基于大数据时代电力信息技术应用与发展思考

2022-02-25顾广宇易庆史伟豪

数字技术与应用 2022年11期

顾广宇易庆史伟豪

1.国网安徽省电力有限公司电力科学研究院；2.国网安徽省电力有限公司培训中心

科学技术和互联网技术的飞速发展加快了大数据时代的到来，与此同时，电力行业也开始朝着信息化和智能化的发展方向不断前进，随着电力技术与信息技术的不断融合发展，智能化的电力系统逐渐在我国普及，其与大数据技术之间的联系也越来越密切。本文将对大数据作简单介绍，围绕基于大数据时代背景下的电力信息技术的具体应用和发展展开讨论，希望可以为电力行业的相关研究提供参考价值。

电力能源是我国能源领域的核心部分，是我国社会经济发展和人们日常生活不可或缺的基础能源。随着科技的进步和互联网的发展，人们迎来了新的时代——大数据时代。在此背景下，为了维持电力系统的持续稳定运行，势必要通过大数据技术对既有电力信息系统结构进行全面升级与优化，充分发挥电力信息技术的价值与作用，从而保证电力系统的安全运行，为社会经济发展和人们日常生活提供基础保障。

1 大数据的基本概念

从广义上说，大数据是利用特定的数据处理技术，对数量庞大且种类多样化的数据进行高效处理，并深入分析各数据的性质和相关数据之间的联系，从而为相关人员提供参考依据，便于其做出科学的决策[1]。简单来说，大数据就是一种可以处理大量数据的技术，具有信息量庞大、信息多样化、信息处理速度快、价值密度低以及信息高度共享等特点。大数据不仅可以分析处理字符类的信息，而且还能够实现图像和音频类信息的分析与处理。互联网的产生和发展，给各个领域带来了大量的数据，而大数据能够实现海量数据的准确高效处理，充分满足各行各业的数据处理需求。除此之外，大数据还能够对处理后的数据进行深层次分析，进而发现各行各业在当前阶段的发展中存在的问题以及未来发展趋势，在推动行业持续性发展方面有着至关重要的作用[2]。

2 大数据对电力信息技术发展的影响

大数据利用其自身特点与优势，在电力系统的应用中能够采集和处理每家每户的用电信息，包括用户的用电途径、用电量以及用电时间，从而帮助电力单位全面了解用户的用电需求，进而对不同用户实施针对性供电，可以有效提高供电系统的工作效率，减少在电力输送过程中造成的电力能源损耗。与此同时，通过采集用户的用电信息能够精准统计出用户的用电总量，实现抄表工作的自动化和智能化。在节省人力成本的同时，还可以有效避免因人工抄表操作失误而给电力单位带来的经济损失，在相当程度上提高了电力单位的整体经济效益。除此之外，在大数据背景下，电力信息技术能够实现用户电费缴纳清单的自动化处理，通过特定的算法对用户的用电量进行相应的运算，从而算出用户需缴纳的电费，不仅能够提高电力单位的工作效率，而且还可以有效减少电力单位的额外开支，实现电力单位的效益最大化。基于大数据背景下的电力信息技术还能够利用计算机技术对所采集的数据进行准确的分析和处理，通过对比用户线路的电流运行状态，能够及时发现异常电流，继而根据实际情况采取针对性的处理措施，能够有效降低用户窃电行为的发生概率，对用户的日常用电行为起到一定的规范作用，进而减少电力单位的经济损失[3]。由此可见，大数据对降低电力单位的经济损失、提升电力单位的整体经济效益、推动电力信息技术在电力系统中的稳定发展有一定的促进作用。

3 电力信息技术在大数据时代的具体应用

3.1 电力信息技术在电网监测方面的应用

电网的安全运行是实现各行各业正常生产经营的前提条件，而对电网的运行状态进行实时监测是保障电网安全稳定运行的基础。通过对电网运行过程中产生的各项数据进行动态监测与对比分析，能够诊断电网的运行状态，及时发现潜在风险，提高电网运行的安全性。现阶段，我国电力行业对电力系统运行的分析缺乏整体性，信息采集主要是针对单台设备，无法实现数据之间的紧密联系，并且对电网运行状态的监测也停留在表面，状态诊断结果科学性相对不足。为了促进电力领域朝着智能化发展方向不断前进，势必要对电力设备的运行状态、电网系统的运行环境等大量运行数据进行综合分析，找出数据之间的规律，从而为电网运行状态的诊断提供科学依据。传统的信息采集和处理技术无法应对海量的数据信息，而基于大数据时代背景下的电力信息技术可以很好地满足现阶段的数据处理需求，使电力系统的智能化成为可能[4]。

3.2 电力信息技术在提高电力能源利用率方面的应用

电力能源在输送过程中会因为多种不可控因素而产生电能损耗，这在一定程度上造成电力能源的浪费。想要减少不必要的电能损耗，提高电力能源的利用效率，就要实现电能损耗的实时计算，及时发现电力系统运行过程中存在的问题并第一时间采取相应的控制措施，避免问题进一步扩大。现阶段电力行业主要是利用进出线端对应的电能表显示的信息来进行电能损耗的计算，这种离线计算方式存在一定的误差，计算结果的准确性相对不高。因此，对电能损耗进行实时计算是电力行业未来发展的必然选择，通过实时计算，能够及时发现损耗异常问题，进而通过优化相关配置来实现电能损耗的有效降低。大数据具有高效采集和处理数据的能力，能够很好地满足电能损耗实时计算的需求，在大数据背景下，通过电力信息技术提供的特定公式进行精准高效的电能损耗计算，可以有效避免电力能源的持续性损耗，从而提高电力能源的利用率，对促进电力行业的健康发展有现实意义。

3.3 电力信息技术在分析预警方面的应用

在对电力系统进行分析时，电力监管部门相关人员可以通过电力信息技术所提供的分析预警系统对电网整体运行情况进行全面监控，从而保证所建立的大数据参数结构符合实际运行的需求[5]。电力行业往往是在大数据运行框架的基础上，利用预案处理方式来实现对电力系统的分析预警。这种方式通过分析相应的数据信息，能够对系统运行中存在的潜在风险进行准确预判，并采取针对性防控措施，可以显著提升电力网络结构的智能化水平，同时也加强了监管力度，对电力网络系统的安全运行有一定的积极影响。

3.4 电力信息技术在变电站中的应用

电力信息技术在变电站中的实际应用，能够提升变电站管理的自动化水平，从而实现对运行数据的动态监测，通过对数据进行对比分析，能够及时发现运行过程中的异常情况，并根据具体情况采取相应的措施，进而促进变电站的安全稳定运行。在大数据背景下，电力信息技术还能够实现变电站自动化信息系统的建立，通过微型计算机联合综合集成电路来完成变电站机电系统的优化工作，促进变电站的稳定运行。自动化信息系统通过对辖区内发电厂的运行数据进行分析处理，能够改善供电系统的运行状态，同时实现系统运行数据的实时共享，有助于第一时间发现系统运行过程中的潜在风险，并及时采取有效措施，大大降低了故障发生的概率。

3.5 电力信息技术在电网调度中的应用

现阶段我国已全面进入大数据时代，经过相关研究人员的不断探索，新型的大数据采集系统能够显著提升电力系统的运行效率。通过对相关数据的科学有效分析，能够持续优化电力调度网络中的监控系统，提高监控系统的数据敏感度，从而保证电网调度监控系统的运行质量，在提高电力调度系统运行的安全性和可靠性的同时，还能够提高电网调度系统的信息化水平。除了系统自身的运行状态以外，电力调度人员的专业素质也同样影响电网运行的安全性。利用电力信息技术联合大数据技术，能够建立电网调度模拟运行系统，该系统的运行模式与真实电力调度系统完全一致，并且该系统中设置多种电力调度系统运行过程中可能出现的故障[6]。电网调度模拟运行系统的实际应用，能够切实提高电力调度人员对于突发状况的处理能力，提升电力调度系统运行的稳定性，继而促进电网系统的安全运行。

3.6 电力信息技术在新电力能源开发方面的应用

电力行业在为社会经济发展和人们日常生活提供基础的电力保障的同时，也对我国生态环境造成了一定的负面影响。随着社会经济的发展，能源缺口也越来越大，因而出现电站建设占用林地的现象，这会造成大量树木被砍伐，生物多样性减少，进而威胁生态环境的稳定性。因此，开发新的电力能源是大势所趋，对维持社会经济的稳步发展、维护生态环境的持续性发展有重要意义。然而，开发新的电力能源是一项巨大的工程，其复杂度可想而知，仅仅依靠传统的开发技术是无法完成这一艰巨任务的。以水利发电为例，如果只是依据地势和水势来选择水电站的建设位置并开展建设工作，不但无法完成发电工作，还会造成资源的浪费[7]。想要利用水资源进行发电，就必须要综合考虑水源的位置、地形、水质及水量等信息，大数据技术能够对这些数据进行准确的采集和高效的处理，通过对水源信息的综合评估和对比分析，选择出最优的水电站建设点，从而实现新电力能源的开发，进而保障生态系统的稳定性。

4 电力信息技术在大数据时代背景下的发展

4.1 基于大数据时代的智能电网发展

大数据技术的不断完善与发展，对提升信息管理的智能化水平有一定的促进作用。智能电网的产生和应用，在极大程度上推动了配电网和微电网的发展进程，智能电网通过合理有效地收集、处理和利用大数据从而实现发电效率的提高。电力信息技术联合大数据能够加强对电网运行全过程的智能化管理，推动电网的智能化发展，智能电网的发展目标是实现输电系统、配电系统、以及电网相关技术的全面智能化。智能电网与普通电网的最大区别在于智能电网拥有信息传感技术，智能电网可以通过信息网络技术和通信技术对相关信息进行处理和利用，实现各个电网之间的信息共享，同时提高信息数据的采集、控制以及检测的自动化水平[8]。除此之外，智能电网还可以通过大数据技术准确获取电力能源的实时需求量，根据具体的需求数据来对电网设备的运行参数进行相应的调节，从而有效避免电力资源的浪费，提高资源利用率，对提升电力企业的整体经济效益有促进作用。从根本上说，智能电网体现了大数据在电力行业的实际应用效果。智能电网将会随着电力行业信息化水平的不断提高而普遍应用，智能电网有效整合了电力信息技术、通信技术以及互联网技术，是电力行业在大数据时代背景下的主要发展方向。

4.2 基于大数据时代的企业信息管理

电力企业在未来的发展中离不开大数据的支持，大数据在提升电力企业管理水平和应用层次方面有着至关重要的作用。在信息技术的支持下，电力系统的信息化水平逐渐提升，同时还实现了对电力系统运行数据的全面采集。然而如何及时高效地处理海量运行数据，从而充分发挥这些数据的使用价值成为电力信息系统亟需解决的难题。而大数据的出现能够有效解决这一问题，大数据能够高效处理电力企业所采集的大量数据，从而显著提高企业的工作效率。为了响应国家的号召，电力行业的各个企业都通过采取电力信息技术和大数据来打造一体化的电力信息系统。大数据是保证该系统正常运行的前提条件，信息系统的数据储存和处理都离不开大数据技术。由此可见，在大数据时代的背景下，电力企业在应用电力信息技术进行信息化建设的同时还要联合大数据的信息处理技术，从而保证电力信息系统能够实现有效且高效的运行。