中電建新能源集團(tuán)股份有限公司 趙菁磊

1 引言

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，電力企業(yè)的運(yùn)營監(jiān)測管理已經(jīng)從傳統(tǒng)的手工化和單一化向智慧型化和多元化方向轉(zhuǎn)變。本文旨在探討大數(shù)據(jù)環(huán)境下電力企業(yè)智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理的研究問題，提出一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理模式，以期為電力企業(yè)的運(yùn)營監(jiān)測管理提供新的思路和方法。

2 背景和意義

2.1 大數(shù)據(jù)時(shí)代下電力企業(yè)運(yùn)營監(jiān)測的挑戰(zhàn)

電力企業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)也日益復(fù)雜化，數(shù)據(jù)量急劇增加，傳統(tǒng)的運(yùn)營監(jiān)測手段已經(jīng)不能滿足實(shí)際需求。電力市場的競爭日益激烈，企業(yè)需要更加高效和精細(xì)地管理運(yùn)營，實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)營安全[1]。因此，電力企業(yè)需要更加精準(zhǔn)地分析和管理大量數(shù)據(jù)，以提高運(yùn)營效率和管理水平。

2.2 智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理的優(yōu)勢和意義

首先，可以通過對數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)分析和管理，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營效率的提高，減少成本和資源浪費(fèi)。其次，可以通過對電力系統(tǒng)的監(jiān)測和預(yù)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在的安全隱患，保障電力系統(tǒng)運(yùn)營的安全和穩(wěn)定。最后，智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)可以通過對能源消耗的數(shù)據(jù)分析和管理，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用，推進(jìn)能源可持續(xù)發(fā)展。

3 現(xiàn)有技術(shù)和方法分析

3.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力企業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，不僅可以優(yōu)化電力企業(yè)的運(yùn)營管理，節(jié)省能源成本，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，還能提高用戶服務(wù)水平和用戶滿意度。目前，電力企業(yè)已經(jīng)開始使用大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過對各種數(shù)據(jù)的收集、分析和處理，實(shí)現(xiàn)對電力運(yùn)營的精細(xì)化管理。這種管理方式可以提高運(yùn)營效率和質(zhì)量，同時(shí)也能降低成本和浪費(fèi)，推動(dòng)能源節(jié)能和減排。此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)還可以幫助電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的安全保障。通過對電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)測和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決潛在的安全隱患，保障電力系統(tǒng)運(yùn)營的安全和穩(wěn)定，從而為電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。大數(shù)據(jù)技術(shù)還能幫助電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)，提高用戶滿意度和服務(wù)質(zhì)量。通過對用戶需求的分析和把握，電力企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化服務(wù)，提高用戶體驗(yàn)和滿足用戶需求。

3.2 傳統(tǒng)運(yùn)營監(jiān)測方法的不足與問題

傳統(tǒng)的運(yùn)營監(jiān)測方法由于數(shù)據(jù)分散、精度低、人工干預(yù)多以及事件響應(yīng)慢等不足和問題，難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的日益復(fù)雜的運(yùn)營監(jiān)測需求。數(shù)據(jù)的分散和不共享，導(dǎo)致電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)難以整合和分析，使得運(yùn)營監(jiān)測變得困難。此外，傳統(tǒng)監(jiān)測手段采集的數(shù)據(jù)精度低，不能滿足電力系統(tǒng)運(yùn)營監(jiān)測的需求。傳統(tǒng)的監(jiān)測手段還需要大量的人工干預(yù)，這不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，還容易出現(xiàn)人為誤差，降低了監(jiān)測的精度和效率。智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)可以整合各個(gè)設(shè)備和系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和整合，從而使得運(yùn)營監(jiān)測變得更加高效和準(zhǔn)確。此外，智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)可以采集更為豐富的數(shù)據(jù)，提高了監(jiān)測的精度和準(zhǔn)確度，從而更好地滿足了電力系統(tǒng)運(yùn)營監(jiān)測的需求[2]。

3.3 智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理的相關(guān)技術(shù)和方法

智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)應(yīng)用了多種前沿技術(shù)和方法，包括大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能和云計(jì)算等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的全方位、實(shí)時(shí)化、智能化監(jiān)測和管理。這些技術(shù)的應(yīng)用使智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和分析能力，可以高效、準(zhǔn)確地收集、存儲(chǔ)、處理和分析各種數(shù)據(jù)，為電力企業(yè)提供了全面、精準(zhǔn)的監(jiān)測和管理支持。其中，大數(shù)據(jù)技術(shù)是智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)的基石，通過對各種數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、處理和分析，實(shí)現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的智能化監(jiān)測和管理。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則通過將設(shè)備和系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)了對設(shè)備和系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制，提高了監(jiān)測和管理的效率和準(zhǔn)確性。而人工智能技術(shù)則通過機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的自動(dòng)分析和處理，提高了監(jiān)測和預(yù)測的準(zhǔn)確性和效率。最后，云計(jì)算技術(shù)則通過云計(jì)算平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、共享和管理，提高了電力企業(yè)的數(shù)據(jù)處理能力和效率。配電網(wǎng)智慧運(yùn)維如圖1所示。

圖1 配電物聯(lián)網(wǎng)綜合運(yùn)營管理平臺(tái)

4 智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)構(gòu)建

4.1 數(shù)據(jù)采集與處理

為了采集和處理電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)需要安裝各種傳感器和監(jiān)測設(shè)備。這些設(shè)備可以感知并記錄電力系統(tǒng)的各種參數(shù)和狀態(tài)，比如，電能、電壓、電流、溫度、濕度等。采集到的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行預(yù)處理和清洗，以去除無效和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。比如，有些傳感器可能會(huì)產(chǎn)生噪音數(shù)據(jù)或異常數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要被過濾掉，以確保最終的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。在清洗完數(shù)據(jù)之后，還需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一格式化處理。因?yàn)椴煌膫鞲衅骱捅O(jiān)測設(shè)備可能使用不同的數(shù)據(jù)格式和單位，為了使這些數(shù)據(jù)可以被整合和分析，需要將其進(jìn)行一定的標(biāo)準(zhǔn)化和格式化。標(biāo)準(zhǔn)化和格式化的過程包括了將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的單位和格式，以確保數(shù)據(jù)的一致性和可比性，如此可以將不同來源的數(shù)據(jù)整合到同一個(gè)系統(tǒng)中，并進(jìn)行后續(xù)的分析和處理[3]。

4.2 集控中心建設(shè)

集控中心是電力企業(yè)智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)的核心組成部分之一，其主要功能包括實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析、能源調(diào)度和優(yōu)化、設(shè)備監(jiān)測和故障診斷以及現(xiàn)場指揮和調(diào)度。通過對電網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和處理，集控中心可以實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、調(diào)度和控制，包括電網(wǎng)的負(fù)荷變化、設(shè)備運(yùn)行情況等信息的分析以及預(yù)測可能出現(xiàn)的故障。在能源調(diào)度和優(yōu)化方面，集控中心可以根據(jù)電網(wǎng)的負(fù)荷變化和能源供需情況，對電力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，以保障電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性。在設(shè)備監(jiān)測和故障診斷方面，集控中心通過對電力設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常情況，并進(jìn)行故障診斷和處理。此外，集控中心還可以進(jìn)行現(xiàn)場指揮和調(diào)度，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行情況，對各個(gè)節(jié)點(diǎn)的操作人員進(jìn)行指揮和調(diào)度，以確保電網(wǎng)的正常運(yùn)行。這一功能對于應(yīng)對突發(fā)情況和保障電網(wǎng)安全具有重要意義。

4.3 智慧運(yùn)維

智慧運(yùn)維是集控中心的重要應(yīng)用之一，通過對電力設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障預(yù)測、預(yù)防和快速響應(yīng)，降低電力企業(yè)的運(yùn)維成本，提高設(shè)備的運(yùn)行效率和可靠性。配電網(wǎng)智慧運(yùn)維如圖1所示。智慧運(yùn)維主要包括數(shù)據(jù)采集和處理、故障預(yù)測和預(yù)警、遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制以及自動(dòng)化運(yùn)維等幾個(gè)方面。首先，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對設(shè)備、系統(tǒng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，將數(shù)據(jù)傳輸至云平臺(tái)進(jìn)行分析和處理。其次，通過機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，對大量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘，建立模型預(yù)測設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，并在故障發(fā)生前進(jìn)行預(yù)警，提前采取措施避免故障發(fā)生。此外，通過云平臺(tái)，對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，可以快速響應(yīng)設(shè)備異常情況，進(jìn)行遠(yuǎn)程維修和調(diào)整，減少故障維修時(shí)間和成本。最后，智慧運(yùn)維還可以通過自動(dòng)化腳本和工具，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)維，減少人工干預(yù)，提高運(yùn)維效率和準(zhǔn)確性。

4.4 數(shù)據(jù)分析與建模

智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)分析與建模技術(shù)，可以深入分析采集到的數(shù)據(jù)，并挖掘數(shù)據(jù)中的規(guī)律和趨勢。這些技術(shù)包括但不限于數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計(jì)分析等。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以幫助系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的隱藏模式和關(guān)系，以便更好地理解和優(yōu)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行。機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)則可以基于大量采集的數(shù)據(jù)集，通過算法學(xué)習(xí)和預(yù)測電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和效率，同時(shí)提供針對性的預(yù)測和優(yōu)化方案。統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)可以對采集到數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的規(guī)律和趨勢，并據(jù)此制定相應(yīng)的優(yōu)化策略。在數(shù)據(jù)分析和建模的過程中，智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況建立相應(yīng)的模型，用于預(yù)測和優(yōu)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和效率。這些模型包括但不限于預(yù)測模型、優(yōu)化模型、故障診斷模型等。這些模型可以幫助系統(tǒng)提前預(yù)測電力系統(tǒng)中的故障，提高電力系統(tǒng)的可靠性和安全性，同時(shí)提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量[4]。

4.5 運(yùn)營管理與決策支持

智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)通過運(yùn)用運(yùn)營管理和決策支持技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全生命周期管理。系統(tǒng)可以對電力系統(tǒng)的采購、運(yùn)行、維護(hù)和升級等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，從而確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和高效管理。在電力系統(tǒng)的采購環(huán)節(jié)，智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)可以通過數(shù)據(jù)分析和建模技術(shù)，對供應(yīng)商進(jìn)行評估和選擇，從而確保采購的設(shè)備和材料的質(zhì)量和性能。同時(shí)，系統(tǒng)還可以對采購成本進(jìn)行分析和優(yōu)化，從而降低電力企業(yè)的采購成本。在電力系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)節(jié)，智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)可以通過數(shù)據(jù)分析和建模技術(shù)，對電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析，發(fā)現(xiàn)并預(yù)測潛在的故障和問題，并提供相應(yīng)的優(yōu)化和改進(jìn)建議。這些維護(hù)和升級建議可以幫助電力企業(yè)延長電力設(shè)備的使用壽命，降低維護(hù)和升級成本。

4.6 可視化展示與監(jiān)控

智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)是一個(gè)數(shù)據(jù)密集型的系統(tǒng)，可以幫助電力企業(yè)收集和整理電力系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)，包括電量、負(fù)載、能耗、設(shè)備狀態(tài)等。這些數(shù)據(jù)可以通過數(shù)據(jù)可視化和監(jiān)控技術(shù)，以圖表、報(bào)表等形式進(jìn)行展示，以方便電力企業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析，同時(shí)提供預(yù)警和告警服務(wù)，對電力系統(tǒng)的異常情況進(jìn)行及時(shí)預(yù)警和處理，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。數(shù)據(jù)可視化是智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn)。該系統(tǒng)可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖表、報(bào)表等易于理解的形式，以幫助電力企業(yè)更好地理解和分析電力系統(tǒng)的狀態(tài)和趨勢。通過可視化展示，電力企業(yè)可以快速了解電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)和解決潛在問題，提高電力系統(tǒng)的可靠性和效率。監(jiān)控技術(shù)是智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)的另一個(gè)重要特點(diǎn)。該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測電力系統(tǒng)的各種參數(shù)和指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)并預(yù)測潛在的問題和故障，并通過預(yù)警和告警服務(wù)對電力企業(yè)進(jìn)行提醒和警告。這些預(yù)警和告警可以幫助電力企業(yè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的問題，避免電力系統(tǒng)的故障和事故，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[5]。

5 結(jié)語

本文對大數(shù)據(jù)環(huán)境下電力企業(yè)智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理進(jìn)行了深入研究，提出了一種基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理模式。通過對該模式的分析和探討，可以發(fā)現(xiàn)，該模式在提高電力企業(yè)運(yùn)營效率、服務(wù)質(zhì)量和降低企業(yè)運(yùn)營成本等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)踐意義。然而，電力企業(yè)在實(shí)施智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理模式時(shí)，需要充分考慮自身的實(shí)際情況和需求，并進(jìn)行全面的技術(shù)升級和管理改進(jìn)。同時(shí)，由于大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，電力企業(yè)需要不斷地更新和優(yōu)化其智慧型運(yùn)營監(jiān)測管理系統(tǒng)，以保持其競爭優(yōu)勢。