劉思君，朱辰澤

(南京華盾電力信息安全測評有限公司，江蘇 南京 210000)

0 引言

近年來，隨著國內互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展以及高端的傳感技術、測量技術和電力設備設施技術的普及使用，“互聯(lián)網(wǎng)+電力”的模式在電力行業(yè)得到了推廣和應用。通過在電力企業(yè)中構建一個完整的智能網(wǎng)絡，使得電力能源得到充分利用和科學分配，也可以實現(xiàn)電力資源的智能化、安全化管理。在智能傳感技術下，可以實現(xiàn)電力企業(yè)內萬物互聯(lián)，推動電力行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展；在電力大數(shù)據(jù)應用下，既可以實現(xiàn)對電力數(shù)據(jù)的采集存儲，也可以滿足當前智能電力時代的發(fā)展要求，提高電力企業(yè)整體運營管理水平。

1 能源互聯(lián)網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)概述

電力系統(tǒng)作為能源互聯(lián)網(wǎng)中的重要組成部分，其大數(shù)據(jù)的應用將會實現(xiàn)電力數(shù)據(jù)的智能化管理，為智能電網(wǎng)與智能發(fā)電提供海量數(shù)據(jù)支撐。以電力公司為例，公司以服務電力用戶作為導向，需要通過大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術來深度研讀用戶的用電狀況，構建智能電力系統(tǒng)，如圖1所示。利用大數(shù)據(jù)技術將用戶不同階段、不同維度的用電數(shù)據(jù)分類別進行分布式存儲，便于電力公司統(tǒng)一管理。在此基礎上使用必要的技術來開展數(shù)據(jù)的分析，確保用戶用電數(shù)據(jù)分析更加準確，也可以實現(xiàn)能源效益的最大化。電力大數(shù)據(jù)在配電側的應用，會減少電力的損耗，實現(xiàn)對當前電力網(wǎng)絡運行方式的靈活調整，避免在電力傳輸期間產(chǎn)生一些無謂的損耗。通過電力大數(shù)據(jù)長期的算法學習和模型積累，可以實現(xiàn)對電力網(wǎng)絡網(wǎng)架規(guī)劃的優(yōu)化，并具備分析發(fā)展趨勢的能力，為智能電網(wǎng)搭建提供必要的數(shù)據(jù)支持。在用電側通過電力大數(shù)據(jù)也可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)積累分析，通過深度研讀用戶不同時期、不同階段的用電需求，制定科學合理的用電規(guī)劃方案，為電力用戶提供精確的個性化服務，提升整個電力公司的電力服務水平。利用電力大數(shù)據(jù)開展電力的合理評估，可以實現(xiàn)電力資源的合理調度；預測用電戶用電變化也是當前電力數(shù)據(jù)管理的重要內容，會直接影響電力的變化。因此，需要通過數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)預測的方式，預測未來的電力使用變化[1]。

圖1 智能電力系統(tǒng)

2 能源互聯(lián)網(wǎng)形勢下的電力大數(shù)據(jù)發(fā)展支撐技術

借助互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展技術，在應用電力大數(shù)據(jù)時，需要依賴于統(tǒng)一的能源數(shù)據(jù)平臺，才能夠實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的橫向、縱向的協(xié)調，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯集以及信息的展示。通過使用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動技術、人工智能、區(qū)塊鏈等各種技術手段實現(xiàn)對電力運行數(shù)據(jù)的采集分析，按不同業(yè)態(tài)可包括：對電力設備的運行管理、系統(tǒng)的綜合管理、能源設備數(shù)據(jù)的采集等。只有應用這種技術，才能在能源互聯(lián)網(wǎng)條件下，為電力大數(shù)據(jù)提供能源數(shù)據(jù)平臺的支撐[2]。

2.1 電力大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集成技術

數(shù)據(jù)集成技術會匯集所有電力數(shù)據(jù)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，通過分布式的物理連接方式和存儲實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理，為企業(yè)的經(jīng)營人員提供必要的數(shù)據(jù)，開展電力設施設備的管理和電力應用的規(guī)劃。數(shù)據(jù)集成可以從容應對各電力系統(tǒng)匯總海量數(shù)據(jù)所帶來的挑戰(zhàn)，也可以深度挖掘數(shù)據(jù)背后的價值，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，找出數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。通過一定的關聯(lián)聚合和合理的治理編碼，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的匯集和應用。例如NoSQL數(shù)據(jù)庫應用分布式的存儲模式，代替了傳統(tǒng)關系型的數(shù)據(jù)庫，使數(shù)據(jù)存儲變得更加簡單靈活，且具有較強的擴展性，同時解決了海量數(shù)據(jù)的存儲難題[3]。

2.2 大數(shù)據(jù)的解析技術

大數(shù)據(jù)的解析，其關鍵之處在于分析數(shù)據(jù)和解析數(shù)據(jù)。通過解析，會發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)類型之間有一定的間接、直接關系。構建智能電網(wǎng)時，大數(shù)據(jù)可以為配電網(wǎng)絡建立系統(tǒng)以及實現(xiàn)各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交流。當出現(xiàn)新的數(shù)據(jù)信息時，會通過大數(shù)據(jù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)加工，并形成一個新的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，實現(xiàn)配電系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交流。在應用大數(shù)據(jù)的解析技術時，挖掘數(shù)據(jù)的同時要構建電力數(shù)據(jù)處理模型。在特定的關系系統(tǒng)中，需要記錄相關的事件，并且確定相關人員的行為特征，使其逐步向模式化方向發(fā)展。同時，在數(shù)據(jù)解析中，可以將其挖掘出來，形成規(guī)范的模型。在偏離模型的軌跡分析中，可以通過規(guī)范化的模型來對其數(shù)據(jù)進行修正，確保數(shù)據(jù)符合標準。同時，數(shù)據(jù)的可視化主要是將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)轉化為形象的圖表，以便于分析研讀。在電力大數(shù)據(jù)的應用系統(tǒng)中，會實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，直接將數(shù)據(jù)展示給工作人員，便于電力信息的搜尋和使用[4]?？梢暬彩钱斍按髷?shù)據(jù)的核心技術之一，將解析技術與格式技術相融合，在電力數(shù)據(jù)庫中剔除那些沒有價值的數(shù)據(jù)信息，挑選關鍵數(shù)據(jù)信息并進行展示。

2.3 能源應用支撐技術

能源應用的支撐技術主要是在能源數(shù)據(jù)平臺上實現(xiàn)與上層應用之間的連接，通過了解用戶的需求，提供上層的應用支持，以便更好地搭配應用系統(tǒng)。通過構建數(shù)據(jù)的模型來開展數(shù)據(jù)的分析，借由一定的業(yè)務規(guī)則，將電力業(yè)務和邏輯分拆到不同的計算機內部，由不同計算機的處理之后，再通過計算機將人的工作任務分解、識別、匹配，實現(xiàn)人機的交融[5]。

2.4 數(shù)據(jù)驅動的決策方法

用大數(shù)據(jù)來開展數(shù)據(jù)的驅動決策，以數(shù)據(jù)驅動作為主體、輔助模型作為客體。在不拋棄模型的情況下，模型與數(shù)據(jù)相互啟發(fā)，應用漸進式的方式來完成數(shù)據(jù)的決策。在數(shù)據(jù)驅動無模塊的決策中，主要是數(shù)據(jù)的模型會引發(fā)很多決策系統(tǒng)，決策方式規(guī)律性較強、規(guī)模較大、重復性較高，對這些行為進行決策要以大數(shù)據(jù)分析作為主要手段，基于以往的方法和模型開展數(shù)據(jù)的研讀分析和挖掘。

3 電力大數(shù)據(jù)發(fā)展的趨勢

電力大數(shù)據(jù)已經(jīng)深入應用到電力行業(yè)的各項工作，從發(fā)電企業(yè)風電場的地址選擇，到電力公司開展電力網(wǎng)絡的搭建以及日常大小電力設施的維護，都發(fā)揮了作用。隨著當前國內智能電網(wǎng)建設步伐不斷加快，電力大數(shù)據(jù)成為電力行業(yè)的重要發(fā)展趨勢。在發(fā)電企業(yè)方面，電力的大數(shù)據(jù)技術會逐步完善，而且運用范圍更廣。隨著智能電網(wǎng)的構建，大數(shù)據(jù)技術也將在發(fā)電企業(yè)中有效應用，促進企業(yè)生產(chǎn)模式的變革，也會促進企業(yè)對未來用電量的精準預測。目前部分發(fā)電企業(yè)加快了在線監(jiān)測技術的應用，應用智能技術來實時檢測電力設備的運行狀況。例如風電場一般基礎工作環(huán)境比較惡劣，會給電力設備帶來較高的工作壓力，還會受到外界自然侵害的沖擊。因此，在風電機組的運行過程中，要保證電力設備正常運轉，可以在風電基礎上安裝預警系統(tǒng)，及時地對該設備的運行進行在線監(jiān)測。通過優(yōu)化設備屬性配置并創(chuàng)建模型，可以在線評估設備運行狀況，開展在線評估分析，應用相關聯(lián)的點實現(xiàn)狀態(tài)預警和觀測點預測。在電力公司方面，大數(shù)據(jù)技術會運用到電網(wǎng)中。隨著國內電力網(wǎng)絡日益復雜，電力系統(tǒng)會因為網(wǎng)絡的復雜而出現(xiàn)一系列的故障。當故障長期存在時，就會產(chǎn)生較大危害，這就要求公司加強對電力故障的預防處置[6]?；诖髷?shù)據(jù)開展電力自然災害的預警，并構建預警的框架模型，該框架通過算法來判斷故障位置并查明原因，應用原因分析樹，得出預警的結果。未來電力物聯(lián)網(wǎng)也是智能電網(wǎng)建設的重要一環(huán)，物聯(lián)網(wǎng)以其高效數(shù)據(jù)捕捉能力，在電網(wǎng)中安裝傳感器，并將傳感器的數(shù)據(jù)及時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)平臺上，快速處理故障數(shù)據(jù)，及時將電網(wǎng)故障預警信息發(fā)送至電力設備運營管理人員，以便進行故障診斷和消除。

4 結語

未來電力行業(yè)逐步向智能化方向發(fā)展，無論是在發(fā)電廠建設還是電力網(wǎng)絡的搭建中，均會大量應用物聯(lián)網(wǎng)設備和傳感器設備。應用互聯(lián)網(wǎng)技術使電力系統(tǒng)變得更加智能，應用大數(shù)據(jù)支撐智能電網(wǎng)，同時結合用戶的需求，為電力用戶提供精準的電力服務，也能夠實現(xiàn)電力用戶與發(fā)電企業(yè)、電力公司之間的溝通聯(lián)系。構建以數(shù)據(jù)驅動為主的智能電網(wǎng)與智能發(fā)電模型，可以使得電力大數(shù)據(jù)在能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中有著較好的應用前景，而且能夠實現(xiàn)電力電量的精準預測，提高整體電力網(wǎng)絡的優(yōu)化效率。