智能电网大数据技术发展研究论文_原淑娟

智能电网大数据技术发展研究论文_原淑娟

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摘要:近些年,随着人口基数的增多,用电量不断加大,供电环境发生变化,电网负荷快速增长,传统电网缺陷开始逐渐暴露。相比之下,智能电网则能有效提高供电稳定性,解决传统电网中存在的问题。智能电网能提供高质量供电服务,并且容许各种不同发电形式的接入,更具有自愈能力,能抵御攻击,推广智能电网具有重要意义。智能电网以集成的双向或多项通信网络为基础,进行电力数据传输,对通信网络有着一定要求。而传统通信技术效果差,易出现错误,大数据技术则能大大提高通信效率与准确性,智能电网建设中应积极融入大数据技术,构建新型电力通信动态多网络,从而解决智能电网通信问题。

关键词:智能电网;电力工程;大数据技术

在现代大数据应用领域中,智能电网占据着越来越重要的地位。广义的大数据既包括各种复杂、多样化数据的捕捉以及处理,还涉及到具体进行数据处理的理论、相关技术方法以及技术体系。本文对智能电网中大数据技术的作用和应用情况进行了剖析和研究,并总结了智能电网的大数据研究路径及过程,希望能够推动大数据技术更好地用于智能电网工程实践。

1 智能电网与大数据技术的特点

不论智能电网,还是大数据技术都是近些年新兴产物,是随着计算机技术、通信技术、网络技术、数字技术的普及而发展起来的高新技术。智能电网与大数据技术为经济发展和社会进步带来了新机遇。下面通过几点来分析智能电网与大数据技术的特点。

1.1 智能电网

智能电网是电网的智能化,指利用大量智能装置接入电力系统来实现智能化、自动化电网运行,是二十一世纪的新兴产物。在智能电网中,融入了传感技术、决策支持系统技术、智能自动化控制技术、测量技术,基于多项通信网络来实现。其核心系统构成是:智能变电站、智能配电网、智能调度系统、智能电能表等。通过智能电网能降低电网运行成本,提高电网坚强度,减小电网损耗,实现电网的经济、安全、可靠运行。且智能电网容许多种发电形式的接入,为新能源利用提供了便利,并具有一定自愈功能和攻击抵御能力,有效降低了电网故障率。智能电网最早出现于二零零五年,现如今智能电网已成为现代电网建设的主流方向,我国已投入五千亿进行智能电网建设。

1.2 大数据技术

二十一世纪人类社会已经进入信息时代,信息技术被融入到各个领域,社会活动中产生的数据量越来越大。大数据最早由麦克锡提出,他认为信息社会中工业经济正在逐步向知识经济转变。在这一大背景下,谁能拥有信息资源,谁就拥有市场、拥有优势,大数据时代已经到来,经济活动、商务活动以及其他领域的一切社会活动都离不开数据信息。二零一二年后,大数据技术得到重视,被开始被应用。大数据技术下的数据信息类型多,数据量大,传输速度快、实效高,信息来源广,计量单位最少是P,信息传播形式以双向或多向传播为主,数据类型即可是音频、编码、也可以是影像图片,且可以实现异构数据传输,数据受众群体非常庞大,但信息价值密度会下降,需要进行数据提纯。

2 智能电网中大数据的作用

按照智能电网中数据信息的作用和地位划分,智能电网中的数据主要可分为:电网运行数据、企业营销数据、设备检测数据、企业管理数据。根据数据的内部结构特征,基本上可划分为结构化、非结构化电网数据。非结构化数据是智能电网的主要数据组成部分,主要包含了图像处理或者视频监控所形成的数据,这类数据具有增长较快的特点,数据库的二维逻辑不能对其进行有效表达。而运用分布式的数据总线,能够有效集合多个调度中心的数据,并将最终结果汇集到总监控平台中,方便对这些分布广泛的海量数据作动态分析和处理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆调度中心总共包含了四个应用系统,即监控和预警系统、调度管理系统、安全校核系统、调集计划系统,调度中心利用数据服务总线及各数据访问接口,可以实现实时数据共享和交互,若需要调配资源,调度中心还可使用计算机的搜索引擎功能对大量网络资源进行搜索,并从海量的分布式数据中数据库以及文件系统。从整体上看,大数据管理平台主要是经数据服务总线,将平台各部分功能有效集合起来,进而建立了一个相对完整的虚拟数据资源集合系统,能够统一调配平台中的各物理单元,让不同物理单元的数据能够被实时共享和交互,从而提高电网调度的效率、可靠程度和科学性。

3 智能电网中大数据的研究方法及步骤

大数据研究方法与传统数据研究法有着十分明显的区别,它创造了新的数据处理、分析方法和思路。传统数据研究法常以抽样数据为基础,其数据分析方式只是针对某一特定单位或者部门的数据,但是大数据研究法则分析了更广领域中的数据,不仅仅局限于研究单一的部门数据,而是跨越了部门和专业,对多维度数据进行了广泛的研究和分析。大数据研究法一般适用于实时性强、数据信息量庞大、类型多样、非结构化的数据。

在智能电网的运行管理工作中,大数据研究主要通过以下路径和步骤实现:(1)结合电网控制的相关知识和经验,以数据分析结果为参照,提出合理的、科学的假设。(2)采集数据、整合数据,制定获取数据、整合数据的有效方案,并据此构建数据模型。(3)由数据分析专业领域内的学者和专家对整合后的数据结果进行分析,并采取科学分析法、专业算法深入挖掘数据特点。(4)利用科学实验,对数据分析结果的合理性进行验证和分析。(5)将最终得到的数据结果进行科学地、合理地分析。

4 基于智能电网大数据技术发展

通过前文对智能电网对数据传输及通信的需求,可以知道智能电网对通信和数据传输有着较高的要求,传统数据技术显然已不能满足通信需求,其局限性越来越明显。而大数据技术的融入,则增强了智能电网运行安全性、稳定性、可靠性,解决了智能电网通信问题。传统数据通信技术下,智能电网通信由静态路由算法,这种通信方式具有一定滞后性,网络扩充时需要进行更新,所以通信速度慢,多节点通信中路由表数据非常庞大,将直接影响寻址速度,造成通信速度下降。大数据技术则融入了动态多径路由算法,优化了寻址方式,在大数据、多节点通信中,依然可以快速寻址,采用了混合驱动寻址模式,降低了寻址延迟性。另一方面,由于智能电网涉及节点多,单一系统结构易造成整个网络的故障。而大数据技术下,运用多层技术,对转接点、交换点、端节点进行了数据整合,通过多层次数据整合来满足电力信息交换任务要求,优化主干线路和节点。另一方面,大数据技术下,寻址策略发生了变化,融入了极坐标寻址技术。寻址策略影响着寻址速度和数据交换速度,电力数据传输中大节点设置非常复杂,设计到编址和编码。大数据技术中利用物理寻址作为寻址依据,大大降低了寻址难度,减小冗余节点数量,有效解决了电力通信中拥堵问题。毫无疑问,大数据技术为电力工业发展提供了新技术支持,非常值得推广和应用。

5 结语

智能电网是现代电力发展的主流,而传统通信与数据交换技术并不能满足智能电网发展的需求,应积极融入大数据技术。利用大数据技术来提高通信质量、数据交换速度,增强路由寻址能力,保障智能电网的高速、高效运行,解决传统网络脆弱性问题。

参考文献:

[1]彭小圣,邓迪元,程时杰,文劲宇,李朝晖,牛林.面向智能电网应用的电力大数据关键技术[J].中国电机工程学报,2015(03):503-511.

[2]李振元,李宝聚,王泽一.大数据技术对我国电网未来发展的影响研究[J].吉林电力,2014(01):10-13.

[3]李杨.智能电网大数据处理技术应用现状及困境探讨[J].硅谷,2014(14):91+95.

论文作者:原淑娟

论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期

论文发表时间:2019/6/3

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