面向智能电网应用的电力大数据关键技术_彭小圣
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电力大数据关键技术的应用一、数据采集1.传感器技术电力系统中的传感器技术可以帮助实时监测设备运行状态、环境参数和电力参数。
通过对传感器数据的采集和分析,可以实现对电力系统运行状态的实时监测和预测,从而为运维决策提供数据支持。
传感器技术的发展为电力大数据的应用提供了可靠的数据来源。
2.物联网技术物联网技术可以实现对各种电力设备的远程监测和控制,通过连接传感器和执行器,实现对设备的远程数据采集和控制。
这种技术可以帮助电力企业实现对设备的自动化管理和精准化控制,提高设备的利用率和运行效率。
3.无线通信技术二、数据存储1.云计算技术云计算技术可以实现对大量数据的存储和管理,将数据存储在云端服务器上,实现对数据的共享和分析。
通过云计算技术,电力企业可以实现对数据的统一管理和高效利用,降低数据管理的成本和提高数据的安全性。
2.大数据平台三、数据分析1.数据挖掘技术数据挖掘技术可以对大量数据进行深入分析,发现数据的潜在规律和价值信息。
通过数据挖掘技术,可以实现对电力系统运行状态和用户需求的深入了解,为企业决策提供更加精准的数据支持。
2.人工智能技术人工智能技术可以实现对大量数据的智能分析和预测,通过建立模型和算法,实现对电力系统运行状态和用户需求的智能分析和预测。
人工智能技术可以帮助电力企业实现对数据的智能化利用,提高运行效率和服务质量。
3.数据可视化技术数据可视化技术可以将大量数据进行可视化展示,通过图表、地图等形式展示数据分析结果。
数据可视化技术可以帮助电力企业更加直观地了解数据的变化和趋势,为决策提供更加直观的数据支持。
四、数据应用1.智能运维通过对大量设备数据的分析和预测,可以实现对电力系统的智能化运维管理,通过故障预警和维修优化,实现对设备运行状态的智能化管理。
2.智能配电通过对用户需求和电力参数的智能分析和优化,可以实现对电力配送系统的智能化管理,提高配电效率和质量。
3.智能服务通过对用户行为和需求的智能分析,可以实现对用户的个性化服务和精准营销,提高用户满意度和忠诚度。
电力电气・Electric Power130 大陆桥视野·2015年第22期一、电力大数据电力大数据是大数据理念、技术和方法在电力行业的实践。
电力大数据涉及到发电、输电、变电、配电、用电、调度各环节,是跨单位、跨专业、跨业务的数据分析与挖掘,以及数据可视化技术。
电力大数据由结构化数据和非结构化数据构成,随着智能电网建设和物联网的应用,非结构化数据呈现出快速增长的势头,其数量将大大超过结构化数据。
电力大数据的特性满足大数据的五个特性,一是数据量大、二是处理速度快、三是数据类型多、四是价值大、五是精确性高。
电力大数据在电力行业具有良好的发展前景,坚强智能电网的迅速发展使信息通信技术正以前所未有的广度、深度与电网生产、企业管理快速融合,信息通信系统已经成为智能电网的“中枢神经”,支撑新一代电网生产和管理发展。
当前,电网业务数据大致分为三类:一是电网公司生产数据,如发电量、电压稳定性等方面的数据;二是电网公司运营数据,如交易电价、售电量、用电客户等方面的数据;三是电网公司管理数据,如ERP、一体化平台、协同办公等方面的数据。
如能充分利用这些基于电网实际的数据,对其进行深入分析,便可以提供大量的高附加值服务。
这些增值服务将有利于电网安全检测与控制(包括大灾难预警与处理、供电与电力调度决策支持和更准确的用电量预测),客户用电行为分析与客户细分,电网公司精细化运营管理等等,实现更科学的需求侧管理。
二、电力大数据在电网公司的应用(一)大数据在输电线路中的应用随着电网规模的壮大,输电线路状态监测系统的数据库处理工作量与处理效率都必须提高,这主要是由于输电线路状态监测系统工作中接收和处理的数据量越来越大。
并且输电线路状态监测系统还必须提供技术支持,以满足监视、控制、培训仿真、运行管理的需求。
系统采集数据量越来越多,接入系统的输电线路数量不断增长,线路中监测的数据类别不断增长,针对海量、实时高频数据采集的云计算平台采用分布式数据存储方案,并提供高效的并行查询和计算的能力,适合输电线路状态监测系统的实时、历史数据的存储与应用。
面向智能电网应用的电力大数据关键技术孔剑虹吴江宁隋佳新徐宇发表时间:2017-08-02T15:40:49.403Z 来源:《电力设备》2017年第9期作者:孔剑虹吴江宁隋佳新徐宇[导读] 摘要:随着社会经济不断发展,我国电力事业发展迅速,电网智能化、数字化、自动化发展趋势愈发明显,电网规模及运行功能发展(国网辽宁省电力有限公司大连供电公司辽宁大连 116011)摘要:随着社会经济不断发展,我国电力事业发展迅速,电网智能化、数字化、自动化发展趋势愈发明显,电网规模及运行功能发展、提升迅速,相应提高了对于电网运行管理的实际要求。
受电网迅猛发展影响,电网运行管理工作量及参考数据急剧增加,传统电网管理模式表现出越来越明显的不适应性和局限性,亟需探索一种全新的信息处理技术,提高电网信息处理效率,促进智能电网的有效发展。
笔者从智能电网入手,就电力大数据关键技术,进行了分析和探讨,以供相关单位及人员参考。
关键词:智能电网;电力大数据;关键技术大数据是一个应用于信息技术领域的概念,原始概念是指网络搜索索引更新过程中,需要分析和处理的海量数据集。
随着我国电力事业不断发展,电网覆盖率逐年上涨、电网功能愈发复杂,电力系统运行管理过程中需要处理的信息数据几何增长,我国电力事业正式进入电力大数据时代。
大数据对于我国电力事业发展的影响是深入且全面的,但不可置疑的是大数据蕴含着巨大的发展价值,因此,从大数据关键技术入手,探究科学、有效的技术应用模式,提高电力信息处理能力,对于促进我国智能电网发展,具有重要的现实意义。
一、智能电网、大数据及云计算间的关系概述(一)大数据与智能电网间的关系概述智能电网是现代电网发展的主要趋势,其具体是指融合计算机技术、通信技术、信息技术以及电力系统原有输配电设备形成的新型电网结构。
智能电网普遍具有集成控制特征,在供电安全性、供电稳定性、供电效率以及环境保护方面,具有特殊优势。
智能电网的实施意义在于通过采集用户及用电信息,优化电网运行管理措施,提高电网信息交换效率,从而借助现代信息技术,实现电网信息自动采集、监控、保护等功能。
基于“网上国网”的“互联网+ 电力营销”服务模式发布时间:2021-09-06T07:11:30.662Z 来源:《福光技术》2021年10期作者:吕同磊[导读] 并且这一企业能够为国家的信息安全、成本建立一个更加稳固的基础。
国网河北省电力有限公司晋州市供电分公司 052260摘要:在互联网+ 的背景下,电力企业需要顺应时代发展趋势,积极创新传统电力营销服务模式,扭转传统的服务理念,在不断改进的过程中,建立健全信息化服务机制,树立良好的服务意识,努力提升工作人员的专业素质,从多方面提升电力企业营销服务的效率,满足客户的需求。
关键词:网上国网;互联网+ 电力营销;服务;模式引言在当前科技不断发展的趋势下,不管当前的互联网技术已经到达了什么样的层次以及水平,我们都需要不断地为自我的水平进行提升;其意义就在于能够通过“互联网 +”的技术能够使国家开辟出来一个新兴的市场和企业;并且这一企业能够为国家的信息安全、成本建立一个更加稳固的基础。
1基于“互联网”+ 背景的电力营销服务现状1.1营销模式存在滞后性随着互联网 + 时代的到来,有些电气企业在推进营销服务创新时,仍援用传统服务模式,未能科学利用市场信息,对互联网营销构建及落实有所忽视,使得企业电力服务的效率及质量大打折扣,难以满足人们多元化消费需求。
在互联网技术飞速发展的时代背景下,在线交易得到普及和推广。
然而,有些电力公司在网络信息公开平台建设上存在不足,未能有效发挥网络宣传的效果,在网络缴费、相应手续办理等环节存在不足。
消费者往往需要专门到营业厅获取业务信息或办理业务,不仅难以满足消费者的需求,而且会影响服务项目变更信息的传播。
1.2服务意识欠缺当前,电力营销相关人员的新技术应用方面还存在着一定的不足,新业务在开展过程中因为新技术应用的不足还停留在电力基础服务方面,这也就使得实际服务过程中对于社会经济发展也比较缓慢。
例如电网企业在加快社会清洁能源供应和节能减排等相关服务发展的时候,通常就会出现绿色低碳节能环保高效技术的工作措施不够完善的情况出现。
电力大数据关键技术的应用马瑞内蒙古电力(集团)有限责任公司航检分公司内蒙古自治区呼和浩特市 010100摘要:目前,在电网运营过程中,将会涉及到众多数据,包括数据源、异构、海量等,故将大数据新技术引入电网运营过程中,是发展智能电网的必然条件。
随着我国智能电网的建设规模不断扩大,电网营销系统、资产系统、人才资源系统、财务系统、综合系统、协同和决策系统等6+1系统在电力各个领域中得到了广泛应用。
这些系统是我国电力大数据的重要来源,推动了电力行业的迅速发展。
因此,本文探讨基于电力大数据关键技术及应用具有重要的意义。
关键词:电力大数据;关键技术;应用分析信息时代的到来,人们无论日常生活亦或是生产都不能离开电力系统,但是其运行中会产生极为庞大的数据信息,且信息从速度和类型上都增长较快,这与大数据的特征也有相符合的地方。
当前,由于电网系统的不断推进,系统内的数据资源会持续增多,甚至会出现极强的增长态势,这是传统数据处理系统很难完成的事情,所以使用大数据技术有一定的必然性。
一、电力大数据电力大数据主要来自于电力系统中的发电、运电、变电、配电、用电与调度几个模块之间的信息互通,再对信息进行集中处理和收集,数据量巨大,并且按照指数增长的形式进行骤增。
电力大数据主要指的是:①电网运行数据、设备检测数据、设备监测数据;②发电公司的财务表现,例如居民用电量、用电定价、用电户基本材料统计等;③电力企业管理数据。
电力大数据主要具有以下几个方面的特点,即数据种类繁多、数据基数大、数据处理迅速、数据价值含量低等。
近几年来,大数据技术逐步成为我国智能电网的发展基础,不仅可以为我国智能电网的未来发展奠定基础,而且有利于我国智能电网的进一步发展。
总而言之,大数据技术是未来我国智能电网的发展核心。
二、大数据关键性技术分析2.1集成管理技术智能电网下的大数据平台,拥有海量的信息存储。
特别是在实际的应用中,由于传感器的融入能让很多信息直接传输到系统之中,能使数据采集工作得以完善。
电力大数据信息云计算应用摘要:伴随着社会的进步,我国的电力企业也在采用着先进的数据分析技术,以便可以及时地跟上社会的步伐,可以为国民提供更好地供电服务。
云计算的电力大数据分析技术正是在这样的大环境下产生的,和传统的计算机操作不一样的是,云计算有着更为复杂的数据和精确的计算,有了云计算的参与,电力企业可以获得更加准确有效的数据信息,从而可以促进电力企业工作效率的提高。
关键词:电力大数据;云计算;应用分析在云计算环境下,电力大数据分析主要是以分布式计算框架为基础,并对电力大数据的各种特征充分利用起来,从而设计出对数据更新完全适用的各种提升技术,对传统电力系统进行了必要的改革。
此外,对比传统的电力系统数据分析来说,这种云计算下的电力数据分析的优势有很多,不仅使数据查询的效率提高,还可以有效的降低成本。
目前,电力大数据的发展备受重视,已经有很多大中型电力企业针对大数据信息技术展开了既全面又深入的研究。
为此,大数据信息化也成为电力企业未来发展的一个主要目标。
一、大数据的含义及特点体系庞大程序较为复杂的数据系统被称为大数据。
通常情况下,对于数据的收集,分类,整理及归纳等工作的有效实施,可以通过数据处理系统或数据分析程序等对其进行分析,而且虽然具有此分析方式,却经常无法达到想要的处理结果。
导致这一现象的根本原因在于大数据分析具有非常特殊的性质,即其具有信息量大,分析速度快及种类多样化的特点。
所以为了有效进行数据分析工作,必须在数据分析方式上进行创新,由于现阶段国内电力工业得到一定发展,并且计算机技术的应用也越来越广泛。
通过此先进技术和信息系统衍生出的多种系统,如SCADA/EMS系统、水调自动化系统及调度信息管理系统等。
这些设备在经过多年的运行中,为电力系统提供了大量的丰富数据资源。
这些数据都是在电力企业内,变电和配电以及用电等所有环节内,形成的各种各样的、规则不一的数据,这些数据大多数是由智能设备和智能软件产生的,它是智能电网项目的重中之重[2]。
面向智能电网应用的电力大数据关键技术
随着传感器技术和信息通信技术的发展,智能电网应用中产生的电力数据规模庞大、种类繁多,对电力系统的运行和管理提出了新的挑战。
面向智能电网应用的电力大数据关键技术包括数据采集和传输、数据存储和管理、数据挖掘和分析以及数据安全和隐私保护等方面。
数据采集和传输是电力大数据关键技术的基础。
通过传感器、智能电表等设备对电力系统进行实时监测,采集各种类型的电力数据,如电压、电流、功率等。
利用通信技术将采集到的数据传输到数据中心,确保数据的实时性和准确性。
数据存储和管理是电力大数据关键技术的核心。
由于电力数据的规模庞大,传统的存储和管理方式已经无法满足需求。
所以,需要建立高效可靠的数据存储和管理系统,包括海量存储技术、分布式存储技术以及数据压缩和索引技术等,以满足电力大数据的高效存储和检索需求。
数据挖掘和分析是电力大数据关键技术的关键环节。
通过数据挖掘和分析技术,可以从海量的电力数据中提取有价值的信息和知识,对电力系统的运行状态进行分析和预测,识别潜在的故障和隐患,提高电力系统的可靠性和稳定性。
利用数据挖掘和分析技术,还可以对电力用户的用电行为进行分析,制定合理的用电策略,实现电力需求的智能调控。
数据安全和隐私保护是电力大数据关键技术的重要内容。
电力数据的泄露和篡改可能导致电力系统的安全风险,对用户的隐私造成侵犯。
需要采取多种安全措施,包括数据加密、访问控制、数据备份和恢复等,确保电力数据的安全性和完整性。
还需要建立隐私保护机制,对用户的个人信息进行保护,避免个人隐私的泄露。
大数据技术在电力企业中的应用分析摘要:随着科技的发展,各行各业的智能化程度不断提高,电力行业也是如此,电网技术的智能化程度已今非昔比。
“大数据”、“物联网”等新概念的提出推动了电力企业迎接更多的机遇和挑战。
国家电网、南方电网等不少电力公司都顺应时代潮流积极开展智能电网、用电效能与环境保护等众多领域的大数据层面的研究,从而让本公司的科技创新度不断提高。
当电力公司面对海量数据的时候,他们必须找到科学的方法来对这些数据加以利用,这样公司才能够在激烈的市场竞争中立足。
电力系统对大数据技术进行应用的时候,要对当前业务模式进行全面改革,从而构建出科学合理的电力系统大数据平台。
关键词:大数据技术;电力系统;应用引言随着计算机技术和信息化建设的不断发展,传统电网逐渐向智能电网转变,贯穿电力企业发电、输电、变电、配电、调度、营销等方面业务的信息系统不断增加。
各业务部门数据标准混乱、数据质量参差不齐,造成数据口径不一致,信息系统呈烟囱状造成信息孤岛化严重,阻碍数据的共享应用,难以最大限度发挥数据价值,且业务协同效率较低,造成营销精益化管理、运营管理等工作开展困难。
电力企业的供电范围广阔、服务的电力用户数量众多、运营资产庞大、发电用电电量平衡、远距离的电能传输、高度可靠的调度能力、24h不间断供应电量等特点,导致电力企业运营产生的数据数量规模庞大、数据类型繁杂、数据增长非常迅速,符合大数据的规模性(Volume)、多样性(Variety)和高速性(Velocity),即3V特性。
当前电力企业在运营过程中产生的数据呈爆炸式增长,传统的数据处理技术已无法满足要求,通过大数据技术实现数据全面采集、数据存储、数据分析、数据可视化展现,已成为电力企业信息化、智能化发展的必然要求。
大数据技术不仅能够实现多系统信息融合,避免电力企业内部各系统间出现的数据冗余、数据不一致以及信息孤岛问题,且大数据技术能够实现数据的全面采集、规范管理、安全存储、高效便捷的数据分析处理以及数据的可视化展示,从海量数据中提取知识与信息,为电力企业的发展提供决策支持。
第35卷第3期中国电机工程学报V ol.35 No.3 Feb.5, 20152015年2月5日Proceedings of the CSEE ©2015 Chin.Soc.for Elec.Eng. 503 DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.03.001 文章编号:0258-8013 (2015) 03-0503-09 中图分类号:TM 711面向智能电网应用的电力大数据关键技术彭小圣1,邓迪元1,程时杰1,文劲宇1,李朝晖1,牛林2(1.华中科技大学电气与电子工程学院,湖北省武汉市 430074;2.国网技术学院,山东省济南市 250002)Key Technologies of Electric Power Big Data and Its Application Prospects in Smart Grid PENG Xiaosheng1, DENG Diyuan1, CHENG Shijie1, WEN Jinyu1, LI Zhaohui1, NIU Lin2(1. School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, HubeiProvince, China; 2. State Grid of China Technology College, Jinan 250002, Shandong Province, China)ABSTRACT: Application of big data techniques in power system will contribute to the sustainable development of power industry companies and the establishment of strong smart grid. This paper introduced a universal framework of electric power big data platform, based on the analysis of the relationships among the big data, cloud computing and smart grid. Then key techniques of electric power big data were discussed in four aspects, including big data management techniques, big data analyzing techniques, big data processing techniques and big data visualization techniques. Finally, the paper presented three typical application examples of electric power big data techniques which were new and renewable energy integration, wind turbine condition monitoring and assessment, power system catastrophic failure prediction. The application of big data technologies in smart grid will bring deep change and brilliant future to power system, and will promote the development of power industry to a new generation.KEY WORDS: big data; cloud computing; smart grid; data integration; data analysis; data processing; data visualization摘要:大数据为智能电网的发展注入新的活力,掌握电力大数据的关键技术对电力行业的可持续发展和坚强智能电网的建立具有重要意义。
面向智能电网的电力大数据技术应用分析
陈诗瑞
【期刊名称】《电力设备管理》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】为了全面提升电网供电服务质量,加强智能电网建设过程中大数据技术的应用势在必行。
大数据技术能够有效整合分析各类电网数据信息,精准定位故障,提升电网供电可靠性。
基于此,文章针对智能电网大数据的特征及大数据技术在智能电网中的具体应用展开研究,旨在能更好地推动我国电力产业的蓬勃发展。
【总页数】3页(P125-127)
【作者】陈诗瑞
【作者单位】贵州电网有限责任公司铜仁供电局
【正文语种】中文
【中图分类】TM7
【相关文献】
1.面向智能电网应用的电力大数据技术研究
2.面向智能电网的电力大数据技术
3.电力大数据技术在智能电网中的应用
4.智能电网应用下的电力大数据技术
5.面向智能电网的电力大数据技术应用分析
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面向智能电网应用的电力大数据关键技术符式阳发布时间:2021-11-07T09:56:27.316Z 来源:《中国科技信息》2021年10月下30期作者:符式阳[导读] 随着智能电网技术的日益成熟,智能电网的建设速度也在日益加快,随之而来的是各种传感器和智能电表的大量使用,导致产生了海量的电力数据,如何处理这些数据是现阶段智能电网发展面临的最主要问题。
云计算技术因为可以向用户提供海量的存储空间和强大的计算能力近年来被广泛的关注,在数据处理方面跟其他技术相比也具有很大的优势,已经广泛的运用到互联网、电商等领域。
结合上述技术的不足,本研究构建出新型云计算电力数据平台来处理电力大数据,将云计算技术和智能电网进行深度融合,构建出基于云计算技术的电力大数据分析处理系统,采用多维度检索、支持数据等新的多存储模型以及自动翻译工具等方式解决传统电网信息数据处理速度慢、存储空间不足等问题。
广东电网有限责任公司广州供电局符式阳广东广州 510000摘要:随着智能电网技术的日益成熟,智能电网的建设速度也在日益加快,随之而来的是各种传感器和智能电表的大量使用,导致产生了海量的电力数据,如何处理这些数据是现阶段智能电网发展面临的最主要问题。
云计算技术因为可以向用户提供海量的存储空间和强大的计算能力近年来被广泛的关注,在数据处理方面跟其他技术相比也具有很大的优势,已经广泛的运用到互联网、电商等领域。
结合上述技术的不足,本研究构建出新型云计算电力数据平台来处理电力大数据,将云计算技术和智能电网进行深度融合,构建出基于云计算技术的电力大数据分析处理系统,采用多维度检索、支持数据等新的多存储模型以及自动翻译工具等方式解决传统电网信息数据处理速度慢、存储空间不足等问题。
关键词:智能电网;电力大数据;关键技术1 基于云计算的电力大数据分析系统架构设计云计算技术在处理大数据方面已经有比较成熟的应用,但是多用于互联网行业,而互联网大数据与电力大数据存在很多不同,比如检索、读写和编写等方面,但是基本的架构依然可以参考。
大数据技术在电力企业中的应用研究发布时间:2022-08-29T11:08:34.749Z 来源:《科学与技术》2022年第30卷第8期作者:郑飞[导读] 大数据技术不仅能够实现多系统信息融合,避免电力企业内部各系统间出现的数据冗余、数据不一致以及信息孤岛问题郑飞国网长治供电公司,山西省长治市046000摘要:大数据技术不仅能够实现多系统信息融合,避免电力企业内部各系统间出现的数据冗余、数据不一致以及信息孤岛问题,且大数据技术能够实现数据的全面采集、规范管理、安全存储、高效便捷的数据分析处理以及数据的可视化展示,从海量数据中提取知识与信息,为电力企业的发展提供决策支持。
文章研究了大数据技术在电力企业中的应用,以供相关人员参考。
关键词:大数据;电力企业;数据分析1电力企业大数据技术的特征①体量。
大数据技术最明显的特征表现为数据体量大。
随着电力企业的不断改革,企业正在逐步建设智能化和信息化的电力系统。
这样一来,会加大电力数据的增长速度。
电力系统中涉及非常多的内容,从电力生产方面来看,对温度、频率、锅炉压力等指标要求不断提高,这就需要采集和处理大量的数据。
同时,采集频率相较以往会不断增加,使数据体量越来越大。
②速度。
大数据技术在采集、处理以及分析数据方面具有一定的优势,速度非常快。
在电力企业中对处理时间的要求非常严格,大数据对系统运行状态的反馈时延需要控制在1s以内,在实际工作中要合理使用流处理技术。
③能量。
对于电力企业而言,能量就是指数据,是大数据技术在电力系统中价值的表现方式。
在电力系统中应用大数据技术,可以对不断增多的数据进行细化处理,进而使客户的权益得到进一步保护。
另外,将大数据技术合理运用到电力系统各环节中,能够减少能量的消耗量,增加客户的可用能量。
同时,在生产电能环节虽然大数据技术无法直接参与,但合理应用这项技术可以减少其他环节的电能损耗,间接加大电能的最终可利用量。
此外,应用大数据技术也是收集不必要损耗能量的过程,具有一定的环保性,可以促进电力企业的可持续发展。
浅析智能电网中的电力大数据应用石碧薇摘要:目前,智能电网的发展已趋于成熟,能够对电网全景信息进行实时采集。
自“能源互联网”、“互联网”等网络概念提出以来,智能电网的数据量呈指数级增长,各种网内和网外数据纷纷涌入进来,大量的数据信息有效提高了智能电网决策的科学性。
但同时,海量数据需要进行存储、甄别以及相应的处理,又是智能电网不得不面对的挑战。
在智能电网领域中,通过大数据技术的运用,能使智能电网顺利度过发展瓶颈期。
本文将就智能电网领域中大数据的具体应用进行深入探讨。
关键词:智能电网;电力大数据应用;应用分析引言智能电网是全球电力发展的重要方向,是实现电力能源转换和传输的重要环节,作为新型电力技术,智能电网技术的经济性、可靠性、安全性更高,其能够在保证电力系统安全稳定运行的基础上,促进电力传输环节风险的降低。
在智能电网运行过程中会产生海量数据,这些数据的处理和运用在很大程度上决定了智能电网的发展,所以实践中应强化对智能电网大数据处理技术的运用,不断克服该项技术应用中的困难,最终为智能电网发展提供保障。
1智能电网大数据特征在电力信息化推进过程中,电力数据种类和规模迅速增加,智能电表、智能变电站、现场移动检修系统、实时监测系统、测控一体化系统、为各个专业服务的信息管理系统的数据集合形成了智能电网大数据。
依据数据来源可将智能电网大数据分为电网外部数据和电网内部数据,内部数据由电信息营销系统、采集系统、配电管理系统、广域监测系统、能量管理系统、生产管理系统、客服系统、设备监测和检测系统、财务管理系统数据构成,外部数据由公共服务部门、地理信息系统、气象信息系统、电动汽车充换电管理系统数据构成。
这些数据由不同部门管理,在不同地方分布,其特性包括分布管理、分布放置。
2智能电网大数据技术的发展措施2.1大数据传输和存储技术电力系统、智能电网发展变革的趋势中,记录具体的数据运行和设备状态,可以发现大量的数据存储问题,在监控装置中具有较大的压力,因此,电力系统智能化的发挥受到一定限制。
第35卷第3期中国电机工程学报V ol.35 No.3 Feb.5, 20152015年2月5日Proceedings of the CSEE ©2015 Chin.Soc.for Elec.Eng. 503 DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.03.001 文章编号:0258-8013 (2015) 03-0503-09 中图分类号:TM 711面向智能电网应用的电力大数据关键技术彭小圣1,邓迪元1,程时杰1,文劲宇1,李朝晖1,牛林2(1.华中科技大学电气与电子工程学院,湖北省武汉市 430074;2.国网技术学院,山东省济南市 250002)Key Technologies of Electric Power Big Data and Its Application Prospects in Smart Grid PENG Xiaosheng1, DENG Diyuan1, CHENG Shijie1, WEN Jinyu1, LI Zhaohui1, NIU Lin2(1. School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, HubeiProvince, China; 2. State Grid of China Technology College, Jinan 250002, Shandong Province, China)ABSTRACT: Application of big data techniques in power system will contribute to the sustainable development of power industry companies and the establishment of strong smart grid. This paper introduced a universal framework of electric power big data platform, based on the analysis of the relationships among the big data, cloud computing and smart grid. Then key techniques of electric power big data were discussed in four aspects, including big data management techniques, big data analyzing techniques, big data processing techniques and big data visualization techniques. Finally, the paper presented three typical application examples of electric power big data techniques which were new and renewable energy integration, wind turbine condition monitoring and assessment, power system catastrophic failure prediction. The application of big data technologies in smart grid will bring deep change and brilliant future to power system, and will promote the development of power industry to a new generation.KEY WORDS: big data; cloud computing; smart grid; data integration; data analysis; data processing; data visualization摘要:大数据为智能电网的发展注入新的活力,掌握电力大数据的关键技术对电力行业的可持续发展和坚强智能电网的建立具有重要意义。
在分析大数据、云计算、智能电网三者关系的基础上,给出具有通用性的电力大数据平台总体架构,并从电力大数据的集成管理技术、数据分析技术、数据处理技术、数据展现技术4个方面深入探讨符合电力企业发展需求的大数据关键技术的选择。
最后通过3个典型案例,分析了电力大数据关键技术在新能源并网、风电机组安全评估、电网灾难预警上的应用。
大数据关键技术在电力行业的广泛应用必将带来行业的变革,将智能电网的发展推向新的阶段。
基金项目:国家自然科学基金项目(51228701)。
Project Supported by National Natural Science Foundation of China (51228701). 关键词:大数据;云计算;智能电网;数据集成;数据分析;数据处理;数据展现0 引言大数据这个术语最早期的引用可追溯到Apache软件基金会的开源项目Nutch。
当时,大数据用来描述为更新网络搜索索引需要同时进行批量处理或分析的大量数据集[1]。
早在2008年Nature 就出版了专刊“Big Data”,从网络经济学、超级计算、互联网技术、生物医药、环境科学等多个方面介绍了海量数据带来的挑战;2011年Science推出数据处理的专刊“Dealing With Data”,深入讨论了数据洪流(data deluge,DD)所带来的挑战,并指出如果能够更有效地组织和利用这些海量数据,人们将得到更多的机会发挥科学技术对推动社会发展的巨大作用;2012年奥巴马宣布美国政府投资2亿美元启动“大数据研究和发展计划”,将大数据比喻为“未来的新石油”,将对大数据的研究上升为国家意志,掀起了世界各国大数据的研究热潮[2-7]。
大数据的定义,业界虽然有一些共识,但是并未有统一的定义。
麦肯锡认为“大数据是指其大小超出典型数据软件抓取、储存、管理和分析范围的数据集合”;Gartner认为“大数据是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产”[1]。
在对大数据的定义中,比较有代表性的定义是3V 定义,即规模性(V olume),多样性(Variety)和高速性(Velocity),规模性是指数据量庞大,数据洪流已经从GB、TB级上升到PB、EB、ZB级;多样性是指数据类型繁多,并且包含结构化、半结构化和非结构化的数据;高速性则是指数据以数据流的形态504 中国电机工程学报第35卷快速、动态的产生,数据处理的速度也必须达到高速实时处理[7-12]。
另外大数据第4V的讨论并没有取得一致的结论,国际数据公司(international data corporation,IDC)认为大数据应该具有价值性(Value),且价值密度稀疏;IBM则认为大数据的第4V特性是真实性(Veracity)[8]。
大数据的这些特点决定了在大数据时代,传统的数据处理技术必需有革命性的提升。
电力系统作为经济发展和人类生活依赖的能量供给系统,也具有大数据的典型特征。
电力系统是最复杂的人造系统之一,其具有地理位置分布广泛、发电用电实时平衡、传输能量数量庞大、电能传输光速可达、通讯调度高度可靠、实时运行从不停止、重大故障瞬间扩大等特点,这些特点决定了电力系统运行时产生的数据数量庞大、增长快速、类型丰富,完全符合大数据的所有特征,是典型的大数据。
在智能电网深入推进的形势下,电力系统的数字化、信息化、智能化不断发展,带来了更多的数据源,例如智能电表从数以亿计的家庭和企业终端带来的数据,电力设备状态监测系统从数以万计的发电机、变压器、开关设备、架空线路、高压电缆等设备中获取的高速增长的监测数据,光伏和风电功率预测所需的大量的历史运行数据、气象观测数据等。
因此在电力系统数据爆炸式增长的新形势下,传统的数据处理技术遇到瓶颈,不能满足电力行业从海量数据中快速获取知识与信息的分析需求,电力大数据技术的应用是电力行业信息化、智能化发展的必然要求。
中国电机工程学会信息化专委会在2013年3月发布了《中国电力大数据发展白皮书》,将2013年定为“中国大数据元年”,掀起了电力大数据的研究热潮[10]。
根据白皮书描述,电力大数据的特征可概括为3V和3E。
3V为体量大(V olume)、速度快(V elocity)和类型多(V ariety);3E为数据即能量(Energy)、数据即交互(Exchange)和数据即共情(Empathy)[10]。
其3V的描述和其他行业的描述比较接近,3E的描述具有典型的电力行业特征,体现了大数据在电力系统应用中的巨大价值。
数据即能量简而言之,就是指通过大数据分析达到节能的目的,电力大数据应用的过程,就是电力数据能量释放的过程;数据即交互是指电力大数据与国民经济其他领域数据进行交互融合,才能发挥其更大价值;数据即共情是指电力大数据紧密联系千家万户、厂矿企业,只有情系用电客户,满足客户需求,电力企业方能以数据取胜[5]。
电力大数据贯穿发、输、变、配、用等电力生产及管理的各个环节,是能源变革中电力工业技术革新的必然过程,不仅是技术上的进步,更是涉及电力系统管理体制、发展理念和技术路线等方面的重大变革,是下一代电力系统在大数据时代下价值形态的跃升[10]。
对建设坚强智能电网而言,亟需开展大数据相关技术的研究,为电力大数据时代的到来奠定理论基础和技术积累。
1 智能电网、云计算和大数据的关系1.1 智能电网与大数据的关系智能电网就是将信息技术、计算机技术、通信技术和原有输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网,具有提高能源效率、提高供电安全性、减少环境影响、提高供电可靠性、减少输电网电能损耗等优点[11]。
智能电网的理念是通过获取更多的用户如何用电、怎样用电的信息,来优化电的生产、分配及消耗,利用现代网络、通信和信息技术进行信息海量交互,来实现电网设备间信息交换,并自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,可根据需要支持电网实时自动化控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能,因此相关研究者指出:可以抽象的认为,智能电网就是大数据这个概念在电力行业中的应用[12]。