田俊

大數(shù)據(jù)時(shí)代的電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理技術(shù)探討

田俊

國(guó)電南瑞科技股份有限公司，江蘇 南京 210008

對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用特征進(jìn)行了分析，然后就大數(shù)據(jù)時(shí)代電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理技術(shù)展開了探討，旨在進(jìn)一步強(qiáng)化電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)控水平。

大數(shù)據(jù)；電力監(jiān)控；數(shù)據(jù)處理

電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析能夠更好地了解電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，從而確保供電質(zhì)量。電力企業(yè)監(jiān)控中心主要作用就是獲得大量的電力系統(tǒng)運(yùn)行信息，從而開展數(shù)據(jù)分析工作，及時(shí)找到系統(tǒng)中潛在的問題并及時(shí)解決問題，提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和運(yùn)行穩(wěn)定性。

1 大數(shù)據(jù)的概述

大數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫有著非常大的區(qū)別。它具備種類多、流量大、容量大、價(jià)值高等特點(diǎn)，即所謂的“4V”特性。這些特性主要從大數(shù)據(jù)“大”的方面進(jìn)行闡述，概括起來就是從“大內(nèi)容”以及“大分析”的角度來表現(xiàn)大數(shù)據(jù)的特性。在大數(shù)據(jù)背景下的電力系統(tǒng)，主要工作是對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，明確系統(tǒng)中潛在的危險(xiǎn)，并及時(shí)采取一定的措施消除危險(xiǎn)因素。電力大數(shù)據(jù)主要有下面一些特征。

（1）數(shù)據(jù)就是交互。通過交互聚合電力的大數(shù)據(jù)和行業(yè)的大數(shù)據(jù)，同時(shí)深入分析與挖掘相關(guān)數(shù)據(jù)。因?yàn)榇髷?shù)據(jù)所蘊(yùn)含的信息對(duì)經(jīng)濟(jì)態(tài)勢(shì)與高層決策具有重要價(jià)值。（2）數(shù)據(jù)就是共情。電力的大數(shù)據(jù)給發(fā)電公司準(zhǔn)確、及時(shí)發(fā)現(xiàn)與滿足用戶的需求創(chuàng)造了新途徑。共情就是感同身受。營(yíng)銷和生產(chǎn)都需要依靠電力的大數(shù)據(jù)，通過這些大數(shù)據(jù)可以給用戶提供可靠、優(yōu)質(zhì)與安全服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展的目標(biāo)。（3）速度快。采集和處理電力的大數(shù)據(jù)時(shí)，速度都比較快，伴隨終端數(shù)量增加，迫切需要提高儲(chǔ)存系統(tǒng)數(shù)據(jù)的通量，提高數(shù)據(jù)存取效率[1]。（4）數(shù)據(jù)就是能量。電力的大數(shù)據(jù)中包含了最佳輸電的調(diào)度對(duì)策與用戶用電規(guī)律等重要信息。這類信息在能耗損失降低與生產(chǎn)安排等方面有著重要作用，在某種程度上可以降低電網(wǎng)能耗，促進(jìn)發(fā)電企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2 大數(shù)據(jù)背景下對(duì)電力企業(yè)的要求

2.1 大數(shù)據(jù)背景下的電力企業(yè)必須加大數(shù)據(jù)開放力度，對(duì)不同數(shù)據(jù)資源進(jìn)行整合

電力系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，其在正常工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多的數(shù)據(jù)。如何處理這些數(shù)據(jù)是電力企業(yè)必須關(guān)注的問題。電力企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)上述數(shù)據(jù)的開放程度。一般來講，不同部分可以得到的數(shù)據(jù)有所不同。如果各個(gè)部分都獨(dú)立處理能夠獲得的數(shù)據(jù)，那么對(duì)數(shù)據(jù)的利用率就不是很高。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，這是提高數(shù)據(jù)利用率的有效措施。

2.2 大數(shù)據(jù)背景下的電力企業(yè)必須完善業(yè)務(wù)流程，同時(shí)加強(qiáng)管理

企業(yè)業(yè)務(wù)流程的有效性是影響企業(yè)工作效率的關(guān)鍵因素，電力企業(yè)應(yīng)具備充分挖掘大數(shù)據(jù)平臺(tái)的潛力，借助該平臺(tái)不斷提升自身效率。此外，在開展績(jī)效考核時(shí)，利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，及時(shí)找到現(xiàn)有績(jī)效考核體系存在的不足之處，進(jìn)一步健全現(xiàn)有體系[2]。

2.3 大數(shù)據(jù)背景下的電力企業(yè)必須加強(qiáng)安全管理，提高工作效率

電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的安全問題非常重要。在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，電力系統(tǒng)可以借助大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建科學(xué)合理的安全評(píng)價(jià)考核系統(tǒng)。此外，在大數(shù)據(jù)安全技術(shù)的協(xié)助下，電力企業(yè)還可以確定系統(tǒng)中現(xiàn)存的安全問題，采取一定的措施及時(shí)消除安全隱患，提高系統(tǒng)的安全性。

3 電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式

3.1 集中監(jiān)控系統(tǒng)模式

集中監(jiān)控系統(tǒng)模式針對(duì)的是供電范圍比較集中、而監(jiān)控對(duì)象數(shù)量又不大的電力監(jiān)控系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)采用的是分層分布式機(jī)構(gòu)，由于供電范圍比較集中，間隔距離短，其間隔層設(shè)備采用Modbus 通信協(xié)議。通過屏蔽雙絞線接入通信管理機(jī)，然后再通過以太網(wǎng)與后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行通信。系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)可以在計(jì)算機(jī)顯示屏上顯示整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控畫面和實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，通過軟件進(jìn)行常規(guī)控制，修改和配置。

3.2 區(qū)域供電集中監(jiān)控系統(tǒng)模式

該系統(tǒng)最適合應(yīng)用到區(qū)域較廣、電力設(shè)備分布較散的電力監(jiān)控系統(tǒng)中。整個(gè)系統(tǒng)選擇使用的是分部通信的方式，主控室進(jìn)行統(tǒng)一管理。每個(gè)變電所的通信管理設(shè)備經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)、光纖組成一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)，最終完成對(duì)區(qū)域電力運(yùn)營(yíng)狀況的監(jiān)控。

3.3 光纖自愈環(huán)網(wǎng)集中監(jiān)控系統(tǒng)模式

該模式基本上都應(yīng)用在大型的供電網(wǎng)絡(luò)中，該監(jiān)控系統(tǒng)選擇使用的是基于光纖自愈環(huán)網(wǎng)的以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這種組網(wǎng)構(gòu)成容錯(cuò)高、傳輸速度快、距離遠(yuǎn)，且網(wǎng)絡(luò)分布簡(jiǎn)單明了，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行具有較高的可靠性。

4 大數(shù)據(jù)背景下電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理技術(shù)分析

4.1 大數(shù)據(jù)背景下電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的類型

4.1.1 基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)

該類型的數(shù)據(jù)指的主要是和自動(dòng)化系統(tǒng)功能設(shè)備自身屬性相關(guān)的一些數(shù)據(jù)，比如發(fā)電機(jī)、變壓器等設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這些設(shè)備的信息數(shù)據(jù)通常都是電力企業(yè)自己實(shí)施管理和控制的。這些數(shù)據(jù)會(huì)經(jīng)由服務(wù)器與其他系統(tǒng)進(jìn)行同步，從而為調(diào)度中心的調(diào)度工作奠定基礎(chǔ)。

4.1.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)

所謂實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)基本上都是電力系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生并被系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)，其特點(diǎn)為數(shù)據(jù)規(guī)模龐大，對(duì)存儲(chǔ)空間有較高的要求。這一部分?jǐn)?shù)據(jù)在經(jīng)過系統(tǒng)糾錯(cuò)處理后，可以為電力調(diào)度部門或者管理層制定決策提供一些參考?，F(xiàn)在，我國(guó)電力自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理具有較高的水平，因此對(duì)于從系統(tǒng)中收集到的信息無須進(jìn)行較多的處理就能夠直接使用。

4.1.3 日常管理型數(shù)據(jù)

這種類型的數(shù)據(jù)指的是電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)過程中統(tǒng)計(jì)的各種數(shù)據(jù)。各個(gè)部門需要對(duì)工作中遇到的問題進(jìn)行處理。通常來講，這一部分?jǐn)?shù)據(jù)僅僅要在某個(gè)特定的范圍內(nèi)展共享就可以。在現(xiàn)代電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)中，構(gòu)建數(shù)據(jù)同步和共享平臺(tái)是非常重要的，其重要性和必要性主要體現(xiàn)在以下方面：（1）日常管理數(shù)據(jù)能夠較為精準(zhǔn)地反映出電力網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備運(yùn)行的狀況；（2）電力工作人員通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，能夠更好地開展運(yùn)維管理工作[3]。

4.2 對(duì)于監(jiān)測(cè)異動(dòng)數(shù)據(jù)處理的分析

電力企業(yè)的運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)可以得到一些異常數(shù)據(jù)，這主要是因?yàn)槠髽I(yè)在運(yùn)行中出現(xiàn)了一定的問題。就電力企業(yè)而言，筆者認(rèn)為異常現(xiàn)象主要有以下幾種。

（1）業(yè)務(wù)異常。這種異常主要指的是通過分析業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)中存在不太正常的變動(dòng)。（2）接口異常。這種異常主要指的是數(shù)據(jù)在傳輸接口處存在的一些不太正常的變動(dòng)。（3）數(shù)據(jù)質(zhì)量異常。主要指的是得到的數(shù)據(jù)本身存在一定的問題，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)不夠精確、數(shù)據(jù)存在缺失現(xiàn)象等。

4.3 大數(shù)據(jù)背景下電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的應(yīng)用分析

4.3.1 運(yùn)營(yíng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)在電力營(yíng)銷方面的應(yīng)用

營(yíng)銷環(huán)節(jié)對(duì)電力企業(yè)的發(fā)展是至關(guān)重要的，直接關(guān)系著電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。首先，電力企業(yè)應(yīng)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，及時(shí)找到營(yíng)銷環(huán)節(jié)中的不足之處。此外，還可以借助大數(shù)據(jù)技術(shù)減少消耗在營(yíng)業(yè)窗口的巡查時(shí)間，不斷提高電力企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，提高客戶對(duì)電力企業(yè)的滿意度。工業(yè)方面的客戶是電力企業(yè)的主要客戶源，工業(yè)用電量一般都比較大，電力企業(yè)應(yīng)關(guān)注對(duì)大用電量的預(yù)測(cè)管理，這完全可以借助大數(shù)據(jù)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

4.3.2 運(yùn)營(yíng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)在電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

電力生產(chǎn)過程是非常關(guān)鍵的，整個(gè)生產(chǎn)過程的質(zhì)量決定著最終的電力質(zhì)量。電力企業(yè)應(yīng)充分利用監(jiān)控系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行合理的分析和處理，從而為電力生產(chǎn)過程提供一定的指導(dǎo)，比如為不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)構(gòu)建合適的模型，不斷增強(qiáng)電力生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可靠性。

5 結(jié)束語

總之，大數(shù)據(jù)背景下要求電力企業(yè)利用電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)，加強(qiáng)對(duì)平臺(tái)數(shù)據(jù)的利用，為供電部門的運(yùn)作提供基礎(chǔ)支持，為企業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐，因此對(duì)大數(shù)據(jù)背景下電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行分析具有重要意義。

[1]吳佳藝. 大數(shù)據(jù)背景下談電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理技術(shù)[J]. 低碳世界，2017（17）：235-236.

[2]彭英華，刁慕杰，王程. 基于大數(shù)據(jù)背景的電力運(yùn)營(yíng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理研究[J]. 機(jī)電信息，2018（18）：179-180.

[3]曹靜靜. 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)中的應(yīng)用[J]. 低碳世界，2017（20）：79-80.

Discussion on Data Processing Technology of Power Operation Monitoring in Big Data Era

Tian Jun

Nari Technology Development Co., Ltd., Jiangsu Nanjing 210008

The big data technology and its application characteristics in the power system are analyzed, and then the data processing technology of power operation monitoring in the era of big data is discussed, aiming to further strengthen the monitoring level of power operation.

Big data; power monitoring; data processing

TP311.1

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