要結(jié)合不同的實(shí)際需求去合理使用相應(yīng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。比如：智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)經(jīng)常被人們廣泛地用于半結(jié)構(gòu)或者非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)信息中，在經(jīng)過(guò)分析、清洗和篩選后變換為結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，在智能電網(wǎng)發(fā)展和運(yùn)行過(guò)程中，非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)信息在分布式系統(tǒng)中得以保存。根據(jù)大數(shù)據(jù)的特征和處理需求，將大數(shù)據(jù)處理技術(shù)分為內(nèi)存計(jì)算、流處理以及圖計(jì)算幾種常見(jiàn)的處理技術(shù)。其中流處理方式將數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析，獲取最終所需的信息和結(jié)果，數(shù)據(jù)流具有規(guī)模大、速度快的特征，不會(huì)對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行永久性的保存，因此，利用構(gòu)建流處理系統(tǒng)的方式，全面地掌握整個(gè)數(shù)據(jù)的信息。另外，隨著內(nèi)存成本價(jià)格的下降，配置服務(wù)器的內(nèi)容擴(kuò)大，通過(guò)內(nèi)存計(jì)算的方式去處理海量的數(shù)據(jù)，成為了一種可能性。同時(shí)，內(nèi)存處理還能和流處理、圖計(jì)算相結(jié)合，其可以提升數(shù)據(jù)分析能力。所有數(shù)據(jù)處理技術(shù)的作用，在于對(duì)電網(wǎng)安全進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，提升數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，及時(shí)對(duì)電網(wǎng)的問(wèn)題作出反應(yīng)。數(shù)據(jù)處理方式如下表所示：

表2 數(shù)據(jù)處理技術(shù)場(chǎng)景應(yīng)用

3.4 基于智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展意義

對(duì)于電力領(lǐng)域而言，智能電網(wǎng)是未來(lái)主要的發(fā)展方向。通過(guò)大數(shù)據(jù)和智能電網(wǎng)的有效結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)終端用電、電網(wǎng)運(yùn)行以及發(fā)電等多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制和管理。同時(shí)，具備高速和大規(guī)模的特點(diǎn)，智能電網(wǎng)處理數(shù)據(jù)日益劇增，能夠?qū)崿F(xiàn)高速的云狀態(tài)，在用電高峰期，穩(wěn)定電網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行，及時(shí)處理各種故障和問(wèn)題，進(jìn)而滿(mǎn)足電力行業(yè)各方面的利益和需求，在對(duì)環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)上，提升工作效率，降低企業(yè)成本，獲取更多的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。其次，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)有的通信需求。而大數(shù)據(jù)的有效運(yùn)用，不僅解決了智能電網(wǎng)的通信需求，還提升了智能電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。其次，傳統(tǒng)通信技術(shù)下，通信模式相對(duì)滯后，網(wǎng)絡(luò)亟需及時(shí)更新和升級(jí)，導(dǎo)致通信速度降低。大數(shù)據(jù)的融入，優(yōu)化了尋址方式，運(yùn)用多層技術(shù)，整合了數(shù)據(jù)，滿(mǎn)足了電力信息交換任務(wù)需求。因此，大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)維中是非常重要的。不僅可以創(chuàng)建電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)，充分地利用數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)，還可以有效提升管理能力，通過(guò)專(zhuān)業(yè)化的監(jiān)控模式，實(shí)施全面信息系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，從而提高智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)處理水平，更好地提升運(yùn)維工作效率，提升供電的可靠性，促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)快速發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

智能電網(wǎng)是未來(lái)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，是構(gòu)建和諧、高效、穩(wěn)定、節(jié)能型社會(huì)的重要內(nèi)容。而大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)和技術(shù)能夠在智能電網(wǎng)的建設(shè)中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。大數(shù)據(jù)技術(shù)的各種優(yōu)勢(shì)保障了智能電網(wǎng)建設(shè)中的成本控制效果、維護(hù)檢修的便捷度以及操作便捷度，幫助智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化信息采集與管理，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、智能性，促進(jìn)了智能電網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，電力企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)及其在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中運(yùn)用的研究，以此來(lái)提高電力系統(tǒng)的工作效率，促進(jìn)電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益的提升。