大数据在电力调控中的应用

大数据在电力调控中的应用

王瑞红

（国网河南襄城县供电公司河南许昌461700）

摘要：近年来，大数据在电力调控中的应用问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先介绍了大数据分析技术路线，分析了其关键技术，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就大数据技术在电力行业中的应用问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：大数据；电力；调控；应用

1前言

作为电力调控中的一项重要方面，对大数据的应用占据着极为关键的地位。该项课题的研究，将会更好地提升对大数据应用问题的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化电力调控工作的最终整体效果。

2大数据分析技术路线

2.1数据整合

数据整合采用Kafka、Sqoop、增量捕获工具等多种技术手段，满足了关系型数据库和非关系型数据库等异构数据源的接入需求，提供数据的实时推送、抽取等采集功能，能够支撑数据按照不同的采集频率进行接入。

2.2数据存储

基于X86集群架构，采用分布式技术构建成本较低、可支持灵活扩展的存储系统，支撑公司四类数据（结构化、非结构化、海量历史准实时、地理信息数据）的存储需求。同时，支持高效的数据即席查询、非结构化数据处理、内存读写操作等功能。

2.3数据计算

提供批量计算、内存计算、流计算、查询计算等功能满足不同时效性的计算需求。批量计算能够支持大批量数据的离线分析，如历史数据报表分析。内存计算支持交互性分析，如全省用电数据在线统计。流计算支持实时处理，如电表数据实时处理、预警。查询计算基于分布式文件存储，提供类似sql的查询分析技术，将查询语句转译为并行的分布式计算任务。

2.4数据分析

能够提供横跨多个业务的分析模型和数据挖掘算法，构建模型库和算法库，开展数据模拟分析和计算预测，满足各类应用的分析挖掘需求，为分析决策类应用提供支撑。

2.5平台服务

平台服务层是统一的企业及大数据平台服务中心，其中封装了各类服务如存储服务、分析服务、计算服务及展现服务等，统一对外提供服务支持。

3关键技术研究

3.1关系数据与分布式存储同步技术

关系数据库与分布式存储同步技术是指可以将关系数据库的数据抽取到分布式存储中，又可以将分布式存储中的数据回写到关系数据库中。

大数据平台中的数据通常采取分布式存储技术进行海量数据存储，数据主要来源于公司现有的关系数据库、数据仓库。在数据进行传输的过程当中，既需要保障数据能在关系型数据库和分布式存储之间无缝传输，又需要保障大规模数据的传输与流转效率，不能影响业务系统正常运行。而传统的ETL抽取工具一般只具有关系数据库、文件、服务等数据源之间同步功能，缺少关系数据库与分布式存储之间数据同步能力。

3.2文件采集与处理技术

数据平台的数据来源除了传统的数据中心、数据仓库之外，更多的数据是来自之前无法有效处理的各类文件，如系统日志、数据交换文件、现场检修照片、远程监视的视频等。这些文件数据结构不明确、清晰，变化频繁，数量巨大。通过大数据平台的分布式存储可以低成本存储文件，也可以将其中的数据解析成结构化或半结构化的数据存储在大数据平台中。

3.3分布式文件系统

分布式文件系统是指基于客户机/服务器模式，文件系统管理的物理资源不一定直接连接在本地节点上，而是通过计算机网络与节点相连。分布式文件系统表现为文件数据存储在分散的低成本存储介质上，对外提供一致的文件访问接口，具有良好的容错性。分布式文件系统的引入，解决了海量数据存储的难题，其所具备的全分布式架构、数据块粒度切分、在线扩容减容、复制备份及普通PC硬件适用性等关键技术，支撑了安全的PB级以上规模数据在线存储，使安全、低成本、可任意扩容的大数据存储成为可能。

4大数据技术在电力调控中的应用

4.1输电环节

输电线路的安全稳定运行是经济快速发展的有力保障。但由于我国地理环境和自然环境等方面的原因，输电线路现面临诸多安全隐患。

结合线路、气象、地理、运行等数据，利用数据挖掘技术，建立运维大数据综合分析系统，能够实现故障分析、防灾研究和状态评价，能为设备的管理运行和维护提供可靠的技术支持。大数据在输电环节的应用，有学者提出了一种基于大数据分析的输变电设备状态数据的异常快速检测方法，很好地实现了设备异常的实时检测。利用软件处理和数据挖掘技术得到了落雷区域的雷电分布特征，对输电走廊的防雷工作具有一定的指导作用。

4.2变电环节

变电运行承担着对电网进行管理和调度的作用，因此变电设备的可靠性是电网供电可靠性的重要环节。目前，检修管理模式单一、一次装备智能化程度不足、变电自动化系统信息共享程度不高是当前变电环节面临的主要问题。

针对上述存在的问题，学者提出应用数据储存和处理技术实现变电设备的状态监测。同时，通过引入数据挖掘技术，建立了基于远程的变电站智能数据挖掘系统，对实际的生产产生了切实的帮助。

4.3配电环节

配电是配电企业将输电网的高压电利用变电设备，使其转变成用户所需电力产品类型并输送给用户的过程。我国目前对于智能化、信息化的配电网的建设已经全面展开，但智能化和信息化的程度仍需进一步加强。与传统配电网相比，智能配电网可以实现能量流的双向流动和信息的全面集成，同时还能够支持互动业务流程，从全局的角度进行决策的优化。

大数据技术可以为配电环节提供全面的技术支撑：可以更好的掌握用电负荷变化规律，提高对于负荷要求的预测准确程度；可以更好地指导设备的状态检修，排除现场的安全隐患，提高事故的响应程度；可以对新能源发电进行统一有效管理，提高电网运行水平的全面提升。此外，大数据在智能配电网能量优化、运行状态、不良数据变识负荷预测等方面对于配电网具有巨大的经济效益和社会效益。

5结束语

综上所述，加强对大数据在电力调控中应用问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的电力调控过程中，应该加强对大数据应用关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献

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