智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術現(xiàn)狀探析

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時代在發(fā)展，智能電網(wǎng)作為一種新型電力技術是全球電力發(fā)展的主要方向，同時智能電網(wǎng)也是電力傳輸和轉(zhuǎn)換不可或缺的環(huán)節(jié)。其具有安全性高、經(jīng)濟性強以及可靠性等特征，同時智能電網(wǎng)在系統(tǒng)運行的過程中能夠有效降低隱藏在電力運輸過程中的潛在風險。根據(jù)實踐經(jīng)驗不難得知，智能聯(lián)網(wǎng)的投入使用必將產(chǎn)生海量電力信息數(shù)據(jù)，在對這些信息數(shù)據(jù)進行處理的過程中，信息數(shù)據(jù)與智能電網(wǎng)的深度發(fā)展又是高度融合的，因此，我們在具體的使用過程中，必須要不斷加強對智能電網(wǎng)大處理技術的運用，采取有效措施，克服大數(shù)據(jù)處理運用中存在的問題，確保智能電網(wǎng)的穩(wěn)健可持續(xù)發(fā)展。

一、智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)特征分析

在電力信息化深入推進過程中，電力數(shù)據(jù)規(guī)模和數(shù)據(jù)種類日益增長，現(xiàn)場移動檢修系統(tǒng)、測控一體化系統(tǒng)智能電表、智能變電站實時監(jiān)測系統(tǒng)集合的各個服務信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，最終形成智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn)，專家將地電網(wǎng)數(shù)據(jù)分為內(nèi)部數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)。所謂內(nèi)部數(shù)據(jù)，實際主要是由財務管理系統(tǒng)、客服系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、設備監(jiān)測和檢測系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)等諸多系統(tǒng)所構成的。外部數(shù)據(jù)也是相同道理,主要由氣象信息系統(tǒng)、公共服務部門以及地理信息系統(tǒng)等所構成的，內(nèi)部數(shù)據(jù)和外部主要由不同的部門管理著，分布在智能電網(wǎng)中的各個地方。分布放置、分布管理是其最為明顯的特征，內(nèi)部數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)是相輔相成的，缺一不可的，同時二者之間的關系較為復雜。如，在氣象條件和社會經(jīng)濟形勢下用戶用電會受到相應的影響，用戶用電數(shù)據(jù)和電力市場交易情況有著非常密切的聯(lián)系等，眾所周知，電力市場數(shù)據(jù)是電力企業(yè)服務部門的科學的決策依據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)電力企業(yè)在制定GIS數(shù)據(jù)時主要將政府規(guī)劃數(shù)據(jù)當做規(guī)劃的依據(jù)。但受多種因素的影響，這些海量的數(shù)據(jù)種類繁多，結構復雜，同時包含了傳統(tǒng)、半結構化、非結構化數(shù)據(jù)，波形據(jù)、圖像、服務系統(tǒng)語音數(shù)據(jù)這些數(shù)據(jù)都是我們在巡檢過程中最常見的，這些數(shù)據(jù)具有不相同采樣頻率和生命周期。

二、現(xiàn)階段智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術現(xiàn)狀分析

（一）智能電網(wǎng)中的大數(shù)據(jù)

研究發(fā)現(xiàn)，智能電網(wǎng)中產(chǎn)生或是存在的大數(shù)據(jù)主要包含以下三部分，第一，電網(wǎng)檢測和云頂數(shù)據(jù)。第二，電力企業(yè)管理數(shù)據(jù)。第三主要是電力企業(yè)營銷數(shù)據(jù)，由于這部分是非常關鍵的，因此，很多企業(yè)都從不同的方面進行大量資金投入。實質(zhì)上這三部分是一個不可分割的整體，受多種因素的影響很多技術人員和專家學者不愿意這樣來劃分，他們傾向從數(shù)據(jù)的內(nèi)部結構來劃分，這樣就可以有效地將數(shù)據(jù)分為2大類，一部分結構化數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)主要是系數(shù)庫當中的數(shù)據(jù)，同時這也是當前電力系統(tǒng)當中的主要數(shù)據(jù)形式。非結構數(shù)據(jù)作為第二部分數(shù)據(jù)，從字面上來理解主要是指不方便展示的數(shù)據(jù)。我們從智能電網(wǎng)使用過程來分析，實際上非結構化數(shù)據(jù)占據(jù)了很大的比重，故而，這也是社會大眾越來越重視對非結構化數(shù)據(jù)處理原因。

（二）大數(shù)據(jù)處理技術具有一定復雜性

大數(shù)據(jù)處理技術是當前各行各業(yè)重點關注的問題，智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術同社會經(jīng)濟的發(fā)展息息相關，如：阿里巴巴、百度以及谷歌等商家投入了大量的資金，對大數(shù)據(jù)處理方面進行了一定的改進，進一步提升大數(shù)據(jù)處理技術，推動經(jīng)濟的發(fā)展。因此，在新形勢下，這就要求我們要重視智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術和大數(shù)據(jù)處理技術的復雜性。當前，我們所研發(fā)和使用的智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術處在一個令人喜憂參半的狀態(tài)下，喜主要體現(xiàn)在最近幾年，社會各界不斷增加資金投入，大數(shù)據(jù)處理技術也得到了有效發(fā)展，前所未有的改善和提升智能聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術。由于智能電網(wǎng)自身存在的復雜性在某些方面發(fā)展還存在一定的不足之處。研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段全球范圍內(nèi)數(shù)據(jù)處理能力，已經(jīng)無法切實滿足數(shù)據(jù)海量的增長，如：淘寶每日的交易數(shù)量達到15TB，這樣一來，平臺每日處理的數(shù)據(jù)則高達200TB。通過對上述的分析，不難發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)是非常大的，為進一步處理好這些海量的數(shù)據(jù)，淘寶在大數(shù)據(jù)處理方面投入了大量的資金，但也獲得巨額的回報，大數(shù)據(jù)在智能電網(wǎng)方面的運用同大數(shù)據(jù)在商業(yè)方面的使用相比較，更加具有復雜性。即便計算平臺存在儲存量大、成本低等優(yōu)勢，但有待進一步加強實時性。在數(shù)據(jù)規(guī)模日益擴大的當下，由于數(shù)據(jù)量較大，因此其多樣性也在不斷加強，這樣一來，就讓智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術的現(xiàn)狀日益復雜化。

三、分析今后智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術面臨的挑戰(zhàn)

（一）智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)傳輸和存儲技術

電力系統(tǒng)以及電力設備設檢測中的各種數(shù)據(jù)都記錄在智能電網(wǎng)中，時代在不斷發(fā)展，自然會產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù)，因此，會在很大程度上為監(jiān)控設備和電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸帶來前有唯有的壓力，也在某種程度上制約了智能電網(wǎng)監(jiān)健康穩(wěn)健發(fā)展。在此形勢下，我們必須要選擇一個科學合理的壓縮數(shù)據(jù)方法，通過這些方法，最大化的減低數(shù)據(jù)傳輸量，節(jié)省數(shù)據(jù)存儲空間，但受多種客觀因素的影響，系統(tǒng)中心也會因為數(shù)據(jù)的解壓和壓縮造成資源的浪費。再此情況下，我們必須要采取科學的手段，設置相應的平臺，防止資源的浪費。在智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)存儲方面，主要是采用分布式保持方式來存儲數(shù)據(jù)，盡管在某種程度上可以解決存儲問題，但也會在某種程度上一影響到電力系統(tǒng)是實時性的數(shù)據(jù)處理。故而，這就要求我們必須認真分析并分類保存儲系統(tǒng)當中的大數(shù)據(jù)。非結構化數(shù)據(jù)在智能電網(wǎng)中，占據(jù)了很大的比重。因此，需要我們在具體的處理中，需采取有效措施，將非結構化數(shù)據(jù)切實有效地轉(zhuǎn)化為結構化數(shù)據(jù)，相關技術人員在對數(shù)據(jù)再來進行存儲，同時這也是現(xiàn)階段智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術中存在的重要問題。

（二）智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)實時數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理從時間上來分析，必須要做到實時，這主要是因為智能電網(wǎng)在輸變電、發(fā)出電量等環(huán)節(jié)都必須要實時抓出數(shù)據(jù)。實際上，智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理在相應的環(huán)境下是長期存在的，在過去環(huán)境下分析數(shù)據(jù)的大概需要一個周期，極大地耗費人力和物力，實時監(jiān)控有效地解決了該問題，讓智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理又快又精準。但是受多種因素的影響，這種周密數(shù)據(jù)也存在諸多的缺陷，非常有可能讓網(wǎng)絡出現(xiàn)癱瘓現(xiàn)象，導致服務出現(xiàn)故障，這樣一來，就無法從時間上保證快速和精準，想要改善這中情況是當前的一個極大挑戰(zhàn)。

（三）智能電網(wǎng)異構多數(shù)據(jù)源處理技術

時代在發(fā)展，未來智能電網(wǎng)要求貫通發(fā)電、變電、配電、輸電、調(diào)度。用電等諸多個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)信息的優(yōu)化配置，統(tǒng)籌信息全面采集、信息科學處理、信息傳輸系統(tǒng)和經(jīng)營管理中的業(yè)務信息流程。所以，實現(xiàn)各信息資源之間的數(shù)據(jù)整合，促進智能電網(wǎng)集約化的數(shù)據(jù)處理中心，面對海量異構數(shù)據(jù)，如何科學的構建一個模型來對異構數(shù)據(jù)進行規(guī)范表達，怎樣在模型數(shù)據(jù)上最大化實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合，對相關處理進行高效查詢和有效存儲，是當前亟待解決的重要問題。實質(zhì)上電網(wǎng)各信息系統(tǒng)主要是基于本部門和本業(yè)務的構成，存在不同的數(shù)據(jù)格式，應用系統(tǒng)以及平臺，導致信息與資源分散，橫向不能共享，異構性嚴重，上下級間縱向貫通困難。如：電力系統(tǒng)當中存在的配電管理、市場運營、能量管理、監(jiān)控管等各類系統(tǒng)，他們是相互獨立，無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享。但是我們借助云平臺進一步實現(xiàn)個獨立系統(tǒng)的集成，同時還可以讓這些分散且獨立系統(tǒng)。由于智能電網(wǎng)基礎設備數(shù)量多、規(guī)模較為龐大，分布在不同的地點。如：國家電網(wǎng)公司的信息化平臺在總部，或者是各個網(wǎng)省公司建立了二級數(shù)據(jù)中心，這樣一來，就實現(xiàn)總部，省級以及地市縣公司的三層應用。當前如何切實有效減少數(shù)據(jù)中心運營成本，科學合理的管理好這些設備是當前擺在我們面前一個極大的挑戰(zhàn)。

（四）智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)可視化化分析技術

智能電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)是海量的，故而，如何在有限的屏幕空間下，直觀、形象地展示給廣大用戶，具有一定的挑選性。隨著科學技術的不斷發(fā)展，可視化方法已經(jīng)逐漸成為了有效解決大規(guī)模數(shù)據(jù)分析方法，同時并得到了較為廣泛的運用。我們深知，智能電網(wǎng)各類應用產(chǎn)生了海量的數(shù)據(jù)集，在這其中包含多變量數(shù)、時變數(shù)據(jù)、高分辨率、高精度數(shù)據(jù)等，一個典型的數(shù)據(jù)集可達TB數(shù)量級。在新形勢下如何有效從這些數(shù)據(jù)當中及時有效地提取有用信息，是當前擺在我們面前一個重難點。倘若在智能電網(wǎng)應用可視化分析技術，則能有效將相關精準數(shù)據(jù)高分辨率、高精度圖片，與此同時，還可以體統(tǒng)交互工具，通過人的視覺系統(tǒng)，允許實時改變算法參數(shù)和進行數(shù)據(jù)處理，從而更好地對相關數(shù)據(jù)減定量分析，智能電網(wǎng)可視化分析技術所面臨的挑戰(zhàn)主要包含圖像合成算法，可視化算法的可擴展性以及重要星系的顯示和提取方面。

結語

概言之，隨著科學技術的不斷發(fā)展，智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術水平也在日益提升，在很大程度上影響了我國經(jīng)濟社會的進一步發(fā)展和智能電網(wǎng)的建設?，F(xiàn)階段，智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)主要來源于設備監(jiān)測、電網(wǎng)運行等諸多方面，智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)相關處理較為復雜。加之在大數(shù)據(jù)處理可視化分析、數(shù)據(jù)存儲與傳輸、異構多數(shù)據(jù)源處理技術以及時效性技術等方面存在諸多的問題，必須要不斷改進，以便更好地滿足社會發(fā)展的需求，推動社會的穩(wěn)健可持續(xù)發(fā)展。

作者：張嘯宇 單位：河南送變電建設有限公司