云计算、大数据、物联网等技术在智能电网的应用

国网菏泽供电公司 胡同普 张志伟

0.引言

在过去两年中，中国政府的报告工作给出了制定物联网行动计划的要求，这些工作要推动云计算、物联网和大数据与现代智电网相结合，使其可以促进电子商务的发展，也可以使工业物联网和物联网金融方面达到共赢的效果。从本质上来说，物联网的概念就是将物联网技术与传统的各个行业进行结合，从而创造出创新驱动发展的新理念。面对过去形成的能源枯竭和环境污染等问题，可再生能源已得到了广大的发展，在各个方面也运用了许多，所以这就给传统的电网使用带来了挑战，在这样一个发展背景下，智能电网的概念逐渐形成，它也成为了各个行业发展的趋势。虽然一些国外的智能电网在各方面发展不同，但他们都建立了用户双方之间的沟通关系。通过一些先进的技术和控制手段来实现物联网技术智能化和信息化管理，从而智能电网在使用时能达到安全可靠的效果。所以要是能将电网都融入到强大的计算系统中，就能取得很好的效果。只要在智能电网基础建设方面下功夫，与此同时对过去的传统电网进行转型，那么传统电网下新的能源方式就能不断发展转变。

国内外的学者对云计算、大数据、物联网和智能物联网方面相关技术进行了大量研究，比如一些利用云计算平台对一些居住小区的用电行为进行观测与分析；一些研究基于建立在结合调度系统上来对资源的存储与分配进行追踪观察，并且对云计算模式在电脑系统中的使用进行了深入探讨；还有一些将物联网技术应用到各种现场急救等情形下，这就相当于建立了一个全新的理念，这些方法也有效的解决了电力应急传输过程中出现的麻烦问题，也为电力应急救援和管理提高了更强的技术参考依据。许多学者还提出了基于智能电网的电能电表检测，它不仅具有传统电力的功能，也可以使用户与用户之间的信息进行交流，还可以让智能电表的用户与电力管理部门进行实时沟通，这方便了电力的使用。大数据智能电网应用所涉及到的问题是存储与处理等数据解析，并从用电预测与规划方面进行优化。从智能电网发展趋势方向以及智能电网与网络降损方面中的数据分析，基于过去已经取得的研究之上，通过与大数据、云计算和其他等相关方面的技术研究，进一步对一些物联网技术在电力行业中尚未应用的区域进行了探讨，最后还提出了相关待解决的问题，为新技术在电力系统中的使用提供了参考依据。

1.信息通信技术

1.1 云计算

对于云计算的概念有广泛的定义，实际上它是一种利用互联网技术，可以随时随地按需求共享资源等计算模式来实现功能，这其中包括了三个阶层的服务，分别是：基础、平台和软件。通过一些技术手段与云计算系统中所存在的计算设备进行整形，让其成为一个整体用户，然后可以根据实际的需求分成各个单体计算，通过计算软件发出的命令让其进行实时求解扩展。在这过程中为用户提供了一个新的软件使用平台，然后将得出的结果传递给各个用户，用户在这个平台上进行软件开发，能够很方便与各个用户实现网络共享。这其中涉及到直接与云计算工作平台上的软件，这种软件不在电脑上安装也可以让用户直接通过接入口和云计算平台上的数据连接，可以保证最大化的数据使用。在这一过程既改善了用户硬件质量也节约了成本投入。云计算的另外一个优点是节约了用户端硬件的投入和维护升级，所以云计算的使用也降低了用户端对计算设备的功能性要求，只要一个设备就能够接入网络，之后就可以随时随地的运用云计算上面的软件。其中云计算上的数据软件使用不需要掌握其基本的功能原理，也就是相关人员不用学习云计算的具体使用规则，只需要一些基础的手段和设施就能在云计算上面工作。云计算的技术使用还可以体现到现代电力企业中的闲置运算和储备信息等方面，这减少了设备在各个方面的购置投入，也就提高了电力企业的整体经济效益。通过采用上述所说的各种云计算优势，相关的工作人员只需一台能够连接互联网的设备就可以随时随地的完成电力系统分析工作，自然地就可以维持整个电网系统的运行状态。

1.2 大数据

大数据概念指的是在一定时间内无法通过现有的手段对数据内容进行捕捉、管理等处理，这其中的工作关系到数据整型、数据复杂和数据庞大的问题，大数据的研究对象是针对大数据的集成分析和处理。电网数据的信息集成管理是合并了多个应用数据，然后创建一个有更多功能的企业电网管理过程，通俗来讲就是把电源信息和其他都不相同的数据整合到一起，从而以一定形式形成新的集成共享数据，这为系统各方面数据使用提供了方便。电网大数据的分析主要集中在电力系统的数据挖掘以及数据规律分析方面，从而为相关的管理人员提供了参考与支持工作。电力数据的处理包括了三个类型，分别是分布式计算、内存是计算、和后处理计算，这三种计算方式有它们对应的适用场合。分布式计算指的是如何将一个庞大的计算量化整为零，方法是将其分解为多个的小区域，然后再将这些小区分别匹配到各个计算机当中进行计算，这在一定方面提高了整体的计算效率，最后把各个子系统结果整形的一个大系统当中，形成一个最终的答案。对于解析内存计算，顾名思义就是将所有的计算放在内存中进行分析，由于内存的读写速度远远要比其他设备的读写速度要高，在这其中就避免了大量的磁盘读写速度，从而也就解决了大数据实际分析的相关难题。对于流处理技术而言，它不需要对数据进行不断地累积，当系统接收到数据之后，将直接返回到基地进行处理。另外，电力大数据呈现的技术包括了可视化空间信息流展示和历史流展示等方面，可视化技术指的是通过异性的复杂匹配，可以实时对其数据自行处理，可以直观的对数据进行观察与跟踪分析。可视化地理技术主要是与地理信息系统匹配，这方便了工作人员的直观了解，还有一个好处就是为决策提供了最新的地理位置。信息展示技术指的是以技术为基础把系统中的数据结合起来，通过计算方法将其汇成相关的数据运行趋势，通过这些趋势能预测未来的数据走势，这在很大方面提供了对地理事件挖掘的支持。

1.3 物联网

物联网的定义是将各种信息设备与互联网不断结合，形成一个巨大的网络体系。物联网的出现将物联网测试与it行业整形到了一个总的设施系统中，所有的信息物品都能实现网络共享，做到系统可以自动的识别与处理定位操作。过去的一些学者通过无线自动识别技术，在目前的智能电网发展下提出了新的智能电网系统。通过对物联网的了解，利用各种信息传感设备实现了电力系统中各个物体之间的信息交流，让用户与用户在电网之间能形成信息交互。把数据信息进行整合分析时能实现数据的实时高速传输，对网站运行和管理整体效果能达到最优化，也对互联网的工程建设方面提供了很多支持。

1.4 移动互联网

移动互联网在目前的建设发展中成为了热点话题之一。它把无处不在的网络业务充分的体现出，它的广泛运用已经让人们得到许多便利，通过各种通讯设备都能获取互联网的服务，从而改变了人们的休闲生活方式。移动互联网的使用与云计算、大数据和物联网等信息的充分结合，在电力系统中已经展开了相关的深刻研究。

2.智能网技术在电力系统中的应用

通过对云计算、大数据与物联网和移动物联网等相关通信设备技术进行整合，并且结合传统的电网企业，再与新能源综合服务的转型需求结合，对电力系统中的技术运用展望是很有必要的。

2.1 在社会的使用

电网需求的变化速度真实反应了国家经济的发展能力。电网企业通过智能电表和其他的电能采集系统将用户的信息实时获取，并且对得到的数据分析整合，从而提出了相关的数据指标，这些数据指标，为一些企业单位提供了新的经济指标措施，也为经济的实时调控提出了合理的解决依据。但是这些数据都是基于用户信息，也就是所谓的大数据，所以可以采用大数据分析方法。对用户电量数据而言，一切形式都是统计分析。与历史的电量数据对比，以经济数据综合分析等分析工作为基础，一些相关单位通过大数据分析方法从各行各业中的典型例子中提取了复合曲线，在这些典型的复合曲线当中提出了有效的信息，为政府以及一些政府辅助单位提供了电网管理建议。因为一些国家通过对大数据进行数据分析，为用户电网提供了新的使用手段，将各个功能进行关联，以此来平等评估用户对电器的敏感度。通过对大量的生活电力使用曲线数据采集，采用相关的相关技术，从而得到复合曲线对比各个用户之间的实际符合曲线的特点。由于用户的供电使用技术评价和系统的数据规模不断的壮大，通过对云计算的扩展性和资源性整合，随时随地可以对云计算平台上的数据进行扩展，这既可以管理电力系统的信息，又可以大范围使用。

2.2 各个设施建设

随着现代汽车的不断发展，电动汽车也处于一个比较先进的水平，对于未来的大量充电设备而言，它们将遍布于各个街头。对于如何实现大量充电设施的监控管理工作是十分困难的。通过对物联网技术的特点分析，可以把设备安装在电动汽车上，从而在充电设施当中可以实时地将电动汽车使用情况数据反映出来，电池的容量以及充电测试运行状态也可以体现出，可以实现对电动汽车的综合管理与建设。

2.3 智能电网的运营与发展

随着未来电力改革市场不断深入，新概念的电能使用已经大规模的进入市场，这可能会使过去的电力系统转型，要求这些设备可以保证现代实用的要求，要更加的稳定、安全。同时对于大量的分布式电源和监控管理而言也得改变，要变得更加严峻。分布式数据的管理增加了系统调度和运行的计算，对于传统的计算软件根本满足不了这种要求。通过对云计算的计算特点考虑，并且建立在云计算的使用平台之上，在一定范围内更好地解决了计算能力不足这一问题，也采用云计算的计算扩展和资源性来改善这些状况。随着现代智能电网的不断改革，加速传统电力系统的转变已经刻不容缓，它在电力地位上面的提高也是不可小视的。移动互联网用户的不断增多，可以实现业务办理更加快捷和规范，同时在未来更加大型的电力股市竞争下，这些公司在运营过程中将与传统的电网企业进行对比，采用可以利用的自身资源，借助云计算建设方式来服务，可以支持其主要的业务推行，也增强了自己本身在市场中的竞争力。

3.互联网在电动车系统中面临的挑战

目前该篇文章所说的互联网技术仍处于发展之中，所以还有一些问题没有解决。为了让这些技术在新的智能电网中能够成功运用，给出了一些新的建议，这些建议只能在规定的使用条件下运行，而且现实要考虑一下涉及到利益的重要问题。智能电力系统是保证国家能够安全运行的重要基础，所以保证电力信息的安全就变得更加重要。一定的计算系统比如云计算平台，包括了许多不同类型的使用数据，这种使用数据将变得更加危险，谁也不能保证电力系统的整体运行状态，通过考虑一个实际问题为数据的安全提供更加的安全保障。电力系统的优质服务水平保证了电力人员和设备的工作效率。要想把现实的移动互联网用到老系统中去，就要对使用水平提出更高的要求，也要在移动互联网系统中提出更高的设计要求，为最新的移动互联网技术带来新的改善，也就在很大程度上提高了更多的参考。

4.结束语

该篇文章主要介绍了云计算、大数据和物联网技术在智能电网中的应用。根据这些技术的各个使用情况的特点分析，智能电网系统中的运用情况基本已经总结完善。最后在文章中对于自己所在实验操作中所存在的一些问题进行了简要介绍，为后面的研究提供了一个新的思路。由于目前国内的系统应用还处在起步的发展阶段，为了我国在这方面的发展不断取得成果，还需要各界人士更加努力，继续对该篇文章所提出的一些问题进行深入研究。

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