浅析多源异构数据治理技术在跨境电力运营监管过程中的应用与实践

2023-03-01孙继洋

科技与创新 2023年4期

孙继洋

（中国电建集团海外投资有限公司，北京 100048）

跨境电力运营期间，容易产生违规用电的问题，损害跨境电力企业经济效益[1]。对此，越来越多的企业开始将多源异构数据治理技术应用于跨境电力运营监管工作中，以提高监管工作效率，保证数据整体质量，对推动电力行业发展具有积极影响。故而，如何在跨境电力运营监管工作中应用多源异构数据治理技术成为许多企业关注的重点。

1 多源异构数据存储的管理

1.1 多源异构数据存储特点

针对多源异构数据而言，分布式数据存储是一种较为常用的存储技术，可以使电网信息数据实现分类存储。存储技术具有较强的扩展性，只需添加服务器，便可加强存储能力，无需重新设计存储结果，且存储性能不会随之减弱[2]。电力企业应结合实际业务需求，更为灵活地运用存储系统，以保证系统稳定运行。非结构化的存储特点包括数据存储量较大且媒体形式多元化。结构化数据存储特征如下：以行存储形式为主，通过记录将其置于盘页中；列存储是将面向列的存储方式，保存的储数据表作为列的部分，而非数据行。

1.2 多源异构数据存储管理现状

多源异构数据存储技术有益于系统进行全面存储，为了确保业务的高可靠性、高扩展性及高可用性，国内外学者积极研发了许多新型技术，具体如下。

高可靠性。从高可靠性角度而言，无论是设备冗余，还是硬盘坏道检验，或者是磁盘健康审核及多路径技术，另外包含BBU 掉电保护与RAID 重构等技术，均是确保高可靠性必不可少的技术[3]。

高扩展性。以保护高扩展性能为主的技术包括Scale-out 技术和iSCSI 计算机系统接口等，另外，FC技术与SAS 技术同样归入其中。

高可用性。高可用性具体包含了Smart Tier 技术及Smart Qos 技术。

2 电力运营监管中多源异构数据治理技术的应用

2.1 跨境电力运营过程监管数据的处理

为了有效处理传统跨境电力运营期间监管过程中数据不能流畅传输，造成数据传输期间产生监管相关信息数据失真的问题，可以尝试应用扁平的分布式数据管理框架分析与处理电力运营期间监管信息数据，使电力运营期间监管过程处于电力运营期间各个节点共同监管之下。

跨境电力运营期间监管数据处理程序如下：①收集跨境电网内电力运营期间监管相关信息数据，同时通过公钥进行标记，向电力运营期间负责监管数据的节点递交上传申请[4]。②电力运营期间，监管数据记录的节点需要对本节点内的公钥开展审核，确认本节点有无传递监管信息数据的权限，审核结束后向上一节点反馈结果，并继续接收上一个节点的上传申请。③区块节点通过应用私钥可以针对电力运营期间监管数据的摘要进行处理，实现数字化签名，同时通过节点之中的公钥进行数据加工，添加密码，以保证信息数据的安全性[5]。④利用记录节点私钥对已经加密的数据进行解密，同时应用节点之中的公钥解锁数据密码，同时予以数字化签名，观察已经解密的摘要和原始电力运营期间监管有关数据的散列函数值的异同。确认电力运营期间监管数据后，本节点将数据向上一级传输，而摘要内容则保存在区块链中，经过加密处理的数据需要保存在分布式数据库内。⑤每次间隔10 min，区块内的电力运营期间的监管相关信息数据就需要接受非对称加密，可以采用相应节点予以计算，同时将节点内部的公钥标记在区块头内，任意挑选数个数据监管节点，对区块头中的信息数据予以校对及检验。⑥在节点链接中保存电力运营期间监管相关信息数据，并对后续监管数据进行处理。

通过上述流程可知，所有电力运营期间监管相关信息数据含有3 个基础要素，即公钥、电力运营流程监管相关数据摘要和元数据相关信息[6]。公钥的作用在于明确数据的身份及权限；数据摘要的作用在于能够为监管相关数据提供非对称加密，以此检验运营期间监管相关信息数据有无遗漏；元数据信息内部存储了有关信息数据的描述性信息，包括信息数据产生的时间及类别等，为后续管理工作提供便利，例如可以结合类别的不同，检索有关数据，使检索效率得到显著提高。

2.2 监管元数据特征加权结合

企业通过多源异构数据治理技术，针对跨境电力运营期间监管所产生的信息数据特点予以提取，基于此，以实现电力运营期间监管多源异构元数据特点的输出。多源异构元数据特点可以利用MATLAB 编译设备，存储为DCAD 的格式，要实现多源异构数据特点输出，需要详细分析电力运营期间监管元数据特点的距离度量，针对多源异构监管元数据特点开展归一化整理[7]。

假定多源异构监管元数据特点结合之中含有如下3 种特点，即院数据统计特点、元数据Serfacelves 特点及元数据分布特点。然后结合对应的跨境电力运营特征开展电力运营期间监管数据特点距离度量的分析，设所有监管数据特点相应的距离度量为d（x，y），引入多元数据加以验证，针对所有监管元数据特点给予相应的特征值，记为Ts，之后计算所有监管产生的元数据特点相应的距离度量。检验期间，可尝试利用距离加权求和的方法，获取跨境电力运营期间监管所产生元数据多特点整体相近的距离。跨境电力运营期间监管所产生的元数据特点距离度量可利用距离加权函数予以计算，具体计算公式为：

式（1）中：n为跨境电力运营期间监管元数据特点所在位置；i为监管元数据特点的总量，必须为实数；l为多源异构元数据各个特点之间的相近度；m为监管多特点之间的重要程度。

利用该公式可以获取跨境电力运营期间监管元数据特点距离度量，即明确了监管元数据各个特点的贡献程度。结合所有监管元数据特点的共享程度，引入多源异构数据处理技术使底层信任特征编码相同，开展电力运营期间监管元数据特点加权与有机结合，同时结合特点结合水平开展排序，并将排序结果输出[8]。

2.3 提炼运营过程监管元数据特点

企业在积极开展跨境电力运营期间监督管理数据处理的同时，需要提炼跨境电力运营期间监管元数据的特点。具体采用如下方式：将跨境降低电力运营期间所形成的监管元数据特点予以信息初始化处理，监管元数据基本特点含有电量、电压及电流等许多异样数据[9]。将异常数据作为特征点，同时以特征点作为单位开展随机采样，利用计算特征点间隔距离，区分跨境电力运营期间监管员数据特征区间。运用多源异构数据治理技术的内变更数据源的治理能力，探究电力运营期间监管员数据之间特点的差异性，清除特征点之中存在的噪声特征及无惯性特征。同时将接受处理的电力运营期间有关监管元数据特点汇总为集合，构成多特点的集合。结合多源异构数据治理技术中采用的ASD.CNE 编程语言，针对跨境电力运营监督管理期间监管员数据特点予以提取，应用MATLAB 中含有的编译设备将多特点集合函数算法转变为DCAD，通过统一的方式提炼多源异构数据。跨境电力运营期间，监管元数据规模较大，一般情况下能够达到TB 级别，但是限于监管员数据自身为GB 级别，所以能够通过多源异构数据治理技术同步开展不同级别元数据的特点提炼。

2.4 提高监管跨境电力运营过程

结合跨境电力运营监督管理各个环节的实际需求，运用分布对象技术开展全面监督与管理，确保电力运营期间监管信息数据的继承性。对此，高质量监管跨境电力运营的流程如下：①经由处理跨境电力运营的监督管理数据，使运营期间监督管理的整体流程均受到电力运营期间各个节点的共同监管与控制。②结合多源异构信息数据处理技术中的ASD.CNE 编程语言，对跨境电力运营期间监管员数据特点进行提取。③结合多源异构数据处理技术统一底层信任特点编码，开展跨境电力运营期间监督管理元数据特点加权融合，同时结合该特点融合程度开展排序输出。④以多源异构数据治理技术为基础，开展技术元数据的清洗，使跨境电力运营期间监管信息数据质量得到显著提高。进而应用散列函数计算获取电力运营期间监管数据的摘要，以此获得健全的电力运营流程监督管理数据。将电力运营期间监管数据摘要计算表达式设定为τ，相关计算公式为：

式（2）中：L为电力运营期间各个流程监管数据的诱导数值；m为电力运营期间监管数据特点的相似程度。

通过公式计算，便可获得电力运营期间监管数据的摘要内容。结合电力运营期间监管数据的摘要内容，企业可以获取跨境电力运营期间监督管理完整的信息数据。另外，企业还需要设立供应链质量监督管理反馈制度，构建电力运营环境与质量监督管理信息流。利用多源异构数据治理技术对跨境电力运营监督管理过程开展综合性管理，汇总并合理分类供应反馈的信息数据，第一时间提出相应的修正意见，使多个跨境电力运营期间的柔韧性程度得到显著提升，据此提出内外结合及相对完善的监督管理方式，以显著提高监管跨境电力运营的基本流程。

2.5 监管元数据清洗

多源异构数据治理技术还可以用来清洗数据，旨在利用此技术针对特点加权融合之后的元数据开展管理。集合电力运营监管实际需求，元数据的清洗可以区分为2 个不同的环节，包括数据源中的数据清洗与跨数据源的数据清洗。数据源中的数据清洗主要是利用特征加权融合后的元数据开展检验，筛查其中出现的错误项，并将其剔除；跨数据源清洗可以利用对特征加权结合后的元数据，开展满足多数据源之间的语义限制，确保元数据彼此相关性，设定元数据特点集合为sdfrewa，需要达到如下2 个限制条件：①体现数据关系变的两端必然是元数据目标，公式表示为∀e（f，t）∊E，f，t∊V；②元数据对象自检关系必须为单向，公式表示为∀e（f，t）∊E，e-1（f ，t）∉E。

若符合上述条件，便可针对语法及语义开展研究，并从中提炼有价值的信息数据，然后予以追踪。

3 电力运营监管中应用多元异构数据治理技术效果的实证研究

3.1 材料与方法

本次研究选用某跨境电力企业5 年内电力信息数据，并将所有数据导入方针试验软件内，建立方针电力数据库。随机选择2 台计算机仿真发送方及接收方，然后另外选择1 台计算机仿真电力数据传递环境。随机挑选1 000 条电力运营期间监督管理信息数据，采用多源异构治理技术对随机500 条信息数据进行监督与管理，定为实验组，剩余数据采用正常方式进行监督与管理，定位对照组。通过比对2 组延迟时长，以判断2 种方式监督管理的效果。

3.2 实证结果

通过本次研究对比显示，实验组延迟时长整体低于对照组，如表1 所示。结合表1 可知，电力运营期间，监督管理数据量增长幅度相近，2 组传输延迟差异较为明显，实验组延迟时长基本处于10～25 ms 内，对照组则普遍集中在80～110 ms 内。综上，多源异构数据治理技术可以有效缩减传输延迟时长，提高监督管理强度，减少跨境电力运营流程监督管理成本，符合目前跨境电力运营监管流程的现实需求，具有较高的经济价值。