王悦 雷阳
国网甘肃省电力公司天水供电公司 甘肃 天水 741000
摘要：随着电力系统规模扩大，量测技术提升，电力数据迅速增长，我国电力工业领域记录数据达到 PB 级。电力大数据成为大数据典型代表，需提取有价值数据快速分析。电力公司积累大量电力系统数据，涵盖生产管理等方面，由于数据分散性，从中挖掘价值难度大。电力大数据质量直接影响电力系统信息化水平，不断增长的数据规模要求电力企业进行技术变革，电力大数据质量问题已有一些研究，但高层次电力数据质量管理方面目前缺乏完整评估体系。
关键词：大数据；电力系统；信息质量评估
随着电力系统规模的增大、量测技术的发展与成本下降,电力系统的数据量呈现快速增长趋势,逐步具备了大数据特征。充分利用大数据来改善电力系统的规划、运行与控制已受到越来越广泛重视,这样如何评估大数据的质量就是一个值得研究的重要问题。文章阐述电力系统数据质量评估主要问题，从电力系统存在质量问题，提炼出电力系统数据质量评估指标，针对大数据处理时效性问题，实现大数据样本集快速预处理。
1 电力系统数据质量
近年来基于元数据质量评价层出不穷，各类研究为了解数据质量带来启示。目前数据质量定义不统一，大数据时代确保向电力系统提供高质量数据是减少投入的有效途径。通过数据质量评价有助于了解数据质量方面的能力，为后续采取相应处理方法提供科学依据。开展电力大数据质评研究，构建电力数据质评体系，为智能电网处理奠定基础。
ISO/IEC 25012将数据质量特性从固有系统描述，依赖系统是系统在特定场景下赋予数据质量特性。数据质量评价指标包括准确性与完整性等，数据质量从内涵分为一般与统计数据质量。电力系统硬件设施由电源等环节构成，目前形成涵盖发输变配用调等环节负荷控制系统、检测控制系统、风光功率预测系统等在内的智能自动化系统。以电力调度中心为例阐述系统存在数据质量问题，电力调度数据中心包括电力运行数据、生产管理数据等，电网运行数据约占90%，电力运行产生总负荷电力输配电运行设备状态检测等数据。市场运营数据来自供电公司形成的电力市场网络，用户分为企业、工农业与家庭。供电公司是电力市场主体，遵循市场经济价值规律宏观调控。市场运营数据来自电力负荷客户端形成电力市场网络，根据数据质量要求归纳电力系统数据质量影响因素包括电力市场运行与生产管理等。
2 基于大数据平台的电力数据处理
数据挖掘对象是大数据库中数据集，GB 数量级数据库比较普遍，使得数据呈现大规模特性，模型搜索空间庞大，无异议模式搜索机率增大，数据挖掘人物是将有效用户感兴趣规则筛选，传统技术集中于统计学领域，未关注对大规模数据的效率，需对数据挖掘算法进行研究改进，保证算法执行效率。数据库技术不断发展，由于大量数据产生，待聚类数据巨大，在大容量硬盘中列出存储，聚类效率很低。具有高性能大数据聚类算法研究非常必要。
研究人员研发许多算法，具体措施包括利用统计学采样技术将硬盘大数据集以特定数据结构映射到内存中。基于划分聚类方法需确定聚类数，逐渐使目标函数误差值降低，划分聚类代表算法有K-medoids 等。层次聚类算法通过计算不同类数据点相似度创建层次嵌套聚类树，代表算法有 CRUE等。大规模原始数据集不能一次读入内存完成聚类，可以有效减少数据内存空间占用。BIRCH 聚类算法中数据集存储在聚类特征树中，聚类方式不考虑原始数据集，BIRCH 算法对数据集扫描可得到较好的聚类结果。基于密度聚类法不同于基于距离算法，基于密度聚类法对密度单元计算复杂度大、对数据维度伸缩性较差。
大数据较传统数据质评具有挑战性，在数据种类等方面发生变化。数据对质量评估处理要求具有实时性，大数据质评影响数据清洗，需通过内存分析清洗数据。数据质评包括数据质量需求，评估丰富，数据质评需求是对系统数据约束，如交互型系统对实时性要求高，系统对数据长度有要求，评估规则规定精确位数，明确数据质量需求后续确定数据质评方法，完善数据质量量化后对产生结果分析及采取必要措施提高数据质量等。大数据质评可采用 Hadoop 分布式文件系统，基于 MapReduce 分布式计算技术解决大数据处理扩展性问题。大数据质量评估框架思想是利用 Hadoop 文件系统作为存储架构实现 PB 级数据评估。
3 智能电网系统的市场前景分析
智能电网系统做为近年来的一大热门研究方向不但吸引了无数科研人员的注意，我国相关技术的飞速发展也让全世界为之瞩目与赞叹，伴随科技强国工程的建设，未来智能电网系统的应用面也必将进一步深化。以智能充电系统为例，在本文论述物联网和区块链两种技术为背景的电网系统后，我国部分地区的电动汽车推广力度仍需进一步加强。
在看到部分地区存在“有车无桩”等问题后，在相关电力部门和地方政府的积极响应下，为节能减排考虑不但有效出台了各项新能源汽车优惠购置政策，还结合本地实际情况适当加密充电桩的设置，国家电网下属的充电站和充电桩遍及国内300多个地级市，在汽车行驶到南端天涯海角处，可通过国家电网的快速充电设备给汽车充满电的同时欣赏我国南方的独特风景，且充电桩对环境的要求较低，即便在我国严寒地区也可良好工作，但部分新能源汽车在接入国家电网的充电插口后曾存在反应慢或计费效率低等问题，还需未来进一步解决。
随着智能电网系统的进一步发展，未来小到每个用户的数据、大到控制台控制总台的数据，安全性都将得到进一步保证。智能电网系统组建成本低、应用范围广的特点不但得到了社会各界的广泛支持认可，其系统还拥有我国独享的各项专利。我国的智能电网系统组建水平已处于世界领先地位，这其中离不开我国电网工程师的默默付出，更来源于我国驾驶人对新能源汽车的认同感不断加强，但新能源汽车本身存在的电池老化、不易涉水等问题仍需在未来被进一步解决。
智能电网系统在做为一大朝阳产业吸引无数科研人员研究的同时，高校电气自动化等相关专业的开课深度也在随着智能电网系统的发展而不断深入，不但与时俱进开设了一批与实际应用场景契合度高、易上手理解的专业课程，部分地区智能电网系统的建设速度也不可想象，但现阶段受限于部分汽车生产厂家新能源汽车制造与售后保养服务的不完善，新能源汽车在充电时的充电速度仍有一定提高空间，且部分地区仍存在计费错误或计费后充电系统不工作等问题，都需经过多次内部系统迭代后，才得以让相关系统实现人们预期的各项新功能并具有良好稳定性，未来也将在新能源汽车充电桩的布局上加大建设力度，不但让新能源汽车的充电难问题得以解决，还将提升新能源车主在充电时的体验感，有效提升服务质量。
4 结语
综上，智能电网系统在不同设计思路下有差异明显的实现方法，以物联网和区块链技术为首设计在现阶段更常见，展望未来还将继续提升数据传输安全性，以追求客户满意为电力部门服务目标。
参考文献
[1]孙琦,梅文明,等，基于区块链技术的智能电网系统[J].电力信息与通信技术,2019,1.
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[3]赵明,李天昊.智能电网电力线通信系统信道噪声模型分析[J].电源学报,2019,1.
[4]焦亚菲.基于大数据的电力系统信息质量评估[D].华北电力大学,2017.