面向智能電網(wǎng)應用的電力大數(shù)據(jù)關鍵技術

許多 宋瑩瑋 國網(wǎng)長春供電公司電力調(diào)度控制中心

前言

國家電網(wǎng)公司于2009年啟動了智能電網(wǎng)建設工作，并主張以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展為基礎運行原則、以信息通信平臺為電力運行支撐基礎的理念內(nèi)容。鑒于智能電網(wǎng)建設的信息化特征以及自動化特征，像發(fā)電、輸電以及配變電等過程初步實現(xiàn)了統(tǒng)一調(diào)度功能，并初步實現(xiàn)了從能源流、業(yè)務流、數(shù)據(jù)流等方面加強建設，根據(jù)感知層、網(wǎng)絡層、平臺層以及應用層等結構內(nèi)容，實現(xiàn)數(shù)據(jù)方面的采集處理、分析處理等功能。這無疑是標志著我國電網(wǎng)建設工作正式進入智能化發(fā)展進程當中。然而，在這樣的發(fā)展趨勢下，國家電網(wǎng)公司對智能電網(wǎng)運行的數(shù)據(jù)處理問題提出了新的要求，亟待解決。

1 智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)問題的相關研究

1.1 智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)問題的發(fā)展契機

新時期電網(wǎng)基礎設置難以滿足用戶電力需求以及信息資源技術需求，在這樣的發(fā)展趨勢下，智能電網(wǎng)建設應運而生。對于智能電網(wǎng)而言，能夠初步解決傳統(tǒng)電網(wǎng)存在的不足問題，至少在數(shù)據(jù)信息搜集、分析以及存儲等方面實現(xiàn)了深化目標。但是若想讓信息資源不斷趨向利用最大化方向發(fā)展，我們需要積極構建大數(shù)據(jù)平臺，實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)資源的處理過程。

根據(jù)現(xiàn)有案例資源來看，Hadoop服務平臺在系統(tǒng)構建方面積極借助大數(shù)據(jù)應用優(yōu)勢，實現(xiàn)平臺系統(tǒng)的融合過程與對接過程。舉例而言，在實行海量信息搜集與處理的過程中，管理人員可以利用信息分類技術構建電子表格數(shù)據(jù)，確保用戶信息處理效率得以提升。足以見得，智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)技術的出現(xiàn)與廣泛應用，無疑是給智能電網(wǎng)的進一步建設提供了發(fā)展契機。

1.2 智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)的平臺建設

根據(jù)實踐應用來看，智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)平臺建設主要以分布式文件處理方式為主，同時在數(shù)據(jù)存儲功能的設定方面，集中以Pb、Zb數(shù)據(jù)存儲功能為主。因此可以說，分布式計算機技術實現(xiàn)過程可以初步實現(xiàn)Pb、Zb數(shù)據(jù)存儲功能，能夠進一步規(guī)避以往數(shù)據(jù)運行效率不足或者處理質量不佳的問題。

目前，大數(shù)據(jù)平臺涉及到的內(nèi)容十分寬泛，在功能性模塊數(shù)據(jù)設定方面，如大數(shù)據(jù)范圍、調(diào)度框架等，基本上可以實現(xiàn)功能處理過程，解決傳統(tǒng)電網(wǎng)運行過程存在的不足問題?？梢哉f，大數(shù)據(jù)平臺構建過程最好結合數(shù)據(jù)關鍵技術，針對電力領域內(nèi)的智能化電網(wǎng)建設過程進行深化處理，目的在于確保營銷服務模式得以創(chuàng)新發(fā)展，達成預期建設目標。

2 面向智能電網(wǎng)應用的電力大數(shù)據(jù)關鍵技術分析

2.1 ETL技術

對于智能電網(wǎng)運行而言，大數(shù)據(jù)始終以分散分布方式存在于電網(wǎng)各個運行環(huán)節(jié)當中。因此數(shù)據(jù)種類與數(shù)量儲存方面，呈現(xiàn)出冗雜性特點，在數(shù)據(jù)處理與分析方面存在一定難度。一般來說，智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)處理工作需要以數(shù)據(jù)收集、抽取、篩選等步驟為主。其中，實現(xiàn)上述數(shù)據(jù)集成工作的過程中，電力企業(yè)為進一步提升智能電網(wǎng)運行效果，在技術應用方面，主張優(yōu)先選擇ETL技術內(nèi)容，也就是我們常說的數(shù)據(jù)倉庫技術。對于ETL技術而言，在技術內(nèi)容組成方面主要以數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)轉換、數(shù)據(jù)加載技術為主。

數(shù)據(jù)抽取技術主要是指將從源系統(tǒng)中將所需數(shù)據(jù)抽取出來，并經(jīng)過系列處理后將數(shù)據(jù)內(nèi)容轉移到數(shù)據(jù)源系統(tǒng)當中；數(shù)據(jù)轉換技術主要是指將抽取出的數(shù)據(jù)內(nèi)容以形式方式實現(xiàn)轉換過程，針對錯誤數(shù)據(jù)內(nèi)容或者存在偏差的數(shù)據(jù)內(nèi)容進行反復加工處理，目的在于確保數(shù)據(jù)資源的真實性與準確性；數(shù)據(jù)加載技術主要實現(xiàn)將轉換過的數(shù)據(jù)內(nèi)容進行加載處理，目的在于將這些數(shù)據(jù)內(nèi)容全部存儲于源系統(tǒng)當中。需要注意的是，在正式應用過程中，電力企業(yè)需要根據(jù)自身實際情況，選擇合理的技術內(nèi)容實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理過程。

2.2 數(shù)據(jù)處理技術

正式處理電力數(shù)據(jù)過程中，工作人員需要運用數(shù)據(jù)處理技術實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集過程的分析與整合作用。一般來說，工作人員需要針對數(shù)據(jù)源進行分區(qū)、分表以及分庫的處理。其中，實現(xiàn)分區(qū)處理的過程中，工作人員應該根據(jù)不同文件需求進行同表數(shù)據(jù)載入過程，目的在于確保數(shù)據(jù)訪問性能得以有效提升。需要注意的是，實行分表處理過程中必須按照數(shù)據(jù)處理原則為基準，降低表單壓力。

除此之外，實行分庫處理過程中，工作人員最好按照一定的處理原則，針對不同數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)資源進行有效整合與處理，目的在于盡量提高數(shù)據(jù)輸入效率。在此過程中，無論是并行式還是縱列式數(shù)據(jù)庫構建過程，都需要按照數(shù)據(jù)本身實際情況實現(xiàn)加載處理過程。對于實時查詢功能而言，可以利用SQL與 MapReduce相結合方式，對數(shù)據(jù)處理過程進行強化處理，以期從根本上強化整體工作的抗壓效果與彈性處理效果。

2.3 數(shù)據(jù)分析關鍵技術

驅動能力作為信號數(shù)據(jù)轉換的動力源泉，在一定程度上可以對數(shù)據(jù)分析能力的實用情況產(chǎn)生直接影響。其中，信息技術的轉化過程需要按照信息數(shù)據(jù)內(nèi)容，實現(xiàn)知識決策與行動能力的延續(xù)發(fā)展。因此可以說，大數(shù)據(jù)背景下電力數(shù)據(jù)分析技能可以在支持系統(tǒng)的作用下，滿足模塊態(tài)勢規(guī)律，盡可能地為決策者提供更多的數(shù)據(jù)支持以及信息支持。舉例而言，太陽能技術廣泛地應用于電力用戶當中，并且將多余的電能直接連入到電網(wǎng)系統(tǒng)當中，促使電網(wǎng)整體運行效益得到顯著提升。

2.4 數(shù)據(jù)展示的關鍵技術

智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)背景下，電力數(shù)據(jù)關鍵性技術可以集中從可視性技術、歷史流技術以及空間信息展示技術等內(nèi)容方面進行深化與分析。其中，可視化技術多是處于電網(wǎng)狀態(tài)下實現(xiàn)監(jiān)控過程，應用層面較為廣泛且自動化程度較高。近些年來，國家電網(wǎng)針對電力系統(tǒng)自動化研究問題進行了積極研究與分析，并且按照可視化技術需求確保電力發(fā)展情況可以滿足最佳態(tài)勢要求。

與此同時，空間信息技術在電網(wǎng)參數(shù)與GIS結合方面，如虛擬現(xiàn)實技術、三維展示技術，基本上可以實現(xiàn)與電力系統(tǒng)設備管理的協(xié)調(diào)配合過程，目的在于幫助電網(wǎng)管理者更好地了解電力設備運行狀態(tài)，確保決策者可以根據(jù)電力信息情況制定相關方案。

3 結論

總而言之，面向智能電網(wǎng)應用的電力大數(shù)據(jù)關鍵技術應該根據(jù)電力系統(tǒng)運行需求以及運行狀況，做好數(shù)據(jù)處理的優(yōu)化工作與強化分析工作。最好針對電力大數(shù)據(jù)平臺運行問題，及時將電力運行過程涉及到的數(shù)據(jù)問題實現(xiàn)最大化價值提取過程，確保電力大數(shù)據(jù)真實、準確。與此同時，需要根據(jù)電力企業(yè)等級保護建設原則，實現(xiàn)電力大數(shù)據(jù)關鍵技術與安全管理措施的并存共進目標，力求從安全目標、技術需求以及業(yè)務類型等方面，體現(xiàn)出智能電網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)技術的應用優(yōu)勢。