曾裕宗

（廣東南華工商職業(yè)學(xué)院，廣東 廣州 510507）

計算機(jī)大數(shù)據(jù)技術(shù)是一項前沿技術(shù)，伴隨著云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢得到了廣泛應(yīng)用。在經(jīng)濟(jì)、國防和安全方面應(yīng)用，大大促進(jìn)了行業(yè)變革和發(fā)展，引起了社會各界高度關(guān)注和重視。面對大數(shù)據(jù)帶來的挑戰(zhàn)，在城市電力調(diào)控方面，可以有效提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，滿足節(jié)能降耗目標(biāo)，與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相契合，對于城市現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。加強(qiáng)城市電力節(jié)能調(diào)控方面計算機(jī)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用，是電力事業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的必然選擇，可以為后續(xù)相關(guān)工作提供支持。

1 電力大數(shù)據(jù)來源

“大數(shù)據(jù)”是指在海量數(shù)據(jù)信息中，需要通過新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力，才能滿足海量、高增長率的信息資產(chǎn)。一般情況下，借助信息技術(shù)和硬件工具，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的感知、獲取、處理。就電力大數(shù)據(jù)來源來看，主要表現(xiàn)在以下幾個領(lǐng)域。

1.1 電力生產(chǎn)大數(shù)據(jù)

電力生產(chǎn)作為大數(shù)據(jù)的主要來源之一，覆蓋在發(fā)電、檢修和安全等領(lǐng)域。數(shù)據(jù)類型包括實施生產(chǎn)數(shù)據(jù)和設(shè)備全生命周期數(shù)據(jù)，具體表現(xiàn)在企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)、性能分析、技術(shù)監(jiān)督、實時數(shù)據(jù)庫和安全監(jiān)察系統(tǒng)等[1]。大數(shù)據(jù)分析更多側(cè)重在歷史信息數(shù)據(jù)的分析和處理，為后續(xù)的發(fā)電生產(chǎn)和檢修工作提供可靠參考依據(jù)。自動生成大數(shù)據(jù)如圖1所示。

圖1 自動生成大數(shù)據(jù)

1.2 電力運(yùn)營管理大數(shù)據(jù)

在電力企業(yè)經(jīng)營決策方面，決策是否合理，很大程度上需要依靠經(jīng)營報表支持，并進(jìn)一步跨專業(yè)、跨業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分析，提升數(shù)據(jù)可視化效果。所以，對大數(shù)據(jù)分析和挖掘，主要是借助商務(wù)智能工具，從多維度方式進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和挖掘，為后續(xù)的企業(yè)經(jīng)營決策提供可靠依據(jù)[2]。

1.3 智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)

電力行業(yè)的快速變革和發(fā)展，大量現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用其中，促使電網(wǎng)逐漸朝著智能化和自動化方向發(fā)展，包括信息流、電力流和業(yè)務(wù)流，促使電力通信網(wǎng)用戶疊加，對于電力企業(yè)整體價值提升具有重要促進(jìn)作用。智能電網(wǎng)可以實時監(jiān)測電力設(shè)備運(yùn)行情況，借助傳感器來感知、獲取和處理數(shù)據(jù)，將其傳輸?shù)竭\(yùn)營調(diào)度中心，促使電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行，切實提升電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行安全性，推動社會和諧穩(wěn)定發(fā)展。被動生成大數(shù)據(jù)如圖2所示。

圖2 被動生成大數(shù)據(jù)

2 城市電力節(jié)能對大數(shù)據(jù)技術(shù)的需求

智能電網(wǎng)運(yùn)行中，電力調(diào)控中心主要是起到電網(wǎng)運(yùn)行的實時監(jiān)測和調(diào)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題可以倒閘操作和事故處理，將電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)匯入到電力調(diào)控中心，對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和挖掘，為后續(xù)的電力企業(yè)管理決策提供可靠依據(jù)。通過電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的高效分析和管理，可以為后續(xù)的電網(wǎng)調(diào)控提供支持，維護(hù)電力系統(tǒng)運(yùn)行安全的同時，切實提升電網(wǎng)智能化和自動化水平[3]。尤其是在人工智能技術(shù)和信息技術(shù)高速發(fā)展背景下，城市電力節(jié)能需求逐漸增長，如何在滿足城市生產(chǎn)生活用電的同時，降低電能消耗，成為當(dāng)前電力調(diào)控的主要內(nèi)容。新能源和電動汽車的引入，對電網(wǎng)運(yùn)行安全帶來了強(qiáng)烈沖擊，電網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷隨之增加，對于電網(wǎng)安全運(yùn)行的要求隨之提升，同時為電網(wǎng)埋下了一系列不確定因素，大大加劇電力調(diào)控難度。通過計算機(jī)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，可以從海量數(shù)據(jù)種深度分析和提取出有價值數(shù)據(jù)，為后續(xù)的城市電力節(jié)能調(diào)控提供數(shù)據(jù)依據(jù)。但是，當(dāng)前電力企業(yè)內(nèi)部部門眾多，部門之間的信息共享程度不高，存在統(tǒng)一數(shù)據(jù)重復(fù)統(tǒng)計問題，整合效率不高，而大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，憑借著突出的集成能力實現(xiàn)各部門數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，為電網(wǎng)運(yùn)行管理提供全方位的保障，帶來更大的效益。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在城市電力節(jié)能中應(yīng)用

電力系統(tǒng)是保障電力生產(chǎn)、傳輸、分配和消費(fèi)的系統(tǒng)，在全球能源總量急劇減少背景下，智能電網(wǎng)水平不斷提升，大量新型能源和分布式電源引入其中，對于新時期的電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、安全和可靠運(yùn)行提出了新的要求。

3.1 輔助電力系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)

電力大數(shù)據(jù)中涉及內(nèi)容較廣，主要是表現(xiàn)在電力生產(chǎn)和使用方面，在城市供電方面，貫穿于發(fā)電、輸電、配電和用電各個環(huán)節(jié)。在某些環(huán)節(jié)通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電力信息和用戶信息的統(tǒng)計分析，可以為后續(xù)電力系統(tǒng)管理提供可靠依據(jù)。諸如，部分小區(qū)用電量較大，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計和分析，了解該小區(qū)的用電需求，在后續(xù)發(fā)電過程中針對性為其提供充足電量支持，這樣可以有效降低電力運(yùn)輸過程中電壓升高來降低電力輸送過程的能源損耗[4]。同時，還可以借助現(xiàn)代化技術(shù)實時監(jiān)控電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，了解不同區(qū)域用電量變化情況，以免在電力生產(chǎn)中電能過量消耗，帶來不必要的電能損耗。大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，可以實時監(jiān)控用電情況，在此基礎(chǔ)上及時挖掘其中存在的不足之處，尋求合理措施有效調(diào)整改進(jìn)。當(dāng)前每個家庭都安裝了智能電表，除了記錄用戶的用電量以外，還可以將用戶用電量情況反饋給電力企業(yè)，借助智能電表實現(xiàn)電力數(shù)據(jù)的分析和處理，實時監(jiān)控家庭電網(wǎng)運(yùn)行情況，一旦發(fā)生異常情況可以及時反饋，有效解決故障問題。

如，在美國Enphase能源股份有限公司電力運(yùn)行維護(hù)中，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，可以收集到來自不同國家超過2.5 TB的數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析和挖掘，實現(xiàn)發(fā)電檢測、遠(yuǎn)程維護(hù)，確保電力系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定運(yùn)行。同時，可以通過對發(fā)電系統(tǒng)中收集得到的數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)對電網(wǎng)的監(jiān)測和控制，了解電網(wǎng)的復(fù)雜狀態(tài)和發(fā)電情況，以便于電網(wǎng)出現(xiàn)故障時可以及時作出反應(yīng)，定期升級更新電網(wǎng)[5]。

3.2 基于大數(shù)據(jù)的信息智能采集控制

基于大戶數(shù)數(shù)據(jù)信息智能采集控制，主要是通過接受不同無理地點客戶端數(shù)據(jù)，為用戶數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)管理提供支持。在數(shù)據(jù)采集端布設(shè)數(shù)據(jù)庫，定期維護(hù)數(shù)據(jù)庫負(fù)載均衡和分片。結(jié)合城市電力節(jié)能需求，通過對電網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)量大小、數(shù)據(jù)類型、讀寫比例、讀寫量級、一致性、并發(fā)性和延遲度引入復(fù)雜數(shù)據(jù)挖掘算法，建立智能電網(wǎng)節(jié)能管控系統(tǒng)。

3.3 基于大數(shù)據(jù)的節(jié)能存儲

在大數(shù)據(jù)技術(shù)下，可以實時掌握計算機(jī)系統(tǒng)的資源使用情況，合理調(diào)度系統(tǒng)資源。在不影響系統(tǒng)性能基礎(chǔ)上，優(yōu)化存儲節(jié)點使用狀態(tài)，如存儲設(shè)備使用狀態(tài)調(diào)整到降頻、休眠模式，實現(xiàn)存儲中心節(jié)能目的。數(shù)據(jù)調(diào)度節(jié)能，結(jié)合數(shù)據(jù)存取頻率優(yōu)化存儲設(shè)備中數(shù)據(jù)存儲，實現(xiàn)節(jié)能目的。

3.4 基于大數(shù)據(jù)的節(jié)能信息處理

在大數(shù)據(jù)技術(shù)下，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的加工處理，以人工或自動方式進(jìn)行處理。大數(shù)據(jù)處理可以從海量數(shù)據(jù)中提取對用戶有價值的信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、計算和存儲設(shè)計，建立數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)架構(gòu)，建立軟件運(yùn)行環(huán)境。根據(jù)特定程序指令在大數(shù)據(jù)平臺處理相關(guān)數(shù)據(jù)，按照相應(yīng)格式輸出數(shù)據(jù)，可以滿足智能電網(wǎng)節(jié)能處理需求。

4 結(jié)語

綜上所述，在城市電力節(jié)能發(fā)展中，通過計算機(jī)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用，可以在滿足城市生產(chǎn)生活用電同時，還可以降低能源消耗，提升電網(wǎng)系統(tǒng)智能化水平，帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。