智能电网大数据技术发展研究

智能电网大数据技术发展研究

作者：汤勇峰

来源：《电脑知识与技术》2017年第31期

摘要：智能电网的发展不仅是科学技术的成果体现，同时也是当前电力行业的发展趋势，智能电网技术是当前在电力行业的高端技术，也是大数据应用最为广泛和价值最高的领域之一。通过在电力行业应用智能电网大数据技术，能够实现电力行业的可持续发展，能够依托于技术发展，实现电力供应和电力服务工作的优化，并能够推动电网的现代一体化发展。我国当前注重在智能电网大数据技术方面的研究，且当前已经取得了诸多研究成果，标志着我国电力事业发展上的进步。因此，该文通过分析智能电网大数据的内涵，了解智能电网大数据的概念和特征，并对智能电网大数据的关键技术和发展趋势进行了分析，旨在为促进我国智能电网大数据的良好应用提出自己的想法与建议。

关键词：智能电网；大数据；关键技术；发展趋势

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）31-0242-02

随着当前我国经济社会的不断发展，社会对于供电的需求越来越高，我国电力行业的发展面对于市场和技术的双重压力，其自身也迎来了革新的良好契机。实施智能电网大数据技术，能够改变传统的电网运作模式，且智能电网能够有效结合当前的信息技术、控制技术、分析技术等来实现电网运作的智能化和现代化，更能够符合当前社会对于电力的巨大需求，同时，在当前节能环保的行业发展理念之下，运用智能电网大数据分析技术，能够有效提高电力系统的运行效率，减少其运作中存在的能源消耗，并降低成本，对环境进行优化，控制故障发生几率，提高系统的控制能力，这能够有效优化供电服务，提高电力系统供应的质量，实现我国电力行业发展水平的不断提升。当前全球的资源匮乏，社会发展与自然环境之间的矛盾不断加剧，电力行业与社会的运作和发展息息相关，只有不断优化技术，加强科学技术成果的转化，才能够促进我国社会的发展。 1 智能电网大数据的内涵

智能电网大数据是指在电力信息化的发展技术之上，通过联合智能电表、智能变电站以及电力实时监测系统等构成的电力系统。随着电力系统规模的不断扩大，智能电网大数据在数据分类上主要分为了内部数据和外部数据。内部数据主要是电力系统内部的信息处理系统、监测系统、管理系统和服务系统等。外部数据主要是分析和接受外部影响因素，包括地理信息系统、气象系统以及公共管理部门等[1]。

随着智能电网大数据在实践中的应用不断深入，智能电网大数据的特征主要包括以下三个方面：第一，大规模。当前智能电网大数据的数据量不断增多，电网的负荷增加明显。第二，高速化。当前智能电网大数据的应用能够实现电网的高速云状，能够在电网负荷运动复杂的前

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提下，保证供电高峰的平稳运作，能够及时且有效的处理故障问题。第三，多样性。智能电网大数据的数据收集能力较强，能够实现信息处理系统的综合性，并能够接受往外数据，从而使得系统运作更加安全，数据分析结果更加可靠[2]。

但是当前智能电网大数据的应用还处于初级阶段，随着数据规模的不断扩大，对于智能电网大数据技术的分析能力要求也逐渐升高，且电网结构更加多元化，也使得智能电网大数据技术在适用性和功能性方面还有巨大的发展空间，因而应当不断对此进行研究与探索。 2 智能电网大数据的关键技术 2.1 分析架构

智能电网大数据最为核心的功能的是对数据的分析，智能化代表其自身拥有较为完整的计算体系和思维运作方式，而分析架构则是实现智能电网大数据运作的基础部分。在分析架构中，当前我国所研发的智能电网大数据技术通常都采用了三级分析架构[3]。在一级也是最外层的分析层中，主要负责了对于数据的收集，结合其自身的学习系统，对于数据进行深度的挖掘，尤其在不完整、稀疏以及不确定数据分析方面，能够实现数据的分类收集。在二级分析层中为信息共享和数据隐私层，能够根据信息内容的不同，起到内外部的有效联系，实现信息的共享，并对信息进行有效的保密处理，能够保证后续数据分析的可靠[4]。在三级分析层中为大数据挖掘平台。大数据挖掘平台不仅具有了数据计算的功能，同时也有储存、限制访问等功能，能够将数据分析转化为多个任务，如果说其他两层为“执行者”，那么大数据挖掘平台则承担着“管理者”的身份。三级分析架构实现了智能电网大数据的有效运转，也是其运作的基础技术支撑[5]。 2.2 关键技术

2.2.1 大数据储存及处理平台

大数据存储功能和处理平台之间尽管是两个相互独立的板块，但是其二者之间却存在着千丝万缕的关系。智能电网大数据技术的出现存储及处理平台有两种形式，一种是流处理。所谓流处理就是直接处理的过程，将数据流进行过滤和信息元收集，能够实现数据的及时反馈，通常应用在需要实时在线的业务方面。而第二种是批处理，是先将数据进行储存，而后进行统一的处理。这是大数据存储与处理平台中较为常见的一种形式，其核心思想在于对问题进行规律，因而导致及时性不强，但是针对性较强[6]。目前智能电网大数据技术不断发展，其所涉及的数据规模越来越大，且内容越来越复杂，作为一种高速运作的系统工程，需要大数据储存及处理平台的逻辑更加集中，管控范围更加全面，学习积累能力强，自身的运作模式能够满足于方方面面的需求，才能够实现智能电网大数据技术的可拓展性。而融合了分布式系统，将文件管理、数据处理和数据库实现分布管控，并与云计算技术相结合，是当前技术研究的高端成果，也为智能电网大数据技术的发展提供了必要的基础。

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2.2.2 大数据的数据解析

大数据的数据解析也是智能电网大数据技术中的重要内容。大数据的数据解析主要分为两个方面：一方面，数据分析，大数据分析是将多种类型的数据进行集中整合，旨在研究数据背后所隐藏的模式，探究数据之间的相互信息，并再次检测与分析数据的可用价值。而另一方面则是数据解读。数据分析只是前期工作，通过数据解读才能够将数据进行转化，才能够进一步明确数据内所隐藏的信息，并加以合理的应用。因此，大数据解读实质上是对数据进行深度剖析和立体展示的过程。

当前在大数据解析方面，主要有以下几种方法：第一，数据挖掘和融合。数据挖掘不再赘述，而数据融合则是将数据中的信息和知识与当前现实社会中的物体进行是整合，并对数据进行再次解读与对应的过程。如在电动汽车充电过程中，则不仅反映了用电用户与电网之间的交互过程，同时还能够反映用电用户在选择充点电上的偏好，这就能够为电网在布点上的提供必要的数据支撑。第二，领域内的知识普及挖掘，在传统数据挖掘过程中，更加注重对难点的克服，而在智能电网大数据技术的应用中，则更加注重的普及性，电网系统的运作具有一定的普适规律，这使得在内部系统的工作原理解读中应该融合这以思想，以可重复性和可预测性的挖掘方法，来实现电网建设的举一反三，同时这也更加有助于将电网运行和规划、维修工作人员的工作经验融入到领域内的知识普及挖掘中，从而实现电力行业整体发展层次的有效提升[7]。

3 智能电网大数据技术的发展趋势 3.1 服务社会与政府部门的应用

电力需求情况基本能够反映出经济社会的发展现状，我国当前的国民经济发展状态良好，经济运行稳健，电力需求较大，智能电网中的电表和用户采集系统能够充分且全面的获取用电用户的信息，这使得能够为智能电网中的营销系统提供必要的和数据基础，另外利用大数据技术，能够实现数据的多维度统计，并实现历史同期方面的横向比较[8]。这能够在实际的应用过程中，有效分析出用户用电数据，并能够针对于行业分布、区域分布进行统计，以便于电网在负荷点分布上的调整与改进。智能电网大数据对于政府部门的工作同样也有一定的支持，当前各行业的发展均离不开电力系统，政府可以通过用电量的统计，来了解各行业的发展现状，能够基于当地的经济发展方向，加强在产业结构方面的调整力度，并能够筛选出能源消耗大的产业，进行技术升级与改造，从而促进当地能源规划，实现经济的可持续发展。 3.2 面向电力用户服务的需求

电力用户是用电的消费者，具有主体的地位，随着当前经济社会的不断发展，用电用户对于电力的需求呈现出更高水平的发展趋势，通过技术的不断创新和发展，能够有效的满足于电力用户的服务需求，并为之提供更加优质的供电服务，这也是电力行业向服务型行业转变的重要手段之一。智能电网大数据技术的在用电用户服务方面主要提供了两种技术支持：一种是需

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求侧管理。智能电网大数据技术能够根据气候条件、行业分布的不同，对用电用户进行分类，能够为每一类用户绘制日常用电数据表，从而来为后续电力供应和电网规划提供数据基础，同时还能够根据用户需求响应的不同，来分析用电用户容量上的差异情况，为其制定更加合理的管理制度。另一种是用户能效分析。智能电网大数据技术能够实现用电设备能效情况的数据收集，并能够进行横纵向上的对比，分析出于典型用电曲线不同的用户，以此来促进电网的良好发展。

3.3 满足电力公司运营和发展的应用

智能电网大数据技术能够为电力公司提供必要的电力系统暂态稳定性分析和控制支持，能够实现离线决策与在线调控相结合的管理模式，并能够基于当前管理技术的不断完善，促进电网安全管理方面的升级。另外，智能电网大数据技术还能够为电网设备提供在线故障检测的功能，能够利用数据反馈结果，迅速发现异常点，避免造成更大的事故，同时能够对故障事件进行诊断，利用学习功能与数学模型，为电网公司维修人员提供具体的维修方案，有效缩短维修时间，提高决策的科学性。当前经济社会的发展，电力企业在其中扮演的角色越来越重要，而通过利用智能电网大数据技术，能够为企业的营销工作开展提供必要的数据支持，从而实现电力行业的良好发展。 4 结束语

综上所述，当前我国电力行业的发展层次逐渐提高，智能电网大数据技术的应用，使得电力系统运作更加高效和安全，能够实现电力系统覆盖范围的扩大，并能够为电力企业的发展提供必要的数据支持，电力行业是国民经济发展的基础内容，我国还需要进一步加大在电力系统方面的研究，扩大智能电网的普及度，实现电力行业的良好发展。 参考文献：

[1] 张东霞，刘丽平，刘科研.智能电网大数据技术发展研究[J].中国电机工程学报，2015，5（1）：2-12.

[2] 彭小圣，邓迪元，程时杰，等.面向智能电网应用的电力大数据关键技术[J].中国电机工程学报，2015，9（3）：503-511.

[3] 刘义德，梁坚.智能电网大数据处理技术现状与挑战[J].科技创新与应用，2015，7（29）：184.

[4] 蒋怀光，文福拴，梅天华.智能电网中大数据的概念、技术与挑战[J].电力建设，2016，9（12）：1-10.

[5] 李杨.智能电网大数据处理技术应用现状及困境探讨[J].硅谷，2014，7（14）：91+95.

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[6] 杨通国.智能电网大数据技术的发展策略分析及研究[J].科技展望，2016，4（14）：109. [7] 王晨阳.浅谈智能电网大数据技术的应用与发展[J].智能城市，2016，5（7）：315. [8] 曲燕燕，蒋玲芳，林烽.论大数据技术在智能电网中的应用[J].中国新技术新产品，2016，9（22）：14-15.