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摘要:随着国家城市化建设,对于电网要求更高、需求量更大,电力行业业务不断增多,同时,智能电网中电力设备及应用系统运行期间可能产生大量数据,一旦处理方法不得当则可能影响电网运行效率。该文以智能电网配用电数据为切入点,分析其构成特点,进一步提出具体的存储技术框架,旨在为相关从业人员积累更多的实践经验。
关键词:大数据技术;智能电网;数据存储
引言
随着科技的进步,城市建设的推进,为了满足建设中电网系统的需求,提升电网系统的质量和技术水平,建设高水准智能电网。建设过程中,应用高新技术展开工作,可以建设更加智能的电网系统。例如,电网调控中心,需要现代化程度更高的技术水开展规模大、数据信息多、更高效的运行调控工作,利用大数据优化存储与处理技术,有利于系统更好的运行,为电网系统的提供技术保障[1]。对此,对电网系统中的大数据技术的相关类别特征、核心技术以及在电网调控中各个方面的具体应用作分析。
1电网大数据处理技术概述
1.1智能电网大数据
当前,智能电网中的数据有三个类型:一是电网运行过程中设备的检测和监测数据,二是电力行业中相关企业的营销数据,三是电力行业中相关企业的管理数据。为了保证在电网运行过程中能够及时准确地得到相关数据,我们需要在电网运行设备中设置尽可能多的数据采集点,且时常进行数据采集。随着智能电网的发展,原本电网数据中的非结构数据由于不方便使用二位逻辑表现,故而运用较少,也在呈指数形式增长,逐渐成为智能电网中的重要组成部分。电网中的数据类型种类繁多,来源包括用电侧、输变电侧、发电侧等。
1.2大数据处理技术
大数据近年来已成为各行各业关注的焦点,不同行业都需要收集大量数据进行分析,以寻求较好的发展。而数据收集之后,怎么处理、分析和应用成了一个更加重要的问题,如果缺少对数据的挖掘分析,那么大数据的可利用价值也将受到损失;同时,一个国家分析和应用大数据的能力也是综合国力的体现方式之一。在智能电网中,大数据的处理方式也是必不可少,虽然目前在其它行业,云平台已经成为新兴起的热点,但由于不具有时效性,无法较多地应用到智能电网的大数据研究中。因此,如何分析电网大数据就成为我们研究的重点。
2智能电网配用电数据的构成分析
按数据类型,智能电网配用电数据可划分为非结构化数据、半结构化数据及结构化数据,而结合数据来源差异,可划分为电网外部数据及电网内部数据。通常情况下,配用电数据普遍利用信息集成化方式予以呈现,促使其数据具有维度大、颗粒度混杂及多类型数据共存的特点[2]。其中,结构化数据是智能电网中最为重要的业务支持数据,受现代应用大范围普及的影响,例如客户日志信息及分布式电源等,部分半结构化数据及少部分非结构化数据(即文本信息、视频信息及Web页面等)被纳入基础数据分析范围。由于智能电网中特定网站Web类数据量大大增加,出现非结构化、半结构化及结构化数据共存的局面。智能电网中各个系统或主体间呈现相互独立的存在状态,大大增加其数据维度,其集中体现于配用电数据从属多个主体,所有主体间相互独立存在,造成数据存储及数据采集的时序性存在着明显的不一致性,逐渐拉大数据维度。同时,系统中各个业务开展基本处于独立运行的状态,各项业务可自主选择数据采集时间,一旦彼此间无法统一时则可能拉大数据维度[3]。同时,数据颗粒度混杂的产生原因相对复杂,与不同系统业务需求差异性间存在着密切联系,并且非结构化数据及元数据的存储空间及数据格式均不尽相同。无论是否为同一种结构化数据,其容量及用户不同则属性要求也不同。
3目前的智能电网大数据处理技术分析
3.1数据集成技术
智能电网大数据具有的数据量大、类型多、速度快、分布广等特点,这些特征给大数据处理带来极大的困难。因此,为了处理智能电网大数据,首要的一点是以数据抽取、转换、剔除、修正等方式对数据源进行数据集成。其中,由于智能电网大数据集成涉及多种类型的应用系统,而这些系统类型和特征复杂,在数据规模、数据类型和实时性要求等方面存在较大的差异,单靠哪一种技术都很难完成,因此需要结合多种技术、综合考虑各种因素,建立一致、完备、有效的智能电网大数据系统。以ETL(extract、transform、load)为例,其主要环节有三步:首先是数据抽取,从源数据源系统抽取目的数据源系统需要的数据;其次是数据转换和加工,按照业务需求,将上一步骤获取到的数据转换成目的数据源要求的形式,并对错误、不一致的数据进行清洗和加工;最后是数据加载,将转换后的数据加载到目的数据源。
3.2资源管理
由于配用电数据普遍为多源异构,客观上要求相关管理人员于存储前期采取相应的处理措施,例如:将智能电网中硬件平台与虚拟化技术相结合,搭建符合配用电数据要求的Master/Slave逻辑结构,满足自动化筛选多源异构数据的要求。同时,以负载均衡方式为主要手段,动态化分配用电数据相关存储资源,持续优化智能电网内部资源结构,实现用电高峰期合理调度资源的目标,大大提高存储资源利用率。此外,设计技术应用框架期间,尽可能选择两种或两种以上虚拟化技术配置系统,例如:以虚拟机VM技术为例,能将配电系统中自动化主站平台转变为配用电大数据中节点。同时,虚拟机VM技术能促使各个市县区域内子系统及电力外网中企业及政府等用户IT资源转变为节点,极大程度上缩小框架设计空间,大幅度提高其系统运行效率,而经虚拟化配用电系统,其内外部计算资源成为相对独立的资源池。为了大大提高资源池中IT资源的运转效率,保证智能电网运行安全性及可靠性,相关技术人员必须构建负载均衡模型,方可达到优化资源配置的目标。与其他模型相比,负载均衡模型是非线性规划模型,具体运行期间不得脱离系统中任务量及节点数量等方面信息,再进行求解优化。其中,模型所使用的算法包括BP神经网络算法及遗传算法。
3.3优化广域源荷互动的调度
电网调控系统中,光伏、风与电等非连续性的新能源,其并网容量到达一定比例后,如果仅由发电机系统内部调控,这是不现实的,不能使用电平衡,不利于电网调控的实现。对于不断增加的新能源发电机容量,通过大数据处理技术,可以有效调控各个能源的用电平衡,提高电网调控能力,实现更优的资源配置。
3.4云计算技术
在互联网中的相关服务的增加、使用和交互模式的基础上,出于信息处理方便简单方面的考虑,出现了云计算技术,主要涉及的是虚拟化资源,这类资源需通过互联网提供,通常这类数据是动态的并且易于扩展的。选择云计算最重要的原因是其可以存储大量的数据,不必担心存储空间不足,同时采用了数据并行处理技术。分布式文件系统也是云计算核心思想的一种体现。但正如之前所说,云计算缺乏时效性,有时会影响数据及时的分析和处理,降低效率,因此仍有待进一步改进。云计算平台虽然可以实现数据存储空间的极大扩展,但数据的隐私性较差,安全性无法保证,当有重要数据存储时,如发生数据的丢失与破坏,会造成重大损失。
结语
电网调控中,其核心是有效对各种数据有效存储、处理和评价,进而实现电网有效调控。随着国家建设,电网系统不断革新,电力行业中电网系统中的数据种类、数量日益增加,应用大数据技术优化电网调控系统,可以促进电网调控运行向智能化、自动化方向发展,提高各种电力调控效率,促进电网转型持续发展。
参考文献
[1]殷少奇.电网调控运行大数据存储与处理技术研究与应用分析[J].陕西电力,2016(11):47-50.
[2]周萌.关于电网调控运行大数据存储与处理技术的分析[J].科技创新与应用,2017(20):47-47.