计算机大数据技术在城市电力节能中的应用研究

曾裕宗

（广东南华工商职业学院，广东 广州 510507）

计算机大数据技术是一项前沿技术，伴随着云计算和物联网技术的快速发展，大数据技术以其独特的优势得到了广泛应用。在经济、国防和安全方面应用，大大促进了行业变革和发展，引起了社会各界高度关注和重视。面对大数据带来的挑战，在城市电力调控方面，可以有效提升电力系统运行效率，满足节能降耗目标，与可持续发展战略相契合，对于城市现代化建设和发展具有重要促进作用。加强城市电力节能调控方面计算机大数据技术应用，是电力事业现代化发展的必然选择，可以为后续相关工作提供支持。

1 电力大数据来源

“大数据”是指在海量数据信息中，需要通过新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力，才能满足海量、高增长率的信息资产。一般情况下，借助信息技术和硬件工具，可以实现数据的感知、获取、处理。就电力大数据来源来看，主要表现在以下几个领域。

1.1 电力生产大数据

电力生产作为大数据的主要来源之一，覆盖在发电、检修和安全等领域。数据类型包括实施生产数据和设备全生命周期数据，具体表现在企业资产管理系统、性能分析、技术监督、实时数据库和安全监察系统等[1]。大数据分析更多侧重在历史信息数据的分析和处理，为后续的发电生产和检修工作提供可靠参考依据。自动生成大数据如图1所示。

图1 自动生成大数据

1.2 电力运营管理大数据

在电力企业经营决策方面，决策是否合理，很大程度上需要依靠经营报表支持，并进一步跨专业、跨业务数据分析，提升数据可视化效果。所以，对大数据分析和挖掘，主要是借助商务智能工具，从多维度方式进行数据分析和挖掘，为后续的企业经营决策提供可靠依据[2]。

1.3 智能电网大数据

电力行业的快速变革和发展，大量现代化技术应用其中，促使电网逐渐朝着智能化和自动化方向发展，包括信息流、电力流和业务流，促使电力通信网用户叠加，对于电力企业整体价值提升具有重要促进作用。智能电网可以实时监测电力设备运行情况，借助传感器来感知、获取和处理数据，将其传输到运营调度中心，促使电网安全可靠运行，切实提升电网系统运行安全性，推动社会和谐稳定发展。被动生成大数据如图2所示。

图2 被动生成大数据

2 城市电力节能对大数据技术的需求

智能电网运行中，电力调控中心主要是起到电网运行的实时监测和调控，一旦发现问题可以倒闸操作和事故处理，将电网运行产生的大数据汇入到电力调控中心，对数据进行深度分析和挖掘，为后续的电力企业管理决策提供可靠依据。通过电网运行数据的高效分析和管理，可以为后续的电网调控提供支持，维护电力系统运行安全的同时，切实提升电网智能化和自动化水平[3]。尤其是在人工智能技术和信息技术高速发展背景下，城市电力节能需求逐渐增长，如何在满足城市生产生活用电的同时，降低电能消耗，成为当前电力调控的主要内容。新能源和电动汽车的引入，对电网运行安全带来了强烈冲击，电网运行负荷随之增加，对于电网安全运行的要求随之提升，同时为电网埋下了一系列不确定因素，大大加剧电力调控难度。通过计算机大数据技术的应用，可以从海量数据种深度分析和提取出有价值数据，为后续的城市电力节能调控提供数据依据。但是，当前电力企业内部部门众多，部门之间的信息共享程度不高，存在统一数据重复统计问题，整合效率不高，而大数据技术的应用，凭借着突出的集成能力实现各部门数据关联，为电网运行管理提供全方位的保障，带来更大的效益。

3 大数据技术在城市电力节能中应用

电力系统是保障电力生产、传输、分配和消费的系统，在全球能源总量急剧减少背景下，智能电网水平不断提升，大量新型能源和分布式电源引入其中，对于新时期的电网经济、安全和可靠运行提出了新的要求。

3.1 辅助电力系统运行维护

电力大数据中涉及内容较广，主要是表现在电力生产和使用方面，在城市供电方面，贯穿于发电、输电、配电和用电各个环节。在某些环节通过大数据技术的应用，实现电力信息和用户信息的统计分析，可以为后续电力系统管理提供可靠依据。诸如，部分小区用电量较大，通过大数据技术进行统计和分析，了解该小区的用电需求，在后续发电过程中针对性为其提供充足电量支持，这样可以有效降低电力运输过程中电压升高来降低电力输送过程的能源损耗[4]。同时，还可以借助现代化技术实时监控电力系统运行情况，了解不同区域用电量变化情况，以免在电力生产中电能过量消耗，带来不必要的电能损耗。大数据技术的应用，可以实时监控用电情况，在此基础上及时挖掘其中存在的不足之处，寻求合理措施有效调整改进。当前每个家庭都安装了智能电表，除了记录用户的用电量以外，还可以将用户用电量情况反馈给电力企业，借助智能电表实现电力数据的分析和处理，实时监控家庭电网运行情况，一旦发生异常情况可以及时反馈，有效解决故障问题。

如，在美国Enphase能源股份有限公司电力运行维护中，通过大数据技术的应用，可以收集到来自不同国家超过2.5 TB的数据，通过对数据的分析和挖掘，实现发电检测、远程维护，确保电力系统可以安全稳定运行。同时，可以通过对发电系统中收集得到的数据信息，实现对电网的监测和控制，了解电网的复杂状态和发电情况，以便于电网出现故障时可以及时作出反应，定期升级更新电网[5]。

3.2 基于大数据的信息智能采集控制

基于大户数数据信息智能采集控制，主要是通过接受不同无理地点客户端数据，为用户数据查询和数据管理提供支持。在数据采集端布设数据库，定期维护数据库负载均衡和分片。结合城市电力节能需求，通过对电网企业数据库数据量大小、数据类型、读写比例、读写量级、一致性、并发性和延迟度引入复杂数据挖掘算法，建立智能电网节能管控系统。

3.3 基于大数据的节能存储

在大数据技术下，可以实时掌握计算机系统的资源使用情况，合理调度系统资源。在不影响系统性能基础上，优化存储节点使用状态，如存储设备使用状态调整到降频、休眠模式，实现存储中心节能目的。数据调度节能，结合数据存取频率优化存储设备中数据存储，实现节能目的。

3.4 基于大数据的节能信息处理

在大数据技术下，可以实现数据信息的加工处理，以人工或自动方式进行处理。大数据处理可以从海量数据中提取对用户有价值的信息，实现数据采集、转换、计算和存储设计，建立数据处理系统架构，建立软件运行环境。根据特定程序指令在大数据平台处理相关数据，按照相应格式输出数据，可以满足智能电网节能处理需求。

4 结语

综上所述，在城市电力节能发展中，通过计算机大数据技术的应用，可以在满足城市生产生活用电同时，还可以降低能源消耗，提升电网系统智能化水平，带来更大的经济效益。