摘要：文章結(jié)合當前電力企業(yè)運營的實際情況，闡述了大數(shù)據(jù)在電力企業(yè)運營中的應(yīng)用特點,，從而就電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)進行了探討，并提出了大數(shù)據(jù)價關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用情況,，為今后電網(wǎng)運行管理工作提供數(shù)據(jù)支撐,。
關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù)；電網(wǎng)運營,；物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),；可視化技術(shù)
0 引言
目前，在電網(wǎng)運營過程中,，將會涉及到眾多數(shù)據(jù),，包括數(shù)據(jù)源,、異構(gòu)、海量等,，故將大數(shù)據(jù)新技術(shù)引入電網(wǎng)運營過程中,，是發(fā)展智能電網(wǎng)的必然條件。隨著我國智能電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模不斷擴大,，電網(wǎng)營銷系統(tǒng),、資產(chǎn)系統(tǒng)、人才資源系統(tǒng),、財務(wù)系統(tǒng),、綜合系統(tǒng)、協(xié)同和決策系統(tǒng)等6+1系統(tǒng)在電力各個領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,。這些系統(tǒng)是我國電力大數(shù)據(jù)的重要來源,，推動了電力行業(yè)的迅速發(fā)展。因此,，本文探討基于電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用具有重要的意義,。
1 電力企業(yè)運營中的大數(shù)據(jù)概述
目前來說，我國部分電力企業(yè)已建成并擁有生產(chǎn),、GIS,、投資計劃、項目,、物資,、基建、財務(wù),、營銷,、人力資源、客戶等一批信息化管理系統(tǒng),，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)全覆蓋,，并構(gòu)建資產(chǎn)全生命周期管理、客戶服務(wù)等的企業(yè)管理體系,。然而從企業(yè)管理的角度分析,，目前的信息化平臺建設(shè)仍有不足之處。首先,，企業(yè)級運營管控體系缺少總體規(guī)劃,，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)未實現(xiàn)整合和應(yīng)用，無法為企業(yè)管理層帶來客觀準確的業(yè)務(wù)定位,、管理對象,、監(jiān)測及分析方法。其次，面向公司領(lǐng)導(dǎo),，企業(yè)經(jīng)營指標等數(shù)據(jù)仍采用手工上報方式,，無法實現(xiàn)指標的實時,。后,，平臺缺乏集約能力，無法合理地運用現(xiàn)代化技術(shù)去充分展示公司良好形象,。因此,，為提升電力企業(yè)運營效率和效益，需要結(jié)合云大物智移技術(shù),，搭建級的數(shù)字化運營管理工具,。
1.1大數(shù)據(jù)的來源
在電網(wǎng)運營管理過程中，其數(shù)據(jù)類型主要分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù),、運營數(shù)據(jù),、管理數(shù)據(jù)和外部數(shù)據(jù)等幾種：其中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù),、運營數(shù)據(jù),、管理數(shù)據(jù)儲存于電力系統(tǒng)之內(nèi)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)指的是電力設(shè)備參數(shù)和屬性,。運營數(shù)據(jù)包括客戶信息,、用電量和售電量等。管理數(shù)據(jù)主要是指一體化平臺數(shù)據(jù),。而外部數(shù)據(jù)是指地理,、氣象、法律等數(shù)據(jù),，儲存于電力系統(tǒng)之外,。
1.2數(shù)據(jù)特點
（1）數(shù)據(jù)量較大。據(jù)不*統(tǒng)計,，我國的電力生產(chǎn),、運行、管理數(shù)據(jù)已達到20PB,，相當于950個圖書館的數(shù)據(jù)量,。
（2）數(shù)據(jù)類型眾多。在電網(wǎng)運營過程中,，涉及到的大數(shù)據(jù)類型眾多,，包括用電量、視頻數(shù)據(jù),、音頻數(shù)據(jù),、報表數(shù)據(jù)以及95598工單數(shù)據(jù)等。
（3）具有一定的實時性：在電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集過程中，通過采用系統(tǒng)SCADA（SupervisoryControlAndDatacquisition）,，并以秒為單位進行數(shù)據(jù)采集,。
（4）以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主。電網(wǎng)數(shù)據(jù)主要以結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主,，主要將電網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中,，其中結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和半結(jié)構(gòu)化兩種數(shù)據(jù)。這兩種數(shù)據(jù)主要在電力企業(yè)生產(chǎn),、物資,、財務(wù)、營銷,、客戶管理應(yīng)用較多,。
2 電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)
2.1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
平臺通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算等通信感知手段,，對物體進行實時采集及,，形成一個智能物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)體系，為業(yè)務(wù)提供實時的管理和控制能力,。在生產(chǎn)領(lǐng)域,，平臺以無人機、電網(wǎng)自動化設(shè)備,、可視化移動作業(yè)終端為載體,，通過使用其嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、流媒體及傳感器技術(shù),，實現(xiàn)視頻的在線實時調(diào)取,，并對電網(wǎng)的負荷曲線趨勢，對監(jiān)測到的故障及風險提前消缺提前預(yù)防,，保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,。
2.2大數(shù)據(jù)技術(shù)
平臺涵蓋大規(guī)模數(shù)據(jù)同步、海量數(shù)據(jù)存儲建模,、基于深度學(xué)習數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù),，實現(xiàn)資產(chǎn)、營銷,、人資,、財務(wù)、客戶等相關(guān)的12個信息系統(tǒng)核心數(shù)據(jù)的抽取,、整合,、統(tǒng)計、分析,，實現(xiàn)全指標數(shù)據(jù)的直采直送,。大規(guī)模數(shù)據(jù)同步技術(shù),，平臺主要體現(xiàn)為針對6+1系統(tǒng)及本地化業(yè)務(wù)系統(tǒng)存在不同的系統(tǒng)架構(gòu)與底層開發(fā)語言難點，采用了更細致的數(shù)據(jù)調(diào)度方案,，按照存儲量,、實時性按需定制，實現(xiàn)資源合理搶占,、數(shù)據(jù)有效隔離及公平調(diào)度,，保障數(shù)據(jù)實時性。同時,，運用基于深度學(xué)習數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)開展分析,，對關(guān)鍵指標進行聚類算法分析，識別分析出指標之間的關(guān)聯(lián)度,，從而進一步對指標進行構(gòu)成影響分析，準確定位到影響核心指標的關(guān)鍵點,，為后續(xù)指標的計劃值設(shè)定提供輔助參考,。
2.3可視化技術(shù)
平臺利用unity3D、css3,，ThreeJs技術(shù)實現(xiàn)全景展示的3D建模渲染與首頁星空旋轉(zhuǎn),、內(nèi)容進場動效、模塊切換效果,、界面點綴動效等視覺動效,，大幅提高頁面的性能與用戶體驗。同時,，通過大屏系統(tǒng)的單時鐘處理技術(shù),，保障所有信號在系統(tǒng)主時鐘的控制下同時輸出，實現(xiàn)拼接屏間圖像*同步,、影像清晰,。在拼接屏上可顯示兩個或多個信號源圖像，完成在畫面上疊加,、裁剪,、分割、拼接其他畫面,，形成畫中畫的顯示效果,。
2.4人工智能技術(shù)
通過引入人臉識別技術(shù)，實現(xiàn)對平臺訪問客戶進行準確識別,，以友好方式迎接來賓及簽到管理,，并結(jié)合語音識別、體感手勢等人工智能技術(shù),，用戶在進行功能演示,、匯報工作時,，可隨時通過語音指令與手勢模擬滑動，快速切換展示內(nèi)容,，給來訪客戶一種全新的,、科技感豐富、沉浸式的交互體驗,。
3 電力大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用
3.1應(yīng)用中存在的問題
大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力行業(yè)應(yīng)用過程中,，主要是對企業(yè)內(nèi)部管理模式進行優(yōu)化。而隨著人們對電力需求量持續(xù)增加,，電力系統(tǒng)得到了迅速的發(fā)展,，但在發(fā)展過程中仍存在許多的新問題。具體來說,，主要包括以下幾點：
（1）大電網(wǎng)運行控制有待加強,。隨著我國電網(wǎng)運行規(guī)模的不斷擴大，超高壓,、高容量的特大電網(wǎng)建設(shè)數(shù)量不斷增多,，故需要對電網(wǎng)進行分區(qū)。待電力系統(tǒng)市場引進之后,，人們廣泛使用了遠距離輸送電方式,，此方式有利于運行控制的水平的提升，進而有效地提升系統(tǒng)成員類型復(fù)雜情況下系統(tǒng)的控制水平,。
（2）系統(tǒng)分析有待加強,。隨著我國電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴大，電力系統(tǒng)的動態(tài)變得越來越復(fù)雜,。而伴隨著電力市場的改革與,，電力市場出現(xiàn)了大量的經(jīng)濟類數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)變得更復(fù)雜,，故需要對電網(wǎng)系統(tǒng)進行分析,。
（3）難以達到高實時性、高統(tǒng)一性的需求,。當前,，為了實現(xiàn)電網(wǎng)實時性控制目標，應(yīng)對相位測量單元進行采集,，但此方式難以達到高速通信實時分析需求,。因此，我們需要從經(jīng)濟角度對空間尺度進行調(diào)度,，加強各級的協(xié)調(diào),，且要充分考慮物理的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性。
（4）人們對智能化調(diào)度的要求不斷提高,。在電網(wǎng)安全運行過程中,，其工作重點是對和電網(wǎng)進行實時控制,。首先，在電網(wǎng)過程中,，由于電網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實時變化需要較長的時間,，且工作量較大，故將大大削弱系統(tǒng)操作,；其次,，從歷史數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，對于電網(wǎng)運行的抽象數(shù)據(jù),，人們?nèi)狈ι钊氲姆治?，?dǎo)致集中數(shù)據(jù)不足，這將給未來的電網(wǎng)的改變和電力安全運行工作要求越來越高,。
3.2應(yīng)用實例分析
近年來,，上較的網(wǎng)格化管理系統(tǒng)由美國PJM互聯(lián)電網(wǎng)（PJMInterconnection）推出，此系統(tǒng)主要采用共享的整合平臺,，利用SpectrumPower進行網(wǎng)絡(luò)化管理,，系統(tǒng)運行能力好，通過控制中心實現(xiàn)對每一站點虛擬網(wǎng)絡(luò)管理,。同時，用戶界面設(shè)置了上網(wǎng)可視化功能,，大大地方便用戶的使用,，并且人們可以通過各個站點來訪問的數(shù)據(jù)。PJM作為美國惟一一個具有兩個控制中心的電力公司,，能夠及時處理中心故障或者分站點故障,，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
2018年,，我國某供電公司采用配網(wǎng)管理系統(tǒng)對工程項目的進度,、物資、費用等進行統(tǒng)計,，并從中提取關(guān)鍵數(shù)據(jù),，并定期對供電項目進行統(tǒng)計與分析，確保工程管理信息得到及時反映,，實現(xiàn)了項目的實時管控目標,。與此同時，通過了解實時數(shù)據(jù),，對相關(guān)信息進行多維度分析,。例如，可以利用系統(tǒng)對線路負荷故障問題進行分析,，以及時進行調(diào)整升級,。另外,，可以對新數(shù)據(jù)記錄進行實時分析，便于工作人員及時掌握電力工程項目建設(shè)情況,，大大地提高工程管理效率,，為用戶提供安全、可靠的服務(wù),。
4 安科瑞變電所電力運維云平臺介紹及選型
4.1 云平臺概述：
按照電網(wǎng)公司的統(tǒng)計,，10kV及以上供電電壓等級的工商業(yè)用戶有200萬戶以上，此類“用戶側(cè)變配電所"產(chǎn)權(quán)歸電力用戶所有（工商企業(yè),、住宅小區(qū),、學(xué)校、醫(yī)院等）,，雖然數(shù)量眾多,，但是日常的運行維護工作比較傳統(tǒng)，普遍存在以下痛點：
人工成本高：人工巡視,、紙質(zhì)記錄,、電話溝通，缺乏智能化的手段
工作效率低：巡視頻率低,、巡檢任務(wù)無法定位,、巡檢過程不標準規(guī)范、巡檢缺陷缺乏閉環(huán)跟蹤,；
安全隱患：有些用電單位無維護電工,、無法即時排查電氣隱患、隱蔽工程隱患檢查難等難題,；
搶修時間長：變電所設(shè)備種類較多,，在分布上也比較分散，無法即時識別和定位故障信息,，需要用戶通知后到現(xiàn)場確認,；
運行大數(shù)據(jù)缺少分析：有些用戶未有數(shù)據(jù)匯總分析平臺，甚至未安裝電力儀表導(dǎo)致運維人員對現(xiàn)場電力參數(shù)信息不了解,，無法確定電力系統(tǒng)是否正常運行,。
4.2 應(yīng)用場所
4.3 云平臺架構(gòu)
我司的運維平臺綜合運用綜合保護裝置、多功能電力儀表,、母排及線纜測溫裝置,、變壓器溫控儀、視頻攝像頭,、水浸煙霧,、溫濕度、門磁等多種傳感器統(tǒng)一接入變電所現(xiàn)場的邊緣計算網(wǎng)關(guān),，經(jīng)邊緣計算網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)封裝,、壓縮,、加密后上傳至云平臺。實時集中監(jiān)測所有變電所用電情況,、統(tǒng)一調(diào)度運維巡檢安排,，線上線下聯(lián)動；實現(xiàn)用戶側(cè)變配電所的24小時無人值守,，全面監(jiān)測各配電回路運行狀態(tài),，即時定位故障，降低安全風險,。通過手機APP下發(fā)運維任務(wù)到人員手機上,，并通過GPS跟蹤運維執(zhí)行過程。將企業(yè)集團/高等院校內(nèi)廣泛分布的變電所集中統(tǒng)一管理,，提高運維效率,、提高故障響應(yīng)速度，即時發(fā)現(xiàn)運行缺陷并做消缺處理,。為售電企業(yè)提供電能集抄服務(wù),，即時掌握用戶用電量情況，避免偏差考核,；響應(yīng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的政策,，增加客戶粘性，為后期的增值服務(wù)開展做準備,。
4.4 平臺功能
4.5 平臺配置方案
4.6 產(chǎn)品介紹
4.6.1 AM5SE系列微機綜合保護裝置
功能：
（1）保護功能：主變差動保護功能,、主變后備保護、三段式過流帶方向帶電壓閉鎖,、三段式過流、零序電流保護,、過電壓,、
（2）低電壓保護、大功率電機保護,、高壓電動機綜合保護,、PT并列功能、非電量保護,、并網(wǎng)逆功率保護,、檢同期功能
（3）測量功能：保護電流、測量電流,、零序電流,、母線電壓、零序電壓4-20MA輸出,、直流測量
（4）通訊功能：提供RS485通訊接口,，RS232維護接口,，IRIG-B對時接口、USB升級接口,，RJ45網(wǎng)口接口
（5）故障錄波功能：保護動作時觸發(fā)錄波,，可以記錄故障前8個周波后四個周波的數(shù)據(jù)
（6）控制回路：自帶操作回路，防跳功能
（7）GPS校時功能：提供時鐘同步接口,，接收GPS校時信號
應(yīng)用：
35kV及以下電壓等級的變配電站及設(shè)備的保護測控功能,，至少包括35kV進線/主變壓器（一般容量2000kVA以上）/PT/母聯(lián)、10kV進線/饋線/配電變壓器（一般容量2000kVA以下）/高壓電動機/高壓電容器/母聯(lián)/PT等設(shè)備的保護和自動控制功能
4.6.2 ASD300系列智能操控裝置
功能:
（1）一次動態(tài)模擬圖指示及自檢帶電顯示,、閉鎖及自檢
（2）核相,、強制加熱、強制照明
（3）語音防誤提示
（4）人體感應(yīng)及柜內(nèi)照明,、已帶電語音播報
（5）分合閘,、遠方就地、儲能轉(zhuǎn)換開關(guān)
（6）分合閘回路完好指示/電壓測量
（7）預(yù)分預(yù)合閃光指示
（8）斷路器分合次數(shù)統(tǒng)計
（9）RS485串行通訊接口
（10）開關(guān)柜節(jié)點無線測溫
（11）全電參量測量U,I,P,Q,f,PF,Ep,Eq
應(yīng)用：
35KV高壓及以下中置柜,，手車柜,，環(huán)網(wǎng)柜
4.6.3 ARTM-Pn無線測溫裝置
功能：
（1）接收多60個ATE100/200/300/400
（2）3U3I電參量測量
（3）實時測溫功能
（4）RS485通訊接口，通過標準的MODBUSRTU協(xié)議實現(xiàn)組網(wǎng)功能
（5）具備自檢功能
（6）超溫,、高溫,、相間溫差、溫度突變量告警功能
應(yīng)用：
變電站,、配電室,、箱變等
4.6.4 APM810系列多功能電力儀表
功能：
（1）準確度等級：有功電能0.5S級，無功電能2級
（2）測量功能：三相電壓,、三相電流,、分相及總有功功率、分相及總無功功率,、分相及總視在功率,、分相及總功率因數(shù)、頻率,、需量
（3）電能計量：分相及總雙向電能,、四象限無功電能
（4）電能質(zhì)量監(jiān)測：2-63次分次諧波、總（奇,、偶）諧波測量,、電壓波峰系數(shù)、電話波峰因子,、電流K系數(shù)測量
（5）輸入輸出：2路開關(guān)量輸出（選配MD82模塊多可擴至8路）及2路開關(guān)量輸入（選配MD82模塊多可擴至26路）,，開關(guān)量輸出可配置為輸出或遠程遙控，DO用作輸出時可自由關(guān)聯(lián)內(nèi)容
（6）SD卡存儲功能：用于電參量、電能,、諧波等數(shù)據(jù)定時存儲,，波形存儲等功能
應(yīng)用：
適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè),、公用設(shè)施,、智能大廈等需要電力的場合
4.6.5 DTSD1352導(dǎo)軌式電能表
功能：
（1）測量功能：三相電流、電壓,、功率,、頻率、總正反向有功電能統(tǒng)計,、總正反向無功電能統(tǒng)計,；
（2）準確級精度：有功0.5S
（3）電流信號接入：直接接入10（80)A經(jīng)CT接入1（6）A
（4）電壓信號：100V380V
（5）通信：RS485接口，支持MODBUS-RTU或者DL/T645通訊協(xié)議
應(yīng)用：
適用于*和大型公建中對電能的分項計量,，也可用于企事業(yè)單位作電能管理考核,。
4.6.6 ADW300無線智能儀表
功能：
（1）測量功能：三相電流、電壓,、功率,、頻率、總正反向有功電能統(tǒng)計,、總正反向無功電能統(tǒng)計,；
（2）電能質(zhì)量：電壓、電流不平衡度,，電壓,、電流總諧波及2-31分次諧波
（3）需量：大電流、功率需量及實時電流,，功率需量
（4）準確級精度：0.5s級ADW300外置互感器型1級
（5）電流信號規(guī)格：100A輸入,，經(jīng)互感器輸入，5 A二次互感接入
（6）通訊方式：RS485,、LORA無線通訊,、NB-IOT無線通訊、4G無線通訊
應(yīng)用：
ADW300方便用戶進行用電監(jiān)測,、集抄和管理，可靈活安裝在配電箱中,，可用于電力運維,、環(huán)保監(jiān)管等在線監(jiān)測類平臺中。
4.6.7 ARCM300系列電氣火災(zāi)儀表
功能：
（1）測量：單回路剩余電流,、4路溫度,、電壓、電流、功率,、頻率,、功率因數(shù)、視在電能,、四象限電能
（2）保護：剩余電流,、溫度、過流等
（3）：聲光,，支持消音,、復(fù)位操作
（4）開關(guān)量：1路繼電器輸出、4路開關(guān)量輸入
（5）通訊方式：RS485,、NB-IOT無線通訊,、4G無線通訊
應(yīng)用：
適用于智能樓宇、高層公寓,、賓館,、飯店、商廈,、工礦企業(yè),、 重點消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生,、金融,、電信等領(lǐng)域。
4.6.8 ANET智能網(wǎng)關(guān)
功能：
（1）數(shù)據(jù)采集（支持串口,、以太網(wǎng),，只需配置即可兼容支持標準電力規(guī)約的各類儀表）
（2）數(shù)據(jù)上傳（支持往上海分類分項能耗平臺、寧夏電力需求側(cè)平臺,、江蘇電力運維平臺,、浙江電力運維平臺上傳數(shù)據(jù)）
（3）邊緣計算（靈活的閾值設(shè)置、主動上傳信息,、數(shù)據(jù)合并計算,、斷點續(xù)傳、數(shù)據(jù)加密,、4G路由）
（4）遠程管理（遠程配置,、遠程升級、遠程監(jiān)視）
應(yīng)用：
泛在電力物聯(lián)網(wǎng),、能耗系統(tǒng)平臺,、電力需求側(cè)管理平臺、三方云平臺,、預(yù)付費系統(tǒng),、運維系統(tǒng)平臺、電力平臺、能源綜合管理平臺
4.7 現(xiàn)場應(yīng)用圖片
4.8 平臺價值
為電力運維企業(yè)提供線上運維服務(wù)平臺,，實時集中監(jiān)測所有變電所用電情況,、統(tǒng)一調(diào)度運維巡檢安排，線上線下聯(lián)動,。
將企業(yè)集團/高等院校內(nèi)廣泛分布的變電所集中統(tǒng)一管理,，提高運維效率、提高故障響應(yīng)速度,；
響應(yīng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的政策,，增加客戶粘性，為后期的增值服務(wù)開展做準備,；
為售電企業(yè)提供電能集抄服務(wù),，即時掌握用戶用電量情況，避免偏差考核,；
4.9 訪問方式
4.10 典型案例
5 結(jié)束語
隨著我國電力事業(yè)的持續(xù)發(fā)展,，在電力行業(yè)中引入了信息技術(shù)，從中不斷提升了電力企業(yè)信息化水平,，在電力企業(yè)信息管理系統(tǒng)中積累了大量的數(shù)據(jù),。因此，如何做好大數(shù)據(jù)新技術(shù)在電力企業(yè)遠營管理中的應(yīng)用,，成為了電力公司努力改善的重點問題,。本文著重從數(shù)據(jù)來源和數(shù)據(jù)特點分析了電網(wǎng)運營中的數(shù)據(jù)，并分析了電力大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù),，在基于大數(shù)據(jù)背景下,，提出了大數(shù)據(jù)技術(shù)的實際應(yīng)用，以供電力工作人員參考,。
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