大数据技术在电力通信网中的应用研究

2020-08-19张航

通信电源技术 2020年10期

张航

（中电海康集团有限公司，浙江杭州 310000）

1 大数据的概念、内涵及电力通信数据特征分析

1.1 大数据的概念与内涵分析

在有关行业领域的研究中，针对大数据技术的具体概念定义尚未形成统一结论。但是，综合各项研究的开展情况，可以将大数据技术的主要特征总结为数据量巨大和具有多样性、高速化、可变性以及价值性等。大数据技术的数据量巨大主要表现为大数据的数据规模已经从开始的TB向PB级别转变，且数据量的规模大小对数据的价值及其潜在信息情况有着决定性影响。大数据的多样性是指数据种类与来源的多样化，一般包含非结构化与语言、文本、视频等各种不同的数据类型。大数据的高速化是指数据获取的速度非常快。大数据环境下，由于对数据处理的及时性要求相对较高，为满足这一要求，需要在数据收集与获取中能够通过秒级的简单查询和小时级的复杂数据分析功能特征，以满足数据获取与处理速度方面的要求。大数据的可变性是指数据的实施变化特征，由于多种因素的作用和影响，导致在数据处理与管理过程中，具体操作过程与质量效率受到影响。大数据的价值性主要表现为数据价值密度表现较低，在数量与规模巨大、变化性十分突出的数据信息中，可能只存在很小一部分数据据具有相应的价值作用。因此，数据处理中需要通过合理筛选收集的收据来确保数据的质量，从而保障其价值作用。

1.2 电力通信数据的特征

在电力通信网构建中，传统的构建模式是以不同的分层与分级、分区方式进行网络结构划分与建设管理的，且不同级的电力企业进行建设的综合网络管理系统均处于相对独立的状态，网络结构与技术也缺乏一定的标准性，从而导致所构建的电力通信网在运行和应用中，业务开展与信息集成水平表现较差，不能够满足网络结构下的数据信息共享需求，对各电力企业与电力通信网络结构之间的信息沟通存在极大的不利影响。根据这一情况，在我国智能电网建设与发展影响下，随着电力通信网建设的数据信息通信集约化融合管理需求的提出，在当前的电力通信网建设中需要通过合理引进和应用大数据技术，以利用大数据技术的作用，促进电力通信网结构与功能不断优化，从而推动我国电力系统建设与电力数据通信水平不断提高。

对基于大数据技术的电力通信网数据特征可以从以下几个方面进行分析[1]。首先，电力通信数据即能量。电力通信中的数据或者能源能够为电力通信提供相应的指导作用，使电力系统运行中的能源消耗与电量损失得到一定的控制。其次，电力通信数据具有一定的交互性特征。在电力系统运行中，功率较大的数据之间具有较为广泛且密切的关系，同时对国家社会经济发展的影响也较大。电力通信过程中的相互作用数据与其他行业发展的信息数据，在电力系统运行以及有关行业发展中都能够通过其数据作用的发挥，对电力系统安全稳定工作运行以及行业快速发展产生影响。最后，电力通信数据具有一定的共情特征，即电力企业在进行电力生产与运行服务时是以用户为电力服务的核心，通过充分挖掘电力用户需求，为其提供更加安全、优质与可靠的服务支持，从而推动电力行业的不断发展。可见，电力通信数据在电力系统运行与电力行业发展中具有一定的共情性。

2 大数据技术在电力通信网中的应用意义分析

结合上述对大数据的概念、内涵以及电力通信数据特征的分析，随着大数据技术在电力通信网建设中的应用实现，大数据技术对促进电力行业信息化发展和提高电力行业的整体发展水平有着十分积极的作用和意义。此外，结合电力行业发展的实际情况，电力行业生产与发展过程主要集中在发电、输电与用电3个方面。因此，大数据技术在电力通信网建设和电力行业发展中的积极意义，也可以从上述3个方面进行分析。

首先，在电力行业的发电运行与生产发展中，大数据技术的应用实现能够通过相应的数据采集与分析处理，准确掌握电网用户的用电量，从而根据电网用户用电量需求进行合理的发电生产，以避免电力行业发展中的资源浪费问题。

其次，电力行业的输电运行与生产发展中采用大数据技术进行电力系统建设与运行应用，能够分析和掌握输电线路运行中各路段的电能损耗，从而在电力系统运行管理中开展针对性的检查和维护，以降低电力系统运行的电能损耗，避免电力系统运行中发生线路故障，确保其安全稳定运行。

最后，电力行业的用电环节合理应用大数据技术，能够准确提取庞大的电力数据库中的有效数据和相关信息，从而实现电力用户信息分析和情况掌握，以制定符合电力用户特征的用电服务与销售方案，为电力用户提供更加高效与优质的用电服务[2]。

3 大数据技术在电力通信网中的应用

智能电网建设与发展环境下，对电力数据的有效融合与管理是促进大数据应用的重要基础。结合我国电力行业的发展与系统建设情况，最早关于电力系统公共信息模型建设与应用的研究，主要针对电力企业以及电力运行有关的主要对象进行系统化描述，并在实现面向电力生产和电力交易全部环节实体及关系模型建立方法介绍的基础上，逐渐在电力行业发展与应用中得到推广，当前已经被作为IEC61970、IEC61925、IEC61968系统标准的重要组成部分，在国家电网公共数据模型的多个地区性与公司性私有模型建设中得到应用，但是在多个领域的完整应用架构和系统调整优化方面的适用性表现相对较低。针对这一情况，在现代化的电力企业服务发展与协调管理过程中，为促进企业生产与运行管理中的整体业务协作与进程范围有效提高和渗透实现，需要进一步挖掘和分析电力系统数据信息，在以数据信息为支持的协同管理功能开发基础上，通过电力数据的发展推动电力企业的业务拓展与综合发展提升。

对基于大数据技术的电力通信网建设及其系统结构与功能分析，可以从以下几个方面进行。首先，在基于大数据技术的电力通信网构建中，需要实现全业务统一数据管理架构的设计和构建。根据当前基于大数据技术的电力数据中心建设与发展完善情况，在实现全业务统一数据管理架构的中心平台建设中，需要通过数据处理、数据分析、数据管理分中心等不同结构部分的建设，实现完整的全业务统一数据管理中心建设，如图1所示。

图1 全业务统一的数据管理中心结构

根据基于大数据技术的全业务统一数据管理中心结构的组成情况，在进行数据处理分中心结构的建设中，数据处理分中心在全业务统一数据管理中心运行中主要针对企业生产经营管理中的各种业务数据提供相应的存储、处理、融合等功能支持。它是在对电力数据管理系统的原有业务系统各分散数据库进行有效归并与发展完善的基础上实现的，能够为各企业业务应用进行逻辑统一的数据支持，从而促进电力数据管理由过去的数据复制业务集成模式向数据共享使用方向发展和转变，真正满足企业级的数据流通与共享需求，并有效解决数据管理中心系统之间的数据集成与复制过程中存在的安全性、工作效率低下、资源浪费严重等问题[3]。需要注意，在进行数据处理分中心结构建设中，一般需要进行业务处理数据库与统一的数据访问服务两部分建设。通过对上述两个不同层级结构的部署和建设，为电力通信数据处理分中心建设提供支持，从而促进基于大数据技术的电力通信网建设和应用。除数据处理分中心建设外，对基于大数据技术的全业务统一数据管理中心建设，还需要进行数据分析和数据管理分中心建设。其中，数据分析分中心具有统一的存储服务，能够实现对结构化与非结构化数据、采集监测数据、外部数据等不同数据类型的统一存储和管理。数据管理分中心建设则需要从电力企业业务全局考虑，在实现企业数据定义、存储、访问的统一规划与管理基础上，确保企业生产与运行管理中的数据信息具有较好的一致性、准确性和可靠性，从而为全业务统一的数据管理中心建设及其在电力通信网中的功能作用发挥提供支持。