摘要：本文首先对电力大数据及其技术优势进行分析，在此基础上，从可视化、数据分析、数据库索引、数据治理、贰罢尝等几个方面,对电力大数据分析技术及应用进行论述。期望通过本文的研究能够对促进电力大数据的应用与发展有所帮助。
关键词：电力大数据；技术；应用
1 电力大数据及其技术优势
1.1电力大数据
电力大数据是大数据技术在电力行业的实践应用，涉及产、输、变、配、用、调等多个环节。电力大数据由两类数据组合而成，一类是结构化数据，另一类是非结构化数据。近年来，随着国家逐步加大智能发电的建设力度，以及对物联网技术的应用，使得电力行业中非结构化数据的比重持续增长，在量级上己经超过结构化数据。
1.2 技术优势
1.2.1促进管理水平持续提升
电力系统具有复杂且庞大的架构，其中涵盖的内容非常之多，在电力系统中引入大数据技术后，为智能发电的顺利实现提供了强有力的支撑，各种数据信息的共享，使电力生产精细化管理成为可能。
1.2.2有助于节能降耗
电力大数据能够对各种不同类型的数据信息进行分析，通过对该技术的运用，可以设计出与用电需求相符的生产计划，从而为电力用户提供较为准确和经济的产物和服务，有助于节能减排目标的实现。
2 电力大数据分析技术及应用
2.1电力大数据的可视化应用
2.1.1 图表可视化
所谓的图表可视化具体是指以为基础的图形和表格，对相关数据进行直观展示的方法。在图表可视化的前提下，对数据进行获取的过程中，可在相对较短的时间内，找到其中存在的问题，并借助数据的规律，对问题进行解决处理。
2.1.2 SVG可视化
需要对某个特定区域内的电力数据进行掌握，按照相关的参数和指标，赋予电力数据不同的颜色，并用颜色的深浅程度对电力数据的实际情况进行表示。
2.2 数据分析技术的应用
在电力体制改革进程不断加快的推动下，我国的发电方式越来越多，除常规的火力发电之外，水力发电、风力发电、太阳能发电、核电等，都得到了快速发展
2.3 数据库索引技术的应用
利用电力大数据多维索引可以构建相应的系统，该系统能够对Hive命令进行使用，并在引入解析技术的前提下，对相关的代码进行快速解析，从而进一步丰富了可索引的维度区间，由此获得的数据可存储到Hadoop当中进行处理，提高数据的利用效率。
2.4 在谐波治理中的应用
谐波是电网安全、稳定、可靠运行的主要影响因素之一，电力行业对谐波的治理非常重视。大体上可将谐波产生的来源归纳为以下几个方面：电源端、输配电过程、电力设备等。谐波会使各种仪表及计量装置产生误差，高次谐波还会对断路器的正常开断造成影响。预测谐波风险，为谐波治理提供详实可靠的依据。在谐波风险分析中，电力大数据的具体应用如下：
2.4.1 数据抽取与存储
谐波监测数据可存储在开源数据库当中，为使从数据库中抽取的数据能够实现共享，可以引入MySQL对数据抽取结果进行存储；
2.4.2 电力数据与谐波计算
可在电力大数据中，引入与谐波计算有关的频谱文件，通过对基波和谐波电流的计算，生成谐波含量。在MySQL中，数据的传输过程如图1所示。
2.4.3 谐波风险分析
在对谐波风险进行分析的过程中，需要对谐波源特性数据进行使用，可将这些数据带入到预测模型中，模型能够给出谐波在未来一段时间的变化趋势，据此可确定出谐波的影响范围，并制定相应的治理措施。为确保预测结果的准确性，应当对预测模型进行合理选用，推荐ARIMA模型，在使用前应对模型进行训练，从而使其达到优。
2.5 数据治理在电力行业的应用
在电力行业的运营监控数据管理中，经常会遇到数据错误、不完整、不规范、不一致等问题。数据治理体系的构建方法如下：
2.5.1 建立大数据管理组织
采用RACI模型明确各部门职责，辨识业务流程，根据数据生命周期POSMAD理论确定各个阶段中的活动角色，结合DAMA数据知识管理体系理论确定各部门数据管理中的角色，建立起数据管理虚拟组织。
2.5.2 梳理业务流程数据
参考国际电工委IEC系列标准中的CIM模型和IBM-FSDM数据模型理念，划分电力行业的主题域，建立起主题域之间的联系。
2.5.3 制定大数据治理标准
数据治理标准主要包括业务、技术、安全、管理和稽核标准，要求统一各类数据的名称、编码、属性等，完成对数据的标准化处理，生成数据标准清册。在数据治理标准框架下，对新增数据进行严格管控，对存量数据要按照重要性进行划分，优先治理重要程度高的数据。其中，存量数据的治理是大数据治理的重点，需构建数据包络分析DEA模型，借助数学规划和决策单元对数据进行治理。
2.6 分层处理与混合存储技术的应用
电力行业可根据实际业务情况，利用大数据分层处理技术建立起系统之间的关联，实现跨组织、跨应用的信息资源共享，同时还可结合云计算、SQL数据库等技术，满足电力大数据实时分析和计算的需求，提升大数据处理效率，使大数据层次化分析管理系统适应电力行业的整体发展。
2.7 ETL技术的应用
ETL是数据仓库的简称，该技术在智能发电生产运行管理中具有非常重要的作用。电力行业在生产运行过程中会产生大量的数据，这部分数据已经超出系统的运算能力，由此进一步进行电力分析难度，各种业务的开展随之受到影响。
3 安科瑞变电所电力运维云平台介绍及选型
3.1 云平台概述：
按照国家电网公司的统计，10kV及以上供电电压等级的工商业用户有200万户以上，此类“用户侧变配电所"产权归电力用户所有（工商公司、住宅小区、学校、医院等），虽然数量众多，但是日常的运行维护工作比较传统，普遍存在以下痛点：
人工成本高：人工巡视、纸质记录、电话沟通，缺乏智能化的手段
工作效率低：巡视频率低、巡检任务无法定位、巡检过程不标准规范、巡检缺陷缺乏闭环跟踪；
安全隐患：有些用电单位无专业维护电工、无法即时排查电气隐患、隐蔽工程隐患检查难等难题；
抢修时间长：变电所设备种类较多，在分布上也比较分散，无法即时识别和定位故障信息，需要用户通知后到现场确认；
运行大数据缺少分析：有些用户未有数据汇总分析平台，甚至未安装电力仪表导致运维人员对现场电力参数信息不了解，无法确定电力系统是否正常运行。
3.2 应用场所
3.3 云平台架构
我司的运维平台综合运用综合保护装置、多功能电力仪表、母排及线缆测温装置、变压器温控仪、视频摄像头、水浸烟雾、温湿度、门磁等多种传感器统一接入变电所现场的边缘计算网关，经边缘计算网关将数据封装、压缩、加密后上传至云平台。实时集中监测所有变电所用电情况、统一调度运维巡检安排，线上线下联动；实现用户侧变配电所的24小时无人值守，监测各配电回路运行状态，即时定位故障，降低安全风险。
3.4 平台功能
3.5 平台配置方案
3.6 产物介绍
3.6.1 AM5SE系列微机综合保护装置
功能：
（1）保护功能：主变差动保护功能、主变后备保护、三段式过流带方向带电压闭锁、三段式过流、零序电流保护、过电压、
（2）低电压保护、大功率电机保护、高压电动机综合保护、PT并列功能、非电量保护、并网逆功率保护、检同期功能
（3）测量功能：保护电流、测量电流、零序电流、母线电压、零序电压4-20MA输出、直流测量
（4）通讯功能：提供RS485通讯接口，RS232维护接口，IRIG-B对时接口、USB升级接口，RJ45网口接口
（5）故障录波功能：保护动作时触发录波，可以记录故障前8个周波后四个周波的数据
（6）控制回路：自带操作回路，防跳功能
（7）GPS校时功能：提供时钟同步接口，接收GPS校时信号
应用：
35kV及以下电压等级的变配电站及设备的保护测控功能，至少包括35kV进线/主变压器（一般容量2000kVA以上）/PT/母联、10kV进线/馈线/配电变压器（一般容量2000kVA以下）/高压电动机/高压电容器/母联/PT等设备的保护和自动控制功能
3.6.2 ASD300系列智能操控装置
功能:
（1）一次动态模拟图指示及自检带电显示、闭锁及自检
（2）核相、强制加热、强制照明
（3）语音防误提示
（4）人体感应及柜内照明、已带电语音播报
（5）分合闸、远方就地、储能转换开关
（6）分合闸回路完好指示/电压测量
（7）预分预合闪光指示
（8）断路器分合次数统计
（9）RS485串行通讯接口
（10）开关柜节点无线测温
（11）全电参量测量U,I,P,Q,f,PF,Ep,Eq
应用：
35KV高压及以下中置柜，手车柜，环网柜
3.6.3 ARTM-Pn无线测温装置
功能：
（1）接收多60个ATE100/200/300/400
（2）3U3I电参量测量
（3）实时测温功能
（4）RS485通讯接口，通过标准的MODBUSRTU协议实现组网功能
（5）具备自检功能
（6）超温、高温、相间温差报警、温度突变量告警功能
应用：
变电站、配电室、箱变等
3.6.4 APM810系列多功能电力仪表
功能：
（1）准确度等级：有功电能0.5S级，无功电能2级
（2）测量功能：三相电压、三相电流、分相及总有功功率、分相及总无功功率、分相及总视在功率、分相及总功率因数、频率、需量
（3）电能计量：分相及总双向电能、四象限无功电能
（4）电能质量监测：2-63次分次谐波、总（奇、偶）谐波测量、电压波峰系数、电话波峰因子、电流K系数测量
（5）输入输出：2路开关量输出（选配MD82模块多可扩至8路）及2路开关量输入（选配MD82模块多可扩至26路），开关量输出可配置为报警输出或远程遥控，DO用作报警输出时可自由关联报警内容
（6）SD卡存储功能：用于电参量、电能、谐波等数据定时存储，波形存储等功能
应用：
适用于电力系统、工矿公司、公用设施、智能大厦等需要电力监控的场合
3.6.5 DTSD1352导轨式电能表
功能：
（1）测量功能：三相电流、电压、功率、频率、总正反向有功电能统计、总正反向无功电能统计；
（2）准确级精度：有功0.5S
（3）电流信号接入：直接接入10（80)A经CT接入1（6）A
（4）电压信号：100V380V
（5）通信：RS485接口，支持MODBUS-RTU或者DL/T645通讯协议
应用：
适用于和大型公建中对电能的分项计量，也可用于企事业单位作电能管理考核。
3.6.6 ADW300无线智能仪表
功能：
（1）测量功能：三相电流、电压、功率、频率、总正反向有功电能统计、总正反向无功电能统计；
（2）电能质量：电压、电流不平衡度，电压、电流总谐波及2-31分次谐波
（3）需量：大电流、功率需量及实时电流，功率需量
（4）准确级精度：0.5s级ADW300外置互感器型1级
（5）电流信号规格：100A输入，经互感器输入，5 A二次互感接入
（6）通讯方式：RS485、LORA无线通讯、NB-IOT无线通讯、4G无线通讯
应用：
ADW300方便用户进行用电监测、集抄和管理，可灵活安装在配电箱中，可用于电力运维、环保监管等在线监测类平台中。
3.6.7 ARCM300系列电气火灾监控仪表
功能：
（1）测量：单回路剩余电流、4路温度、电压、电流、功率、频率、功率因数、视在电能、四象限电能
（2）保护：剩余电流、温度、过流等
（3）报警：声光报警，支持消音、复位操作
（4）开关量：1路继电器输出、4路开关量输入
（5）通讯方式：RS485、NB-IOT无线通讯、4G无线通讯
应用：
适用于智能楼宇、高层公寓、宾馆、饭店、商厦、工矿公司、国家 重点消防单位以及石油化工、文教卫生、金融、电信等领域。
3.6.8 ANET智能网关
功能：
（1）数据采集（支持串口、以太网，只需配置即可兼容支持标准电力规约的各类仪表）
（2）数据上传（支持往上海分类分项能耗平台、宁夏电力需求侧平台、江苏电力运维平台、浙江电力运维平台上传数 据）
（3）边缘计算（灵活的报警阈值设置、主动上传报警信息、数据合并计算、断点续传、数据加密、4G路由）
（4）远程管理（远程配置、远程升级、远程监视）
应用：
泛在电力物联网、能耗系统平台、电力需求侧管理平台、三方云平台、预付费系统、运维系统平台、电力监控平台、能源综合管理平台
3.7 现场应用图片
展厅现场运维团队采集箱内部图
高配现场门磁安装烟感安装
安装漏水检测安装低压柜仪表
3.8 平台价值
为电力运维公司提供线上运维服务平台，实时集中监测所有变电所用电情况、统一调度运维巡检安排，线上线下联动。
将公司集团/高等院校内广泛分布的变电所集中统一管理，提高运维效率、提高故障响应速度；
响应泛在电力物联网的政策，增加客户粘性，为后期的增值服务开展做准备；
为售电公司提供电能集抄服务，即时掌握用户用电量情况，避免偏差考核；
3.9 典型案例
4 结论
电力在社会经济建设中占据着不可替代的地位，是非常重要的物质基础之一，为推动电力行业的持续、稳定发展，应当对电力大数据技术进行应用，通过数据挖掘、分析、提取、存储，为电力生产的安全、稳定、可靠运行提供保障。在未来一段时期，应加大对电力大数据技术的研究力度，除对现有的技术进行改进和完善之外，还应开发一些新的技术，从而使其更好地为电力行业服务。
您的位置：
在线交流
咨询电话