智能電網(wǎng)建設(shè)中云計算大數(shù)據(jù)處理技術(shù)
時間:2022-11-27 03:51:46
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摘要:概述云計算大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,探討其在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用,以期為電力企業(yè)的智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)高質(zhì)量、迅捷處理提供參考經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);云計算大數(shù)據(jù)處理技術(shù);可視化處理技術(shù)
0引言
現(xiàn)階段我國電力企業(yè)修建的電網(wǎng)工程多是基于數(shù)字化、信息化技術(shù)的智能化電網(wǎng),此類工程在實際應(yīng)用期間能夠通過現(xiàn)代化的先進技術(shù)提升電網(wǎng)運行質(zhì)量,分析獲取的大量信息,待有效處理之后若相關(guān)參數(shù)存在異常,工作人員可直接對異常部位進行檢查,盡快發(fā)現(xiàn)設(shè)備、線路存在的問題,并及時進行處理。當(dāng)前,對智能電網(wǎng)運行期間的大量數(shù)據(jù)進行處理的技術(shù)為云計算大數(shù)據(jù)處理技術(shù),結(jié)合該技術(shù)實際應(yīng)用情況,發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用效果良好,可有效規(guī)避智能電網(wǎng)運行中的種種風(fēng)險。
1云計算大數(shù)據(jù)處理技術(shù)概述
該技術(shù)是在科學(xué)技術(shù)不斷進步發(fā)展過程中產(chǎn)生的一種數(shù)據(jù)處理技術(shù),在具體應(yīng)用期間可整合所有需要計算的數(shù)據(jù)對象,形成資源池,以此對能夠擴展、動態(tài)抽象的數(shù)據(jù)進行處理,并通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)確保電網(wǎng)運行的有效性與安全性,值得在智能電網(wǎng)工程建設(shè)中多加應(yīng)用與推廣。該技術(shù)具備如下幾方面特點:(1)數(shù)據(jù)計算范圍廣且數(shù)據(jù)計算的限制較少,以往在計算電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)時,采取的計算方法僅能夠?qū)π〔糠滞瑯?gòu)性資源數(shù)據(jù)進行計算處理,計算時的限制條件較多,數(shù)據(jù)整合效果較差,而采用云計算技術(shù)可以降低常規(guī)計算方法限制性因素的影響,在較大范圍內(nèi)對同構(gòu)性較差的資源數(shù)據(jù)進行有效計算;(2)虛擬化,依托該特點電網(wǎng)建設(shè)運行中的各種數(shù)據(jù)均可被迅捷收集,進而選擇相應(yīng)的設(shè)備處理數(shù)據(jù),實現(xiàn)對全部電網(wǎng)數(shù)據(jù)的合理配置與利用;(3)動態(tài)擴展,云計算技術(shù)基于該特點有著較好的兼容能力,在電網(wǎng)運行時可對數(shù)據(jù)進行合理調(diào)動,并在較短時間內(nèi)對數(shù)據(jù)進行獨立且動態(tài)化的計算,由于數(shù)據(jù)處理需要一些新型設(shè)備,在原計算處理設(shè)備使用基礎(chǔ)上,增加部分設(shè)備即可,無需更換設(shè)備;(4)通信平臺為互聯(lián)網(wǎng),運用云計算技術(shù)處理數(shù)據(jù)時可依托互聯(lián)網(wǎng)平臺對數(shù)據(jù)加以計算處理,保證該基礎(chǔ)平臺的所有數(shù)據(jù)資源均具備良好的安全性,不會發(fā)生泄露問題,并且平臺應(yīng)用中使用的通信協(xié)議為國際通行協(xié)議,數(shù)據(jù)處理的可靠性高。當(dāng)前,我國的智能電網(wǎng)建設(shè)中需要處理的數(shù)據(jù)信息異常龐大,處理過程中會遇到較多的難題和阻礙,需要電力企業(yè)加強對云計算大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的應(yīng)用。
2云計算大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
在智能電網(wǎng)進行數(shù)據(jù)計算期間,會通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)、智能電表以及傳感器等裝置獲取所需的數(shù)據(jù),進而利用相應(yīng)技術(shù)做好數(shù)據(jù)處理工作。當(dāng)前,電網(wǎng)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)包含的模塊較多,在應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)處理數(shù)據(jù)時需把握好各個模塊的內(nèi)容,從而保證云計算技術(shù)得到有效應(yīng)用。模塊主要為分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)框架(Hadoop)、分布式文件系統(tǒng)模塊、數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)以及開發(fā)工具集等。具體的處理技術(shù)則包括如下內(nèi)容。
2.1集成管理技術(shù)
在應(yīng)用該項技術(shù)時,需采用數(shù)據(jù)抽取技術(shù)、數(shù)據(jù)清洗技術(shù)以及數(shù)據(jù)過濾等技術(shù)對龐雜的電網(wǎng)數(shù)據(jù)做好基礎(chǔ)的處理工作,即是借助集成管理技術(shù)抽取相關(guān)數(shù)據(jù),并對所有數(shù)據(jù)信息進行集成、聚合處理,待全部數(shù)據(jù)處理完畢后,統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)果,并進行保存。在使用該技術(shù)時,須注意在數(shù)據(jù)集成前,需對其進行清洗處理,保證數(shù)據(jù)不存在失真或質(zhì)量問題后方可進行后續(xù)的集成處理。
2.2傳輸、存儲技術(shù)
在電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié),在對電網(wǎng)系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)進行抽取與集成后,需傳輸所有數(shù)據(jù),以此減輕電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的巨大工作壓力,提高數(shù)據(jù)處理質(zhì)量,并使用先進的傳輸技術(shù),對龐雜且數(shù)量眾多的數(shù)據(jù)加以壓縮處理,以此在控制傳輸量的同時確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行裕嵘龜?shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率,保證智能電網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理能力,使大量的數(shù)據(jù)可在較小空間內(nèi)有效保存。在電網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲環(huán)節(jié),借助數(shù)據(jù)壓縮傳輸技術(shù)可實現(xiàn)對大量數(shù)據(jù)的高質(zhì)量傳輸,但在此期間不可避免會產(chǎn)生數(shù)據(jù)資源浪費問題。以往在存儲數(shù)據(jù)時,基本采用分布式文件形式保存相關(guān)電網(wǎng)數(shù)據(jù),存儲的數(shù)量較多,但存儲質(zhì)量一般,尤其對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)無法起到良好的保存效果。而采用基于云計算的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)可以對大量的、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),相對限制較少地進行存儲,數(shù)據(jù)存儲價值較高。
2.3數(shù)據(jù)分析、處理技術(shù)
在進行電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析時,需轉(zhuǎn)換獲取的數(shù)據(jù),使之成為有效的信息或知識,便于工作人員通過這些知識做出正確的決策,且針對相關(guān)電網(wǎng)運行故障問題迅速地做出應(yīng)對。該分析技術(shù)即是要在海量的電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)中,找出規(guī)律性內(nèi)容以及電網(wǎng)能夠正常運行的模式、狀態(tài),經(jīng)過分析之后的數(shù)據(jù)信息之間存在著潛在的聯(lián)系,工作人員通過把握用于表達此種聯(lián)系的相關(guān)參數(shù),便可為各項電網(wǎng)監(jiān)督、管理工作的有序開展提供理論依據(jù)。當(dāng)前,在應(yīng)用基于云計算處理的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)時,需要進一步優(yōu)化將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有用信息的過程,加強聚類、分類以及并行算法的應(yīng)用,從而對常規(guī)使用的數(shù)據(jù)分析技術(shù)施以合理的改進,保證電力企業(yè)能夠在降低成本的基礎(chǔ)上,采用新型數(shù)據(jù)技術(shù)開展大數(shù)據(jù)處理工作。
當(dāng)前,電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)包括分布式、內(nèi)存式與流處理式三種,不同的處理技術(shù)具有不同的特點與應(yīng)用價值。其中,分布式計算技術(shù)在具體應(yīng)用時能夠?qū)Υ髷?shù)據(jù)進行切割處理,使其成為小數(shù)據(jù),進而將小數(shù)據(jù)分配至各任務(wù)區(qū),給予其針對性處理,且最終處理完畢的數(shù)據(jù)能夠被有效保存在本地硬盤中。例如,MapReduce編程模型為此種技術(shù)應(yīng)用較為成熟且廣泛的模型,在實際的數(shù)據(jù)處理過程中,該模型會先對大量的數(shù)據(jù)進行分解處理,待分解完畢后即可按照Map任務(wù)區(qū)的劃分結(jié)果對數(shù)據(jù)進行重新分配與處理,獲取鍵值之后科學(xué)保存在本地硬盤中,并基于Reduce任務(wù)的需要,及時將數(shù)據(jù)再次輸出。研究分布式計算技術(shù)應(yīng)用情況后,了解到其在電力系統(tǒng)應(yīng)用效果良好,可對大量分散數(shù)據(jù)進行快速有效的保存與輸出,保證電力系統(tǒng)安全且可靠的運行。內(nèi)存式處理技術(shù)的應(yīng)用需要先構(gòu)建內(nèi)層,將電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)全部放置其中,統(tǒng)一進行數(shù)據(jù)讀寫處理,與常規(guī)處理技術(shù)相比,磁盤讀寫操作時間大量縮短,處理效率顯著提升。經(jīng)過多年的發(fā)展以及內(nèi)存價格的控制,該技術(shù)的實際應(yīng)用價值顯著提高,國外大型數(shù)據(jù)庫軟件公司相繼提出經(jīng)優(yōu)化處理后的內(nèi)存式處理技術(shù),有效解決以往處理數(shù)據(jù)時間過長、效率低等問題,數(shù)據(jù)處理分析的實時性較強,多數(shù)大數(shù)據(jù)處理計算單位可用秒來計算,在當(dāng)前諸多領(lǐng)域的業(yè)務(wù)處理中應(yīng)用效果顯著、優(yōu)勢明顯。流處理技術(shù)則是將全部數(shù)據(jù)視為“流”,要求能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)進行隨時處理,數(shù)據(jù)處理效率極高。
如果處理時間過長,數(shù)據(jù)信息具備的價值會相應(yīng)降低,而依托該技術(shù)可實現(xiàn)對獲取的實時數(shù)據(jù)的快速處理,且對電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)處理效果理想,便于工作人員獲取電網(wǎng)運行的實時信息。同時,流處理技術(shù)在金融業(yè)務(wù)處理中的應(yīng)用也有著極佳的效果,尤其在高頻交易中,用戶可借助該技術(shù)把握金融市場變化情況,更好地進行金融買賣交易。
2.4可視化處理技術(shù)
可視化技術(shù)在現(xiàn)階段的智能化電網(wǎng)中已開始大量應(yīng)用。在具體應(yīng)用時,即是于控制中心處安裝顯示屏,保證電網(wǎng)運行質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)的工作人員在工作中能夠通過顯示屏直接掌握電網(wǎng)的運行情況。電網(wǎng)運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息多種多樣,處理難度較大,但通過電網(wǎng)運行監(jiān)控系統(tǒng)的顯示屏,可及時進行數(shù)據(jù)信息的可視化傳遞與處理,便于工作人員隨時獲取電網(wǎng)運行的有效信息,并針對發(fā)生的電網(wǎng)故障問題,及時開展故障維修處理,保證電網(wǎng)供配電工作的正常進行。在可視化處理技術(shù)的未來發(fā)展中,要求研究人員準(zhǔn)確把握電網(wǎng)環(huán)境的復(fù)雜性,加強對電網(wǎng)運行相關(guān)理論的學(xué)習(xí),實現(xiàn)所學(xué)內(nèi)容與可視化技術(shù)的充分融合,在結(jié)合發(fā)展的過程中,找出電網(wǎng)自動化運行內(nèi)核與規(guī)律,方便電網(wǎng)企業(yè)技術(shù)人員更好地對電網(wǎng)布點、分區(qū)等多方面工作實施自動優(yōu)化,在提升電網(wǎng)自動化的基礎(chǔ)上增強電網(wǎng)運行質(zhì)量和安全性。
3結(jié)論
云計算技術(shù)在當(dāng)前的電網(wǎng)大量數(shù)據(jù)處理中有著非常理想的應(yīng)用效果,其資源整合計算能力較強,成功改進以往數(shù)據(jù)處理過程中的不足,并結(jié)合現(xiàn)代化的先進處理技術(shù)解決各類電網(wǎng)運行問題,保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。
參考文獻:
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作者:李永光 張彥軍 李長軍 汪凱威 單位:國網(wǎng)新疆電力有限公司