張玥玥 孟巧 董蕊 秦浩然 尹秀艷

摘要：在新經(jīng)濟(jì)體制以及大數(shù)據(jù)的背景下，能源以及互聯(lián)網(wǎng)相互結(jié)合的基礎(chǔ)上，依靠著電力節(jié)能方面的大數(shù)據(jù)技術(shù)必然會(huì)走向全新的時(shí)代，電力以及大數(shù)據(jù)技術(shù)也是來自于電力行業(yè)中，和智能電網(wǎng)的生產(chǎn)也是存在密切聯(lián)系，在一定程度上是未來電力行業(yè)發(fā)展的重要資源，大數(shù)據(jù)的技術(shù)電網(wǎng)支持必然會(huì)為城市的用電較少耗能，作為電力行業(yè)蓬勃發(fā)展奠定出堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?；诖?，本文主要探討了計(jì)算機(jī)大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市電力節(jié)能中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);電力節(jié)能;應(yīng)用分析

1 引言

我國(guó)現(xiàn)階段正在大力整治環(huán)境污染，并且頒布了一系列節(jié)能減排的政策，如何實(shí)現(xiàn)節(jié)能發(fā)展，成為社會(huì)公眾關(guān)注和討論的熱點(diǎn)。在智慧城市的建設(shè)背景下，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以有效地提高城市電力節(jié)能程度，在滿足城市居民用電需求的前提下最大限度地降低電力的消耗，為智能電網(wǎng)的正常運(yùn)行以及城市電力用戶的電力使用提供技術(shù)支持。以大數(shù)據(jù)為核心，結(jié)合“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”和“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”在發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各環(huán)節(jié)的應(yīng)用，為信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的智能電力賦能。

2大數(shù)據(jù)的發(fā)展與特征

如今大數(shù)據(jù)已經(jīng)融入到社會(huì)的各行各業(yè)，成為社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展的重要因素。當(dāng)然，大數(shù)據(jù)同樣在城市電力系統(tǒng)有著舉足輕重的作用，它可以用來分析電力系統(tǒng)中的用電數(shù)據(jù)和優(yōu)化配電設(shè)施。使我們可以通過大數(shù)據(jù)提供的關(guān)于用電的信息，合理的改善產(chǎn)電、配電、用電等個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)之間的配合，使電力在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用方面得到一個(gè)更合理的、節(jié)能的到方案。

2.1大數(shù)據(jù)背景眾所周知計(jì)算機(jī)生活融入我們的社會(huì)，涉及我們生活的個(gè)個(gè)領(lǐng)域，信息的不斷積累已經(jīng)可以達(dá)到信息爆炸的時(shí)刻。現(xiàn)在我們所擁有的信息的量要比以往的任何時(shí)刻都多，就其速度來說比以往任何時(shí)間的增長(zhǎng)速度都快。這個(gè)時(shí)候經(jīng)過人們?nèi)フJ(rèn)真的總結(jié)和分析得出了“大數(shù)據(jù)”這一個(gè)概念。

2.2大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)使用在我們生活的個(gè)個(gè)領(lǐng)域，并且其不斷發(fā)展。我們的生活在充滿在人與人之間的環(huán)境中，隨著人與人亦或是機(jī)器之間的不斷交流，每時(shí)每刻都有數(shù)以億計(jì)的信息在無形的空間中不斷傳輸。可以根據(jù)一個(gè)統(tǒng)計(jì)例子來看出我們?nèi)粘Ｉ钪械拇髷?shù)據(jù)：全球每秒都會(huì)有3百萬封電子郵件，大約每秒有2萬個(gè)視頻上傳到百度，騰訊QQ每天發(fā)布2000萬條消息，我們的購(gòu)物網(wǎng)站淘寶每天將會(huì)有1000萬訂單，每個(gè)網(wǎng)民每個(gè)月在網(wǎng)上的時(shí)間有10天。大數(shù)據(jù)的到來，使我們擁有和處理信息量增大，使我們對(duì)數(shù)據(jù)和信息的處理有了更高的實(shí)時(shí)性和有效性的要求。

2.3大數(shù)據(jù)的特征顧名思義大數(shù)據(jù)最主要的特征就是數(shù)據(jù)量大，而且在大量的數(shù)據(jù)類型的信息中有著各種各樣的信息其中包括音頻、視頻、圖片、地理環(huán)境等等。同時(shí)在大量信息中有著很少的有用的信息，存在著大量不相關(guān)的信息。因此大數(shù)據(jù)時(shí)代如何通過更加強(qiáng)大的算法去選取有用的信息是我們所面對(duì)的一個(gè)重大難題。

3大數(shù)據(jù)技術(shù)如何輔助城市電力節(jié)能

3.1大數(shù)據(jù)促進(jìn)電力系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)電力大數(shù)據(jù)主要涉及電的生產(chǎn)和電能的使用，在城市供電過程中主要是經(jīng)過發(fā)電、輸電、配電、用電等各個(gè)環(huán)節(jié)。在這些環(huán)節(jié)中我們采用大數(shù)據(jù)，首先去統(tǒng)計(jì)有關(guān)電的信息和用戶信息。比如在某些企業(yè)或者小區(qū)用電量比較大，可以根據(jù)大數(shù)據(jù)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)，一旦我們確定這片區(qū)域用電量較大，我們?cè)诎l(fā)電過程中可以使這片區(qū)域的電量充足，而且在運(yùn)輸?shù)倪^程中可以適當(dāng)?shù)纳唠妷阂詼p少電在運(yùn)輸過程中的損失。我們還可以監(jiān)控哪些地方的用電量比較下，這樣我們?cè)谏a(chǎn)電力的過程中不至于多生產(chǎn)過多的電量，減少了不必要的損失。大數(shù)據(jù)還可以為我們監(jiān)控電的情況，我們可以根據(jù)數(shù)據(jù)判斷電在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用過程中的不當(dāng)之處，以便及時(shí)調(diào)整。現(xiàn)在在每個(gè)家庭都安裝有智能電表，它不僅僅是記錄家庭的用電量，它還能夠?qū)τ秒娏窟M(jìn)行反饋，而且智能電表還能對(duì)電力的一系列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)對(duì)家庭電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

案例1：大數(shù)據(jù)在電力運(yùn)行維護(hù)中在應(yīng)用美國(guó)Enphase能源股份有限公司利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，每天從來自80個(gè)不同國(guó)家25萬個(gè)系統(tǒng)收集大約2.5TB的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以用來檢測(cè)發(fā)電和促進(jìn)遠(yuǎn)程維護(hù)、維修來確保系統(tǒng)無縫運(yùn)行。另外，EnphaseEnergy還利用從發(fā)電系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)來監(jiān)測(cè)、控制或調(diào)整網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)電和負(fù)載狀態(tài)，在電網(wǎng)和在出錯(cuò)或需要升級(jí)時(shí)做出相應(yīng)的反應(yīng)。

3.2大數(shù)據(jù)促進(jìn)降低電力生產(chǎn)成本大數(shù)據(jù)時(shí)代，隨著數(shù)據(jù)的增多和大數(shù)據(jù)概念以及大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的形成，我們可以擴(kuò)展到數(shù)以萬計(jì)的機(jī)器、數(shù)以百計(jì)的額數(shù)據(jù)庫中心和各種不同的行業(yè)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在我們所運(yùn)用的大數(shù)據(jù)的處理技術(shù)，即是使大數(shù)據(jù)在我們的分析下顯得一目了然，使電力企業(yè)在觀察這些用戶數(shù)據(jù)時(shí)候獲取新的信息，并能將信息與各個(gè)細(xì)節(jié)方面進(jìn)行整合，使電力系統(tǒng)在更加合理和環(huán)保的情況下運(yùn)行。

案例2：PSE&G（公共服務(wù)電力和燃?xì)夤荆┦敲绹?guó)最大型的綜合電力和燃?xì)夤局唬瑸?80萬燃?xì)庥脩艉?20萬電力用戶提供服務(wù)。它擁有的資產(chǎn)價(jià)值約170億美元，收入近80億美元。PSE&G實(shí)施了一個(gè)計(jì)算機(jī)化維護(hù)管理系統(tǒng)（ComputerizedMaintenanceManagementSystem，簡(jiǎn)稱CMMS）來輔助維修、更換以及對(duì)包括變壓器和其它設(shè)備等資產(chǎn)的維護(hù)決策。根據(jù)濕度、介電強(qiáng)度、可燃?xì)怏w變化率和冷卻性能等多種因素，來為變壓器進(jìn)行分析，生成設(shè)備狀況分?jǐn)?shù)。他們根據(jù)資產(chǎn)更換（預(yù)測(cè)）算法，對(duì)設(shè)備狀況分?jǐn)?shù)和其它因素（年代，備件可用性）分析，來決定更換變壓器的適當(dāng)時(shí)間，合理精確的計(jì)算有效降低了電力生產(chǎn)成本。

4大數(shù)據(jù)輔助城市電力節(jié)能的發(fā)展展望

大數(shù)據(jù)給我們?nèi)藗兒臀覀兯幍臅r(shí)代帶來了翻天覆地的變革，它的出現(xiàn)改變了我們的生活、思維和習(xí)慣。大數(shù)據(jù)時(shí)代加快了人類社會(huì)科學(xué)發(fā)展史上的一次變革，同時(shí)大數(shù)據(jù)也影響著能源方面。能源大數(shù)據(jù)就是將各種能源包括電力、石油、天然氣等，和人口以及本地的環(huán)境等相互結(jié)合，從而進(jìn)行相關(guān)分析。所以我們所說的能源大數(shù)據(jù)不僅僅是大數(shù)據(jù)在能源方向的運(yùn)用，更是我們對(duì)資源、人口的一個(gè)合理的分配，使能源在使用方面更加合理，其更加符合我國(guó)國(guó)情的發(fā)展。通過對(duì)客戶服務(wù)與客戶關(guān)系、電費(fèi)管理、電能計(jì)量及信息采集，市場(chǎng)與有序用電、新型業(yè)務(wù)、綜合管理等方面的分析，掌握營(yíng)銷業(yè)務(wù)重點(diǎn)工作的開展情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶服務(wù)、電費(fèi)管理、智能電表、有序用電實(shí)施和能效管理成效、新型業(yè)務(wù)及營(yíng)銷稽查工作質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。

結(jié)語

在一個(gè)新的體系下，即能源和互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的背景下，在大數(shù)據(jù)和云計(jì)算時(shí)代（云計(jì)算即是運(yùn)用不同的算法，使計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過程中有著更快的速度。）的趨勢(shì)下。依靠電力大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)將走向新時(shí)代。大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)必然會(huì)使城市用電更加合理而且節(jié)能，為電力的進(jìn)一步發(fā)展，做出一個(gè)重要的基礎(chǔ)。

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