大數據是現在用處很廣的一項技術，隨著智能電網建設的不斷深入和推進，電網運行和設備檢/監測產生的數據量呈指數級增長，逐漸構成了當今信息學界所關注的大數據，這需要相應的存儲和快速處理技術作為支撐。本文是一篇電力論文范文，主要論述了智能電網大數據處理技術現狀與挑戰。

 　　摘　要：在新的時期，智能電網大數據處理面臨著新的機遇與挑戰，筆者首先分析智能電網大數據處理技術現狀，并從大數據傳輸及存儲技術、數據處理的時效性技術、異構多數據源處理技術以及大數據可視化化分析技術4個方面論述了智能電網大數據帶來的機遇和挑戰。

　　關鍵詞：智能電網,大數據,云計算,并行數據庫,應用現狀

　　一、智能電網中大數據的特點

　　電網業務數據大致分為3類：一是電網運行和設備檢測或監測數據;二是電力企業營銷數據，如交易電價、售電量、用電客戶等方面的數據;三是電力企業管理數據。根據數據的內在結構，這些數據可以進一步細分為結構化數據和非結構化數據。結構化數據主要包括存儲在關系數據庫中的數據，目前電力系統中的大部分數據是這種形式;相對于結構化數據而言，不方便用數據庫二維邏輯表來表現的數據即稱為非結構化數據，主要包括視頻監控、圖形圖像處理等產生的數據。

　　數據體量巨大。隨著智能化的發展，電網數據從TB級逐漸上升至PB級。數據類型繁多。電網數據廣域分布、種類眾多，包括實時數據、歷史數據、文本數據、多媒體數據、時間序列數據等各類結構化、半結構化數據及非結構化數據，各類數據查詢與處理的頻度和性能要求也不盡相同。價值密度低，以電網監控視頻為例，在實時監控的過程中，有用的數據占總數據的比例很少，絕大多數數據都屬于正常數據，而少數的異常數據正是有用的數據，也才是對電網運行檢修提供有力依據的數據。

　　二、智能電網中大數據處理技術現狀

　　1.并行數據庫

　　關系數據庫主要存儲結構化數據，提供便捷的數據查詢分析能力、按照嚴格規則快速處理事務(Transaction)的能力、多用戶并發訪問能力及數據安全性的保證。通過SQL查詢語言及強大的數據分析能力以及較高的程序與數據獨立性等優點獲得了廣泛應用。然而隨著智能電網建設的加速，數據已遠遠超出關系型數據庫的管理范疇，地理信息系統及圖片、音視頻等各種非結構化數據逐漸成為需要存儲和處理的海量數據的重要組成部分。

　　2.云計算技術

　　大數據技術的需求是伴隨著云計算平臺的出現而出現，云計算的核心是海量數據存儲和數據并行處理技術。而智能電網中數據量最大的應屬于電力設備狀態監測數據。狀態監測數據不僅包括在線的狀態監測數據，還包括設備基本信息、實驗數據、缺陷記錄等，數據量極大，可靠性要求高，實時性要求比企業管理數據要高。云計算技術在國內電力行業中的應用研究還處于探索階段，現有云計算平臺可以滿足智能電網監控軟件運行的可靠性和可擴展性，但實時性、一致性、數據隱私和安全等方面的要求尚不能滿足，有待進一步研究。

　　三、智能電網大數據處理技術面臨的挑戰

　　1.大數據傳輸及存儲技術

　　智能化的發展，電力系統運行過程中各項數據及電力設備監測數據被全部記錄下來，數據量越來越多，這給電網運行監控設備以及數據的傳輸、存儲系統造成巨大的負擔，并對電網智能化發展造成很大的影響。對于智能電網大數據存儲方面，采用分布式文件保存的方式，能夠實現對大量數據的存儲，但對電力系統實時性數據處理方面還有一定的局限性。所以需要對系統中大數據性能進行分析并實行分類存儲。智能電網中非結構化數據占據很大的比重，在存儲方面需要將這些海量的非結構化數據轉換為結構化數據，這正是目前智能大數據處理技術面臨的困境。

　　2.數據處理的時效性技術

　　對大數據而言，數據處理速度十分重要。一般情況下，數據規模越大，分析處理的時間就會越長。傳統的數據存儲方案是為一定大小的數據量而設計的，在其設計范圍內處理速度可能非常快，但不能適應大數據的要求。未來智能電網環境下，從發電、輸變電環節，到用電環節，都需要實時數據處理。目前的云計算系統可以提供快速的服務，但有可能會受到短暫的網絡擁塞，甚至是單臺服務器故障的影響，而不能保證響應時間。

　　3.異構多數據源處理技術

　　未來智能電網要求貫通發電、輸電、變電、配電、用電、調度等多個環節，實現信息的全面采集、流暢傳輸和高效處理，支撐電力流、信息流、業務流的高度一體化。因此，首要功能是實現大規模多源異構信息的整合，為智能電網提供資源集約化配置的數據中心。針對海量異構數據，如何構建一個模型來對其進行規范表達，如何基于該模型來實現數據融合及對其進行有效的存儲和高效查詢是亟需解決的問題。由于智能電網中的數據類型比IEC61850所涉及的類型要多，所以應用多層知識結構和語義的方法、建立面向領域的分析模型與基于語義的服務模型是一種可選的方法。

　　4.大數據可視化化分析技術

　　面對海量的智能電網數據，如何在有限的屏幕空間下，以一種直觀、容易理解的方式展現給用戶，是一項非常有挑戰性的工作。可視化方法已被證明為一種解決大規模數據分析的有效方法，并在實踐中得到廣泛應用。智能電網各類應用產生的大規模數據集，其中包含高精度、高分辨率數據，時變數據和多變量數據等。可視化通過一系列復雜的算法將數據繪制成高精度、高分辨率的圖片，并提供交互工具，有效利用人的視覺系統，并允許實時改變數據處理和算法參數，對數據進行觀察和定性及定量分析。

　　四、結語

　　我國智能電網系統應用越來越廣泛，大數據處理技術成為了維護智能電網安全運行的主要手段。但是隨著電網智能化程度逐漸深入，大數據處理技術在實時性、隱私性、一致性等方而也遇到了很大的挑戰，未來的智能電網將是依托大數據處理分析技術的全景實時電網，因此我們必須找出有效的解決方法，推動我國電力事業的持續發展。

　　作者簡介：鄧煒瑛(1980-),女,吉林長春人，本科，工程師。研究方向：研究繼電保護智能電網。

　　電力論文發表期刊推薦《華北電業》雜志由華北電網有限公司主辦，《華北電業》雜志編輯部編輯出版，創刊于1985年，原名《華北電力企業管理》。1993年更名為《華北電業》，是華北地區電力行業的權威性刊物。