大數(shù)據(jù)是現(xiàn)在用處很廣的一項(xiàng)技術(shù)，隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷深入和推進(jìn)，電網(wǎng)運(yùn)行和設(shè)備檢/監(jiān)測(cè)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，逐漸構(gòu)成了當(dāng)今信息學(xué)界所關(guān)注的大數(shù)據(jù)，這需要相應(yīng)的存儲(chǔ)和快速處理技術(shù)作為支撐。本文是一篇電力論文范文，主要論述了智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)。

 　　摘　要：在新的時(shí)期，智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，筆者首先分析智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)現(xiàn)狀，并從大數(shù)據(jù)傳輸及存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理的時(shí)效性技術(shù)、異構(gòu)多數(shù)據(jù)源處理技術(shù)以及大數(shù)據(jù)可視化化分析技術(shù)4個(gè)方面論述了智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

　　關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng),大數(shù)據(jù),云計(jì)算,并行數(shù)據(jù)庫,應(yīng)用現(xiàn)狀

　　一、智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)

　　電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)大致分為3類：一是電網(wǎng)運(yùn)行和設(shè)備檢測(cè)或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù);二是電力企業(yè)營(yíng)銷數(shù)據(jù)，如交易電價(jià)、售電量、用電客戶等方面的數(shù)據(jù);三是電力企業(yè)管理數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)據(jù)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步細(xì)分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)主要包括存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，目前電力系統(tǒng)中的大部分?jǐn)?shù)據(jù)是這種形式;相對(duì)于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)而言，不方便用數(shù)據(jù)庫二維邏輯表來表現(xiàn)的數(shù)據(jù)即稱為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，主要包括視頻監(jiān)控、圖形圖像處理等產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)體量巨大。隨著智能化的發(fā)展，電網(wǎng)數(shù)據(jù)從TB級(jí)逐漸上升至PB級(jí)。數(shù)據(jù)類型繁多。電網(wǎng)數(shù)據(jù)廣域分布、種類眾多，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)、時(shí)間序列數(shù)據(jù)等各類結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，各類數(shù)據(jù)查詢與處理的頻度和性能要求也不盡相同。價(jià)值密度低，以電網(wǎng)監(jiān)控視頻為例，在實(shí)時(shí)監(jiān)控的過程中，有用的數(shù)據(jù)占總數(shù)據(jù)的比例很少，絕大多數(shù)數(shù)據(jù)都屬于正常數(shù)據(jù)，而少數(shù)的異常數(shù)據(jù)正是有用的數(shù)據(jù)，也才是對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行檢修提供有力依據(jù)的數(shù)據(jù)。

　　二、智能電網(wǎng)中大數(shù)據(jù)處理技術(shù)現(xiàn)狀

　　1.并行數(shù)據(jù)庫

　　關(guān)系數(shù)據(jù)庫主要存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，提供便捷的數(shù)據(jù)查詢分析能力、按照嚴(yán)格規(guī)則快速處理事務(wù)(Transaction)的能力、多用戶并發(fā)訪問能力及數(shù)據(jù)安全性的保證。通過SQL查詢語言及強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力以及較高的程序與數(shù)據(jù)獨(dú)立性等優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛應(yīng)用。然而隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的加速，數(shù)據(jù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的管理范疇，地理信息系統(tǒng)及圖片、音視頻等各種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)逐漸成為需要存儲(chǔ)和處理的海量數(shù)據(jù)的重要組成部分。

　　2.云計(jì)算技術(shù)

　　大數(shù)據(jù)技術(shù)的需求是伴隨著云計(jì)算平臺(tái)的出現(xiàn)而出現(xiàn)，云計(jì)算的核心是海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)并行處理技術(shù)。而智能電網(wǎng)中數(shù)據(jù)量最大的應(yīng)屬于電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不僅包括在線的狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，還包括設(shè)備基本信息、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、缺陷記錄等，數(shù)據(jù)量極大，可靠性要求高，實(shí)時(shí)性要求比企業(yè)管理數(shù)據(jù)要高。云計(jì)算技術(shù)在國(guó)內(nèi)電力行業(yè)中的應(yīng)用研究還處于探索階段，現(xiàn)有云計(jì)算平臺(tái)可以滿足智能電網(wǎng)監(jiān)控軟件運(yùn)行的可靠性和可擴(kuò)展性，但實(shí)時(shí)性、一致性、數(shù)據(jù)隱私和安全等方面的要求尚不能滿足，有待進(jìn)一步研究。

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

　　1.大數(shù)據(jù)傳輸及存儲(chǔ)技術(shù)

　　智能化的發(fā)展，電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)及電力設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)被全部記錄下來，數(shù)據(jù)量越來越多，這給電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控設(shè)備以及數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)系統(tǒng)造成巨大的負(fù)擔(dān)，并對(duì)電網(wǎng)智能化發(fā)展造成很大的影響。對(duì)于智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，采用分布式文件保存的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，但對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)處理方面還有一定的局限性。所以需要對(duì)系統(tǒng)中大數(shù)據(jù)性能進(jìn)行分析并實(shí)行分類存儲(chǔ)。智能電網(wǎng)中非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)占據(jù)很大的比重，在存儲(chǔ)方面需要將這些海量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，這正是目前智能大數(shù)據(jù)處理技術(shù)面臨的困境。

　　2.數(shù)據(jù)處理的時(shí)效性技術(shù)

　　對(duì)大數(shù)據(jù)而言，數(shù)據(jù)處理速度十分重要。一般情況下，數(shù)據(jù)規(guī)模越大，分析處理的時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案是為一定大小的數(shù)據(jù)量而設(shè)計(jì)的，在其設(shè)計(jì)范圍內(nèi)處理速度可能非常快，但不能適應(yīng)大數(shù)據(jù)的要求。未來智能電網(wǎng)環(huán)境下，從發(fā)電、輸變電環(huán)節(jié)，到用電環(huán)節(jié)，都需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理。目前的云計(jì)算系統(tǒng)可以提供快速的服務(wù)，但有可能會(huì)受到短暫的網(wǎng)絡(luò)擁塞，甚至是單臺(tái)服務(wù)器故障的影響，而不能保證響應(yīng)時(shí)間。

　　3.異構(gòu)多數(shù)據(jù)源處理技術(shù)

　　未來智能電網(wǎng)要求貫通發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度等多個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)信息的全面采集、流暢傳輸和高效處理，支撐電力流、信息流、業(yè)務(wù)流的高度一體化。因此，首要功能是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模多源異構(gòu)信息的整合，為智能電網(wǎng)提供資源集約化配置的數(shù)據(jù)中心。針對(duì)海量異構(gòu)數(shù)據(jù)，如何構(gòu)建一個(gè)模型來對(duì)其進(jìn)行規(guī)范表達(dá)，如何基于該模型來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合及對(duì)其進(jìn)行有效的存儲(chǔ)和高效查詢是亟需解決的問題。由于智能電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)類型比IEC61850所涉及的類型要多，所以應(yīng)用多層知識(shí)結(jié)構(gòu)和語義的方法、建立面向領(lǐng)域的分析模型與基于語義的服務(wù)模型是一種可選的方法。

　　4.大數(shù)據(jù)可視化化分析技術(shù)

　　面對(duì)海量的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)，如何在有限的屏幕空間下，以一種直觀、容易理解的方式展現(xiàn)給用戶，是一項(xiàng)非常有挑戰(zhàn)性的工作�？梢暬�方法已被證明為一種解決大規(guī)模數(shù)據(jù)分析的有效方法，并在實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。智能電網(wǎng)各類應(yīng)用產(chǎn)生的大規(guī)模數(shù)據(jù)集，其中包含高精度、高分辨率數(shù)據(jù)，時(shí)變數(shù)據(jù)和多變量數(shù)據(jù)等。可視化通過一系列復(fù)雜的算法將數(shù)據(jù)繪制成高精度、高分辨率的圖片，并提供交互工具，有效利用人的視覺系統(tǒng)，并允許實(shí)時(shí)改變數(shù)據(jù)處理和算法參數(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察和定性及定量分析。

　　四、結(jié)語

　　我國(guó)智能電網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)成為了維護(hù)智能電網(wǎng)安全運(yùn)行的主要手段。但是隨著電網(wǎng)智能化程度逐漸深入，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在實(shí)時(shí)性、隱私性、一致性等方而也遇到了很大的挑戰(zhàn)，未來的智能電網(wǎng)將是依托大數(shù)據(jù)處理分析技術(shù)的全景實(shí)時(shí)電網(wǎng)，因此我們必須找出有效的解決方法，推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

　　作者簡(jiǎn)介：鄧煒瑛(1980-),女,吉林長(zhǎng)春人，本科，工程師。研究方向：研究繼電保護(hù)智能電網(wǎng)。

　　電力論文發(fā)表期刊推薦《華北電業(yè)》雜志由華北電網(wǎng)有限公司主辦，《華北電業(yè)》雜志編輯部編輯出版，創(chuàng)刊于1985年，原名《華北電力企業(yè)管理》。1993年更名為《華北電業(yè)》，是華北地區(qū)電力行業(yè)的權(quán)威性刊物。