摘 要：電力系統(tǒng)涵蓋發(fā)電、輸電、變電及配電等功能，電力運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息，單單依靠傳統(tǒng)的信息采集與儲(chǔ)存技術(shù)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)全面性的管理的，隨著能源互聯(lián)網(wǎng)及綜合智慧能源的興起，我國(guó)提倡建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，在這一前提下，電力系統(tǒng)的建設(shè)必須遵循節(jié)能環(huán)保的管理理念，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可有效的帶動(dòng)電網(wǎng)與整個(gè)能源行業(yè)信息數(shù)據(jù)的共享，充分的運(yùn)用到了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，極大的促進(jìn)了我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展。本文將針對(duì)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)及綜合智慧能源中的應(yīng)用進(jìn)行分析，以期為我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行提供重要依據(jù)。

關(guān)鍵詞：能源互聯(lián)網(wǎng);綜合智慧能源;大數(shù)據(jù)分析技術(shù);信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP315? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12296/j.2096-3475.2021.05.085

前言：大數(shù)據(jù)分析是指分析大規(guī)模數(shù)據(jù)的過(guò)程。其特點(diǎn)可以用四個(gè)V來(lái)概括，即數(shù)據(jù)量大、類型多樣、速度快、值密度低。大數(shù)據(jù)是目前最流行的IT代詞之一。僅僅依靠它，就發(fā)展了附屬行業(yè)，包括數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng)化和精確化，為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展創(chuàng)造條件。

一、大數(shù)據(jù)分析的具體過(guò)程

1.大數(shù)據(jù)采集

大數(shù)據(jù)采集依托物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是指以特定的方式對(duì)大數(shù)據(jù)載體的信息進(jìn)行驗(yàn)證和存儲(chǔ)的過(guò)程。大數(shù)據(jù)采集主要采用標(biāo)記識(shí)別、傳感和數(shù)據(jù)集中技術(shù)，包括RFID、條形碼、虹膜、指紋等生物特征識(shí)別技術(shù)。傳感器功能是指基于嵌入式傳感器形成傳感器網(wǎng)絡(luò)，采集處于運(yùn)行狀態(tài)的物品等數(shù)據(jù)。常用的采集方法有電量、狀態(tài)量、SCADA、WAMS等。而數(shù)據(jù)集中處理可以使采集工作盡可能在本地進(jìn)行，不僅減少了通信的消耗，還使本地信息有效集中，減少了信息的雜項(xiàng)，提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率的頻率。

2.大數(shù)據(jù)導(dǎo)入

這一步是指將收集的信息數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)，使格式和標(biāo)準(zhǔn)與數(shù)據(jù)操作相匹配的過(guò)程。大數(shù)據(jù)具有數(shù)量大、種類多的特點(diǎn)，而且在天氣和物理環(huán)境的影響下，設(shè)備極易老化或失效，因此在采集過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)誤差，因此必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，恢復(fù)因環(huán)境惡劣而造成的信息丟失，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行降噪處理，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)清理。

二、能源互聯(lián)網(wǎng)及綜合智慧能源大數(shù)據(jù)分析技術(shù)

1.大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)

云計(jì)算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的計(jì)算方法，可以很好地實(shí)現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理、傳輸和存儲(chǔ)。云計(jì)算平臺(tái)可以對(duì)計(jì)算資源和物理資源進(jìn)行虛擬化。在此基礎(chǔ)上，對(duì)資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配和調(diào)用，最大限度地提高了計(jì)算能力，運(yùn)行成本低，安全性能高，近年來(lái)在互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)行業(yè)非常流行。大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)還設(shè)置了數(shù)據(jù)可視化功能。通過(guò)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖像，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理的可視化突破，完成了向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、圖像處理等多個(gè)領(lǐng)域的延伸。反過(guò)來(lái)，它又成為研究數(shù)據(jù)處理、決策分析等一系列問(wèn)題的綜合技術(shù)。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)包括GIS技術(shù)、GPS技術(shù)等。

2.大數(shù)據(jù)分析算法

分布式聚類算法是一種針對(duì)處于故障狀態(tài)的數(shù)據(jù)庫(kù)的算法。通過(guò)對(duì)故障設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，將正常狀態(tài)和故障狀態(tài)的數(shù)據(jù)分離并劃分為不同的聚類。聚類是基于樣本之間的相似性，通過(guò)曼哈頓距離、歐氏距離等不同的距離計(jì)算方法來(lái)計(jì)算數(shù)據(jù)。這種計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)了分布式計(jì)算和迭代計(jì)算的結(jié)合，大大節(jié)省了計(jì)算時(shí)間。大數(shù)據(jù)挖掘多采用并行化的思想，如關(guān)聯(lián)分析與FP-growth算法相結(jié)合，這是針對(duì)Apriori算法固有缺陷而提出的一種升級(jí)算法。通過(guò)兩種技術(shù)的并行化，可以更好地發(fā)揮挖掘技術(shù)的作用。

三、能源互聯(lián)網(wǎng)及綜合智慧能源大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用

1.負(fù)荷建模

在傳統(tǒng)電網(wǎng)中，負(fù)荷的識(shí)別是一個(gè)很大的問(wèn)題。電網(wǎng)系統(tǒng)缺乏有效的檢測(cè)設(shè)備，導(dǎo)致采集的數(shù)據(jù)可靠性低。一旦負(fù)荷問(wèn)題得不到解決，很可能會(huì)影響電力設(shè)備的連續(xù)運(yùn)行，降低系統(tǒng)的運(yùn)行效率。負(fù)荷建模是電力系統(tǒng)的負(fù)荷數(shù)據(jù)分析模塊。隨著大數(shù)據(jù)和云平臺(tái)的結(jié)合，負(fù)載建模的應(yīng)用性能得到了顯著提高。它可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載參數(shù)的準(zhǔn)確估計(jì)，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，加快采樣頻率。負(fù)荷建模是能源互聯(lián)網(wǎng)和綜合智能能源大數(shù)據(jù)分析的重要應(yīng)用。它可用于電力調(diào)度、故障定位和負(fù)荷測(cè)量。

2.狀態(tài)評(píng)估

狀態(tài)評(píng)估主要是對(duì)狀態(tài)進(jìn)行分類確定，對(duì)系統(tǒng)過(guò)程的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)，它是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要保證，在電網(wǎng)輸送過(guò)程中，每次監(jiān)測(cè)分析，都需要進(jìn)行相應(yīng)的時(shí)間序列分析、運(yùn)行分析等。而且節(jié)點(diǎn)越多，采集頻率越高，計(jì)算任務(wù)越重，因此需要借助大數(shù)據(jù)分析技術(shù)。電力系統(tǒng)的評(píng)估主要圍繞電能質(zhì)量、故障恢復(fù)和安全性能進(jìn)行。通過(guò)對(duì)不同運(yùn)輸條件下電力系統(tǒng)的分析，了解電力系統(tǒng)內(nèi)部存在的問(wèn)題，找出安全隱患，改進(jìn)相應(yīng)的自愈控制技術(shù)，進(jìn)一步加強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

3.質(zhì)量檢測(cè)

電能的質(zhì)量決定了用戶的體驗(yàn)滿意度，這對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展至關(guān)重要。因此，加強(qiáng)電力系統(tǒng)質(zhì)量監(jiān)測(cè)與檢測(cè)是電網(wǎng)發(fā)展的重中之重。電網(wǎng)的傳輸質(zhì)量是由電力單位來(lái)衡量的，如有功、無(wú)功、諧波、頻率等。隨著電力設(shè)備的不斷完善，越來(lái)越多的分布式電源接入配電網(wǎng)，實(shí)質(zhì)上給電力輸送帶來(lái)了質(zhì)量問(wèn)題。為了解決傳統(tǒng)電網(wǎng)的計(jì)算精度不足的問(wèn)題，有必要增加收集點(diǎn)的數(shù)量和收集數(shù)據(jù)的頻率，密切關(guān)注這一趨勢(shì)的電力運(yùn)輸、及時(shí)處理問(wèn)題，如電壓凹陷，并實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)算大數(shù)據(jù)來(lái)滿足用戶的需求。

四、結(jié)語(yǔ)

大數(shù)據(jù)技術(shù)逐漸滲透到電網(wǎng)系統(tǒng)中，取代傳統(tǒng)的信息管理方法，改造電網(wǎng)的能源結(jié)構(gòu)，我國(guó)電力行業(yè)出現(xiàn)新的增長(zhǎng)，但由于大數(shù)據(jù)技術(shù)還處于發(fā)展過(guò)程中，自身存在很多問(wèn)題，如數(shù)據(jù)采集和處理工作量大，計(jì)算比較復(fù)雜等等，因此必須加強(qiáng)對(duì)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的研究和改進(jìn)力度，使其更適合于互聯(lián)網(wǎng)能源和綜合智能能源，從而促進(jìn)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化，為我國(guó)電網(wǎng)的發(fā)展提供有力的機(jī)遇。

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作者簡(jiǎn)介：李浩（1991-），男，漢族，河北省滄州市人，職務(wù)：國(guó)家電投-吉電股份-北京吉能新能源科技有限公司項(xiàng)目管理，職稱：助理工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科，研究方向?yàn)樾履茉础⒕C合智慧能源、能源互聯(lián)網(wǎng)方向。

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