摘要：大數(shù)據(jù)技術(shù)為國家電網(wǎng)智能建設(shè)提供支持，隨著智能化建設(shè)日益完善，反竊電管理和線損監(jiān)控成為電力行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)和智能電網(wǎng)管控的難點(diǎn)?；诖髷?shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢，分析該技術(shù)在反竊電和線損監(jiān)控中的應(yīng)用。結(jié)果表明，科學(xué)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，發(fā)揮其在數(shù)據(jù)采集、分析、處理上的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管控，可以有效保證用電數(shù)據(jù)的安全。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù)；智能反竊電；線損監(jiān)控

中圖分類號(hào)：TM73；TP311.13；TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

在電力行業(yè)發(fā)展過程中，會(huì)涉及多種類型的海量數(shù)據(jù)。其中，用戶用電數(shù)據(jù)信息是重要的組成部分，也是助力電力企業(yè)了解用戶需求及規(guī)劃未來發(fā)展的重要參考。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)持續(xù)應(yīng)用，數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集、智能化存儲(chǔ)和智能分析逐漸成為主要研究方向，具備上述功能的綜合化監(jiān)測系統(tǒng)也在不斷發(fā)展。但從實(shí)際來看，在電力行業(yè)綜合監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用過程中，頻繁發(fā)生線損相關(guān)問題，尤其是無功電壓對(duì)臺(tái)區(qū)線損有明顯影響，上述問題的存在會(huì)影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性?；诖耍l(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢，加強(qiáng)反竊電管理和線損監(jiān)控具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)及電力大數(shù)據(jù)分析

1.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)闡述

大數(shù)據(jù)技術(shù)是基于現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展提出的一項(xiàng)新興技術(shù)，其具備數(shù)據(jù)分析、智能整合和處理等功能。該技術(shù)主要分為3個(gè)層級(jí)，其中，內(nèi)層以大數(shù)據(jù)挖掘平臺(tái)為主，其具備數(shù)據(jù)查詢?cè)L問和數(shù)據(jù)挖掘計(jì)算等功能；外層主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，可以通過數(shù)據(jù)融合及動(dòng)態(tài)處理等，避免稀疏數(shù)據(jù)和不完整數(shù)據(jù)對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生不良影響；中間層則發(fā)揮銜接過渡作用，負(fù)責(zé)為數(shù)據(jù)提供安全保障、為隱私保護(hù)功能的運(yùn)行奠定基礎(chǔ)，并為數(shù)據(jù)共享功能的實(shí)現(xiàn)提供支持[1]。

云計(jì)算技術(shù)是基于現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展提出的新型技術(shù)?？茖W(xué)應(yīng)用該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)資源動(dòng)態(tài)化調(diào)配和按需分配，可以在節(jié)約資源、提高資源利用率方面做出重要貢獻(xiàn)。該技術(shù)具備較強(qiáng)的可伸縮性和靈活性，在數(shù)據(jù)云端處理分析方面得到廣泛應(yīng)用。

1.2 電力大數(shù)據(jù)基本特征

電力大數(shù)據(jù)具有采集速度快、大體量的特點(diǎn)。目前，采集終端每隔15 min可以完成一次智能電表用電表信息和其他傳感器信息的采集。因此，電力大數(shù)據(jù)更新速度較快，且涉及信息的數(shù)據(jù)源種類多樣、數(shù)量龐大，常見的數(shù)據(jù)類型包括報(bào)表、環(huán)境參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等?；陔娏Υ髷?shù)據(jù)的特點(diǎn)，對(duì)相關(guān)存儲(chǔ)功能提出高要求，需要其具備每秒數(shù)十萬次高通量數(shù)據(jù)存取需求[2]。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在智能反竊電和線損監(jiān)控方面的應(yīng)用

現(xiàn)階段，大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用無法脫離電力用戶用電信息采集系統(tǒng)的支持，本文將結(jié)合該系統(tǒng)詳細(xì)闡述具體應(yīng)用過程。

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)組成

目前，電力大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)形式多樣化、數(shù)據(jù)量龐大、更新速度快等特點(diǎn)。因此，借助現(xiàn)代化技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化管控成為必然趨勢?，F(xiàn)階段，電力行業(yè)中具備信息采集、分析、存儲(chǔ)功能的一體化綜合監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。以電力用戶用電信息采集系統(tǒng)為例，其主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。

由圖1可知，該系統(tǒng)主要由主站、遠(yuǎn)程信道、采集設(shè)備、本地通信、采集設(shè)備和計(jì)量設(shè)備組成。其中，系統(tǒng)主站發(fā)揮實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理、通信調(diào)度的作用；采集設(shè)備是采集用戶原始數(shù)據(jù)的載體；通信通道包括遠(yuǎn)程信道和本地通信，是數(shù)據(jù)采集和信息傳輸之間正常通信的中間環(huán)節(jié)，也是實(shí)現(xiàn)信息交互的重要保障；計(jì)量設(shè)備是獲取電力大數(shù)據(jù)的主要渠道，其負(fù)責(zé)獲取采集設(shè)備收集整理的數(shù)據(jù)，再將其傳輸回采集設(shè)備，為系統(tǒng)各功能實(shí)現(xiàn)和決策制定提供堅(jiān)實(shí)保障。

2.2 大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)的構(gòu)建

以電力用戶用電信息采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)。該平臺(tái)架構(gòu)包括3個(gè)層級(jí)：架構(gòu)內(nèi)層為云實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和基于Hadoop的云計(jì)算服務(wù)集群；外層為數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊；中層借助Eclipse集成工具、MapReduce開發(fā)規(guī)范、監(jiān)控管理模塊以及大數(shù)據(jù)融合引擎等輔助工具，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)隱私管理和數(shù)據(jù)共享管理，同時(shí)該層級(jí)也可以確保數(shù)據(jù)采集命令能夠流暢執(zhí)行[3]。

基于上述3個(gè)層級(jí)架構(gòu)組成來看，其主要運(yùn)行過程如下：電力現(xiàn)場采集終端發(fā)揮自身優(yōu)勢，全面采集電力用戶的用電原始數(shù)據(jù)，并且將采集的數(shù)據(jù)通過專用通信信道或者公網(wǎng)通信信道傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集單元。采集單元接收到信號(hào)后，基于采集終端通信服務(wù)需求，完成采集終端數(shù)據(jù)采集命令下發(fā)。

2.3 云實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫總體架構(gòu)

以云計(jì)算一體機(jī)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了云實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫總體架構(gòu)，如圖2所示。

由圖2可知，該架構(gòu)主要通過主節(jié)點(diǎn)服務(wù)器和從節(jié)點(diǎn)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)交互，服務(wù)器之間通過高速交換機(jī)相連接。在軟件方面，充分發(fā)揮集群架構(gòu)Hadoop優(yōu)勢，以提升歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享效率。

2.4 大數(shù)據(jù)技術(shù)在反竊電方面的應(yīng)用

2.4.1 反竊電數(shù)據(jù)采集和分析

通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以針對(duì)用戶電力應(yīng)用情況進(jìn)行智能化采集，采集的相關(guān)信息被傳輸至終端處理系統(tǒng)，此時(shí)借助終端處理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息匯總、分析和整理，并且基于歷史數(shù)據(jù)和普遍規(guī)律等對(duì)用電情況做出判斷，精準(zhǔn)識(shí)別存在的異常情況，并自動(dòng)示警。同時(shí)，系統(tǒng)可以基于分析處理結(jié)果，及時(shí)將相關(guān)信息反饋到管理人員界面，提示相關(guān)人員根據(jù)系統(tǒng)反饋進(jìn)行全面監(jiān)督。

當(dāng)用戶出現(xiàn)竊電行為時(shí)，大數(shù)據(jù)技術(shù)通過歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的對(duì)比、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和普遍規(guī)律的對(duì)比等，對(duì)可能存在竊電的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)級(jí)，管理人員可以根據(jù)系統(tǒng)反饋結(jié)果更為精準(zhǔn)地識(shí)別是否存在竊電行為。該系統(tǒng)可以有效提升識(shí)別效率，也可以助力工作人員迅速確定嫌疑用戶位置，便于進(jìn)行實(shí)地查證和處理。

2.4.2 線路工作情況和外界環(huán)境對(duì)線損的影響分析

大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可以為電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測提供支持。工作人員可以基于大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，通過分析線路運(yùn)行各參數(shù)變化，從而判斷是否存在線損情況。同時(shí)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以基于線損情況和外界環(huán)境信息構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，之后，借助數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)、收集、整理外界環(huán)境信息和線損相關(guān)數(shù)據(jù)信息。發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢，以數(shù)據(jù)庫信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，智能化分析線損問題發(fā)生規(guī)律和特點(diǎn)及外界環(huán)境對(duì)線損的影響情況，這有助于工作人員更精準(zhǔn)地識(shí)別和發(fā)現(xiàn)線損問題并提前做好預(yù)防[4]。

2.4.3 用電信息和數(shù)據(jù)的安全保障

用戶用電信息數(shù)據(jù)具備時(shí)效性和針對(duì)性，因此做好數(shù)據(jù)保密工作是一項(xiàng)重要任務(wù)。借助大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能化采集和匯總功能，全面整理、匯總用戶用電量，可以確保用戶用電信息更流暢、更具備針對(duì)性地得到利用，這不僅可以助力電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)營銷，還可以使用戶和用電量之間實(shí)現(xiàn)智能化對(duì)應(yīng)，進(jìn)而輔助電力企業(yè)高效、智能化管理竊電行為。

2.4.4 綜合績效智能化管理

在電網(wǎng)管理過程中，績效管理、業(yè)務(wù)考核管理也是重點(diǎn)，科學(xué)應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，借助數(shù)據(jù)庫分析和大數(shù)據(jù)智能診斷功能優(yōu)勢，輔助現(xiàn)代管理工作的開展。同時(shí)，績效考核實(shí)現(xiàn)智能化、綜合化管理，可以有效保證電網(wǎng)安全。例如，在原有的線路線損動(dòng)態(tài)上增加分支線，并安裝真空開關(guān)確保電網(wǎng)運(yùn)行，此時(shí)不僅可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，還可以有效改善供電質(zhì)量[5]。

3 實(shí)際應(yīng)用效果分析

為了驗(yàn)證上文提出的基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能反竊電和線損監(jiān)測方法的可行性和實(shí)用價(jià)值，搭建綜合試驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)包括服務(wù)器、主站、通信信道和現(xiàn)場所有采集方式。在搭建試驗(yàn)平臺(tái)過程中，確保其滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中所有通信方式的運(yùn)行需求。

試驗(yàn)平臺(tái)搭建完成后，利用該平臺(tái)完成數(shù)據(jù)采集等環(huán)節(jié)，收集、記錄相關(guān)信息數(shù)據(jù)，為后續(xù)應(yīng)用效果分析提供參考。

3.1 智能反竊電方面

基于采集的大量數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)化分析計(jì)算可知，上文提出方法可以實(shí)現(xiàn)電量異常、負(fù)荷異常等計(jì)量異常智能化診斷。圍繞其功能，可以實(shí)現(xiàn)智能反竊電目標(biāo)。

3.2 線損方面

為了更為全面地闡述系統(tǒng)應(yīng)用效果，需要結(jié)合季節(jié)差異和氣候差異進(jìn)行分析。在不同季節(jié)，線損率存在差異，夏季線損率明顯低于冬季線損率。同時(shí)，雨雪天氣線損率明顯高于晴天?；谏衔慕Y(jié)果可知，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以完成線損監(jiān)測和智能反竊電目標(biāo)。

4 結(jié)語

綜上，本文以大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)，基于電力用戶用電信息的采集和分析，提出大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)架構(gòu)，在此過程中，發(fā)揮云計(jì)算和大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢，充分利用電力大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)智能反竊電和線損監(jiān)測目標(biāo)。本文的研究成果可以為電力持續(xù)發(fā)展提供一定的參考。

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