适用于能源电源规划的全息数据智能交互方法*

吴伟杰，黄 欣，张伊宁，赵敏彤

（广东电网有限责任公司电网规划探析中心，广州 510080）

0 引言

电源规划主要围绕以下部分构建模型，开发或选择算法以创建不同的软件包：（1）定量计算功能应该是可用的；（2）计划和年度运营成本的投资流程；（3）由计划所需的一次能源和燃料成本；（4）优点和与相邻的电力系统互连的成本；（5）推迟某些关键发电项目的经济损失。

能源互联网技术急需提高，本文主要研究多源数据集成与混合式存储技术；研究基于全景展示、动态更新、智能交互机制的电力系统规划可视化交互方法；搭建能源电源规划数据全息交互系统。

通过研究结构化、半结构化和非结构化数据的统一接入方法，建立智能全息规划数据仓库；利用不良数据监测、辨识与修复方法，提出面向能源电源规划的不良数据辨识与修复技术；研究面向能源电源规划场景的数据挖掘分析技术，提出数据挖掘结果评估与表示方法；建立能源电源规划交互术语库；建立能源电源规划全景可视化展示指标体系和应用场景。

1 全息智能交互系统特征和设计的要点

1.1 全息智能交互系统特征

（1）集成广东省能源规划基础数据、外部数据信息（也称内外部数据）。

（2）统筹内外部数据源信息，实现系统对内外部数据源的对接及存储机制。

（3）实现规划数据的自动修复、查询、搜索与挖掘分析等功能。

（4）实现规划过程操作与展示流程动态化、智能化、互动化等。

全息图智能交互系统是目前较为先进的电网系统，随着我国电网周密进级改动，市场对智能电网的需要也越来越大。智能电网与用户智能家用电器直连，信息相互传达，系统互动特性明显，可节流家电能源，为用户提供节能举措[1]。在智能电网的操纵中，通过将智能配置、智能末端、电度表等连结到家庭网络，产生智能网关系统，可以利用数据直观地监测电力系统。

1.2 全息智能交互系统设计的要点说明

集成电网内外部数据源（历史数据），实现规划数据的自动修复、查询、搜索与挖掘分析等功能，构建电力系统规划全景可视化展示指标体系并实现规划过程操作与展示流程动态化、智能化、互动化。融合电网内外部数据，通过规划数据相关研究挖掘技术及数据可视化，分析预测数据背后电网发展趋势，提高能源电源规划研究效率、准确性、决策水平及运营效率等。

全息智能交互体系的设想，必须充分正视体系构成框架的安稳性，注重电网间各类范例电源的敏捷切换，才能实现发电站的稳定运转[3]。全息智能交互系统的设计注重提高自动化水平，保证系统出现问题后自动进行修复处理，减少系统维护工作量，最大限度地节约成本。因此有必要优化群组用户的特征，改善系统。

2 全息智能交互系统设计和发展方向

全息智能交互系统由家庭网络、智能家电，电子表格数据管理系统等多个部分组成，它们是全息智能交互系统的重要组成部分。市场上的智能电源系统用于专业领域的节能和自动化控制[4]。

全息智能交互系统的功能结构如图1所示。

图1 全息智能交互系统功能图

致力于打造大型数据挖据建模平台，支持高级模式和拖拽模式。高级模式直接使用SQL、Python、Scala 等语言进行在线建模、调试、调优、上线部署、运行监控。拖拽模式让无任何编程基础的用户使用图形拖拽的操作即可完成模型的构建、调试等。

致力于大数据高效分析与展现的自助BI 工具服务平台。通过对数据源的连接和数据集的创建，对数据进行即席的分析与查询，通过电子表格或仪表板功能，以拖拽的方式进行数据的可视化呈现[5]，如图2所示。

图2 数据可视化

提供多种业务模块级别而非图表组件的工具，所见即所得的配置方式，无需编程能力，只需要通过拖拽，即可创造出专业的大屏可视化应用，满足各类大数据实时计算、监控的可视化需求，如图3所示。

图3 大屏可视化

3 能源电源规划场景的数据可视化技术

3.1 构建与大数据平台的数据集成

（1）数据集成组件

根据需要研发结构化、非结构化数据采集集成模块，实现CSGII 相关系统、各专业系统数据集成，实现对各业务系统和专业系统文档、图片、日志等非结构化/半结构化数据的采集，另外针对实时性较高的数据，研发终端实时数据采集模块，实现从终端到服务端数据的直采。

（2）数据存储组件

构建对接大数据平台及本地存储机制，按照各类别的数据表单规范进行数据存储，支撑后期数据分析、展现的流转，采用OLAP 数据仓库模式构建，支撑数据分析结果的多维度，多层次的统计分析展现。

（3）数据质量分析组件

实现从数据完整性、数据规范性、数据一致性、数据准确性、数据及时性等方面开展数据质量分析。

（4）数据特征分析组件

实现数据的总体特征分析，给出对数据的总体描述，针对数字性数据、文字性数据、日期性数据等特征的详细分析，同时识别孤立的数据，实现多种规则的异常数据判别功能。

（5）数据挖掘组件

基于回归分析、分类分析、聚类分析、关联规则、时间序列、神经网络等方法的数据挖掘组件功能调用或实现。

3.2 构建电力系统规划全景可视化展示指标体系

（1）常规图表类

在常规的图表之上再设计，让各类图表在视觉呈现上更加新颖、多样，相比一般的图表更适合在大屏幕上呈现，包含折线图、条形图、饼状图、柱状图等。

（2）排行榜类

包含各种形态的排行表单表达方式。

（3）对标图表类

用于横向对比各个维度的指标情况，包含扇形对标图表、长方形对标图表等。

（4）指标版类

实现将梳理指标图形化展示，提供各种类型、大小的指标展示，用于展示各个层级的KPI 完成情况等。

（5）二维GIS地图类

提供GIS地图集成的呈现方式，融合各类地理图层，包括：散点图、热力图、飞线图、区块图等叠加展现。

4 结束语

能源电源规划全息交互系统可以有效对能源电源规划数据进行整合、挖掘与展示，为后续能源电源规划应用打下了数据基础，大幅提高了研究效率和准确性，可以合理地降低投资成本，提高项目收益。

全息是指通过技术可以再现物体发射的衍射光，位置和大小与以前相同，全息图技术可以光学地保存和再现，同时可以处理信息，全息图相互作用是指通过信号传送将数据转换为图像进行再现，使使用者能够更好地接收数据信息。本文探析了适用于能源电源规划的全息数据智能交互方法，该系统对提高企业技术水平具有重大意义，可实现经济效益和社会效益。