面向智能电网应用的电力大数据关键技术
大数据在国家电网公司的应用
大数据在国家电网公司的应用作者：杨晓林邵康韦绍毅来源：《电子技术与软件工程》2016年第23期摘要随着电网智能化发展历程的推进，电网公司大数据时代已经到来。
电网在其发电过程、输变电过程以及用电过程等都会产生海量数据，这些数据不仅包括传统业务的结构化数据，还包括文档、图片以及影像信息等非结构化的数据，这些海量数据必须要借助新的采集、存储以及处理技术来对其进行数据的挖掘与分析，这为电力大数据技术在电网公司的应用提供了广阔前景。
本文以电网大数据的基本概念与特点着手，结合国家电网为例，探讨了电力大数据技术的应用策略，希望对电力大数据在国家电网公司的应用有所帮助。
【关键词】电力大数据电网公司信息技术发展的日新月异推动了大数据时代的到来，随着电网公司智能化的进步与发展，电网公司也逐渐步入了大数据时代。
电网企业在发电端、输变电端及用电端都会产生海量的数据，如对电网设备实时状况进行的在线监测，会产生庞大的监测数据库；对电网信息的拓展也会产生大量的数据；为获取电网实时运行状态信息而实时进行采样而生成的大量数据信息。
对于海量的数据信息，传统的数据处理技术显然无能为力，所以这就需要电网公司借助实时数据库、分布式存储以及检索以及大数据挖掘技术等先进的电力大数据技术来对海量数据信息进行采集、存储以及分析处理，从而保障电网的良好稳定运行。
研究电力大数据在国家电网公司的应用有着十分重要的现实意义。
1 电力大数据的基本概念及特点智能电网日新月异，电网信息数据量呈现出爆炸性增长的趋势。
国家电网公司在其具体的生产经营，电网管理，客户服务实践当中形成了海量的数据。
通常这些海量的信息不仅包括传统结构化的业务数控信息，还包括文档、图片、视频等非结构化的数据信息。
电力大数据在国家电网公司的应用可以从以下几个方面着手：其一是电网公司在具体的生产实践环节大数据，例如线损耗、输变电量等；其二是电网公司在具体运营方面的数据，包括电价管理，用电量管理等；其三是电网企业本身管理方面的数据，主要包括电网公司相关业务的流转数据等。
电网电力行业的电力科技创新与应用
电网电力行业的电力科技创新与应用 在电网电力行业中，电力科技的创新与应用起着至关重要的作用。随着科技的不断进步和电力需求的快速增长，电力科技创新已成为提高电网电力供应效能、优化电力资源配置的重要手段。本文将探讨电网电力行业的电力科技创新与应用，旨在为读者深入了解该领域提供基础知识和前沿发展的概述。
一、电力科技的创新与应用概述 电力科技的创新是指通过引入新技术、新理念和新模式，对现有电力系统进行改造和升级，提高电力供应的效能和可靠性。传统的电力系统面临诸多挑战，如电网安全、电力资源利用效率不高等。因此，电力科技的创新与应用成为技术工作者关注的焦点。
电力科技的创新与应用包括但不限于以下几个方面： 1. 智能电力系统：智能电力系统是指通过应用先进的传感器、控制技术和通信技术，实现电网设备状态的监测、控制和优化，从而提高电力系统的稳定性和可靠性。
2. 新型能源技术：传统电力行业主要依赖化石能源，但随着环境保护意识的增强以及可再生能源的快速发展，新型能源技术成为电力科技创新的方向之一。太阳能、风能、地热能等可再生能源的应用逐渐增多，为电力系统注入了新的动力。 3. 大数据与人工智能：随着数据的快速增长，电力行业也面临着巨大的数据管理和分析挑战。大数据和人工智能的技术应用可以帮助电力公司更好地利用数据，优化电力系统运行，提高供电效率。
4. 能源储存技术：由于可再生能源的不稳定性，能源储存技术的创新将对电力行业发展起到重要作用。储能技术的应用可以有效平衡供需关系，提高电力系统的灵活性和稳定性。
5. 电力网络安全：随着电力系统对互联网和通信技术的依赖程度增加，电力网络安全问题变得日益突出。电力科技创新的另一个重要方向是构建安全可靠的电力网络，保护电力系统不受恶意攻击和故障影响。
二、电力科技创新与应用的实际案例 下面将通过介绍几个电力科技创新与应用的实际案例，以便更好地理解其在电网电力行业中的作用和意义。
电力行业智能电网与节能减排技术方案
电力行业智能电网与节能减排技术方案第一章智能电网概述 (2)1.1 智能电网的定义与特点 (2)1.2 智能电网的发展现状与趋势 (2)第二章智能电网技术体系 (3)2.1 智能电网的架构设计 (3)2.2 智能电网的关键技术 (3)2.3 智能电网的技术标准 (4)第三章节能减排技术概述 (4)3.1 节能减排的定义与意义 (4)3.2 节能减排技术发展趋势 (5)3.3 节能减排技术在我国的应用 (5)第四章电力系统优化调度 (5)4.1 电力系统优化调度原理 (5)4.2 电力系统优化调度策略 (6)4.3 电力系统优化调度案例分析 (6)第五章分布式能源与微电网 (7)5.1 分布式能源技术概述 (7)5.2 微电网技术概述 (7)5.3 分布式能源与微电网的应用案例 (7)第六章电动汽车与智能充电 (8)6.1 电动汽车概述 (8)6.2 智能充电技术 (8)6.3 电动汽车与智能充电的发展前景 (9)第七章能源互联网与大数据 (9)7.1 能源互联网概述 (9)7.2 大数据在智能电网中的应用 (10)7.3 能源互联网与大数据的发展趋势 (10)第八章节能减排监测与评估 (10)8.1 节能减排监测技术 (10)8.2 节能减排评估方法 (11)8.3 节能减排监测与评估案例分析 (11)第九章智能电网安全与防护 (12)9.1 智能电网安全风险分析 (12)9.2 智能电网安全防护技术 (12)9.3 智能电网安全防护案例分析 (12)第十章智能电网与节能减排政策法规 (13)10.1 智能电网政策法规概述 (13)10.1.1 智能电网政策法规的背景与意义 (13)10.1.2 智能电网政策法规的主要内容 (13)10.2 节能减排政策法规概述 (13)10.2.1 节能减排政策法规的背景与意义 (13)10.2.2 节能减排政策法规的主要内容 (13)10.3 政策法规在智能电网与节能减排中的应用 (14)10.3.1 政策法规在智能电网中的应用 (14)10.3.2 政策法规在节能减排中的应用 (14)第一章智能电网概述1.1 智能电网的定义与特点智能电网，是指利用现代信息技术、通信技术、自动控制技术等高新技术，对电力系统进行升级改造，实现电力系统的高效、安全、环保、智能运行的一种新型电网形式。
《智能电网技术》ppt课件
5G通信和物联网技术的融合将为智能电网 提供更快速、更可靠的数据传输和信息交 互能力，推动智能电网向更高水平发展。
微电网与综合能源服务发展
国际化合作与标准制定
微电网和综合能源服务的发展将成为智能 电网发展的重要趋势，实现多能互补、提 高能源利用效率。
国际化合作和标准制定将促进智能电网技 术的全球推广和应用，推动全球能源互联 网的构建。
实现电网与用户之间的互动和协调，推动智能电网的发展。
03
智能电网设备与系统
智能变电站及配电自动化系统
智能变电站
采用先进的信息、控制技术，实 现变电站自动化、智能化运行，
提高供电可靠性和电能质量。
配电自动化系统
基于计算机、通信和网络技术，对 配电网进行实时监测、控制和优化 ，提高配电网运行效率和供电可靠 性。
光伏发电并网案例
分享国内外典型的光伏发电并网案例，分析其技术特点、经济效益和社会效益。
风能发电并网技术
风能发电原理及系统构成
阐述风能发电的基本原理、风力机的类型和 工作原理，介绍风能发电系统的构成和分类 。
风能发电并网技术
深入探讨风能发电并网的控制策略、并网逆变器的 工作原理以及并网标准，分析风能并网对电网的影 响和应对措施。
电动汽车充换电服务
智能电网为电动汽车提供充换电服务，推动电动汽车的普及和应 用，促进绿色出行和低碳发展。
05
智能电网与新能源融合发展
太阳能光伏发电并网技术
光伏发电原理及系统构成
介绍光伏效应、光伏电池及组件、光伏阵列等基本概念和原理，阐述光伏发电系统的构成 和分类。
光伏发电并网技术
详细讲解光伏发电并网逆变器的工作原理、控制策略以及并网标准，探讨光伏并网对电网 的影响和解决方案。
人工智能在电力系统中的应用
人工智能在电力系统中的应用随着科技的不断发展和进步，人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）作为一种前沿技术正在被广泛应用于各个领域，其中之一就是电力系统。
人工智能在电力系统中的应用，不仅提高了电力系统的安全性和效率，还为其未来的发展带来了更广阔的前景。
一、智能电网的建设智能电网是人工智能在电力系统中的重要应用之一。
它利用人工智能技术，实现了对电力系统各个环节的智能管理和控制。
通过对电力系统中的数据进行实时监测和分析，智能电网可以预测电力供需的变化，并做出智能化的调节措施，从而实现对电力系统的精细化管理。
智能电网的建设不仅提高了电力系统的稳定性和可靠性，还为电力系统的可持续发展提供了坚实的基础。
二、智能能源管理系统智能能源管理系统是电力系统中另一个重要的人工智能应用。
它利用人工智能技术，对电力系统中的能源流动进行智能控制和管理。
通过对能源数据的分析和建模，智能能源管理系统可以为电力系统提供合理的能源分配方案，优化能源利用效率，并最大限度地减少能源损耗。
同时，智能能源管理系统还能够对电力系统的运行状态进行监测和预测，及时发现和解决问题，提高电力系统的运行效率和安全性。
三、智能故障诊断与维修在电力系统运行过程中，故障是难免的。
而人工智能技术可以有效提高故障的诊断和维修效率。
通过对电力系统的大数据进行深度学习和模式识别，智能故障诊断系统可以自动发现电力系统中的故障，并通过智能化的算法进行准确定位和分析。
同时，智能故障诊断系统还可以根据以往的故障数据和经验，为维修人员提供准确的维修方案和指导，从而加快故障的处理速度，提高电力系统的恢复能力。
四、智能预测和调度系统在电力系统中，对电力需求的准确预测是十分重要的，而这正是人工智能技术的应用之一。
智能预测和调度系统利用人工智能技术，通过对历史数据和影响因素的分析，准确预测未来的电力需求，并根据预测结果进行智能化的电力调度。
这不仅可以避免电力供需的不平衡，还可以减少电力系统的运行成本，并提高电力系统的稳定性和可靠性。
智慧电厂与智能发电典型研究方向及关键技术综述
智慧电厂与智能发电典型研究方向及关键技术综述摘要：随着“智慧电厂”概念的提出，传统电厂向着智能电厂发展成为大势所趋。
目前我国部分省市出台了智能发电相关的指导文件，以智慧电厂、智能发电为目标开展相关研究与试点工作。
为更好地服务智慧电厂与智能发电的建设，中国电力科学研究院在2017年提出了“智慧电厂与智能发电”的概念。
本文结合实际情况对智慧电厂和智能发电的典型研究方向及关键技术进行了梳理总结，以期为后期相关研究提供参考。
关键词：智慧电厂；智能发电；典型研究方向；关键技术一、智慧电厂与智能发电的概念智慧电厂（Smart Plant）是指以智能技术为基础，将人、机、料、法、环等要素全面融合，以提高能源利用效率和降低能耗为主要目标，实现发电过程高度智能化的一种新型电厂。
智能发电（Smart Generation）是指在传统的发电基础上，利用现代信息技术和人工智能技术，实现从发电、输送到使用等一系列环节的智能化运行。
智慧电厂和智能发电都以智能化为主要特征。
智慧电厂是在传统电厂基础上利用新一代信息技术对设备管理、生产过程控制、企业管理以及客户服务等多个领域进行智能化改造，实现生产过程智能化、信息资源共享化、生产运行自动化、管理决策科学化和客户服务便捷化。
智能发电则是将人工智能技术与电力系统相结合，在现有基础上对发电过程中的各个环节进行智能化升级。
以人工智能技术为基础，对发电过程中的各设备进行远程实时监控和预测性维护；以信息资源共享为核心，实现生产管理与决策的智能化；利用大数据技术建立科学合理的绩效评估体系，从而达到降低能耗、提高运行效率和服务质量的目的。
二、电网侧电网侧目前已开展了智慧电厂典型研究方向和关键技术的探索工作，如综合能源系统、智能配电网、储能、配电自动化、电能质量治理等。
1.综合能源系统。
针对目前综合能源系统的发展趋势，重点开展智能微电网、分布式发电和可再生能源并网运行等研究，构建基于电力市场的多能耦合调度体系，实现多种能源协同优化调度。
智能电网及其关键技术综述
流输 电ｆＡ Ｔ ） 术 ． 电系 统 中基 于 Ｖ Ｃ的 中压 Ｆ Ｃ Ｓ技 配 Ｓ
５高效 的 电网 。通过 高速 通 信 网络实 现对 运 行 ） 设 备 进行 在 线状 态 监测 ．获取 设 备 的运 行 状 态 ． 提 高 单 个 资源 的利 用 效率 ． 体 优化 调 整 电网资 产 的 整 管理 和运行 ． 现最低 的运 行维 护成 本及投 资 实 ６市场 化 的 电网 智 能 电 网通过 市场 上供 给 和 １ 需 求 的互 动 ． 形 成更 为 紧密 与高 效 的 市场 行 为模 将 式 ：通 过 有 效 的市 场 设 计 可 以提 高 电 力 系统 的 规 划 、 行 和 可 靠 性 管 理 水 平 ， 而 促 进 电力 市 场 的 运 从
步 骤 、 重点 地予 以实施 。 应先试 点再 推广 。 有 且 ２应 当优 先 发 展 坚 强 的输 电 网架 ． 成 良好 的 １ 形
一
次 系统 ． 注意加 强 一 次 系统 运行 可 靠性 和操作 控
先 进 的电 网一 次设 备是 智能 电 网实现 的物理 基
础。以下 ４ 方面的电网设备技术发展值得关注 ： 个 再生 能 源发 电和运 行技 术 ： 电力 电子 技 术 ： 大 容 量储 能技 术 ： 导技 术 超
术。 ２１集成 的通 信技 术 ．
智 能 电 网的通 信 系统 将 集 成各 种 通 信技 术 。 并 可 采 用 开放 式 的通 信 网架 ， 有 高速 、 成 、 容 、 具 集 兼 双 向 的特质 ．可 以动 态 响应 实 时信 息 与 功率 交互 ． 为 智 能 传 感 器 和 控制 装 置 、 制 中心 、 护 系统 和 控 保 需 求响应 系统 提供 一个 安全 的 “ 即插 即用 ”的网 络
面向电力大数据的多源异构数据融合技术初探
面向电力大数据的多源异构数据融合技术初探摘要：随着科学技术的不断的创新和发展，智能电网的发展与信息技术的高度渗透，电力系统面对大空间尺度、小时间尺度和多数据类型的海量信息，给电力大数据的发展与应用提供机遇。
关键词：面向电力大数据；多源异构数据融合技术引言息技术在电力系统的深入应用，对消除电力企业中的“信息孤岛”具有十分重要的作用。
通过对电力大数据应用需求进行分析，探究了当前电力系统中大数据处理存在的问题。
1电力大数据存在的问题1.1电力大数据缺乏统一的标准随着电网企业信息化建设的不断加快，各种电力管理呈现出系统化发展的趋势，例如计费系统、营销系统、ERP系统等在电力企业中的应用也在不断加大。
但是，在不同的省级电网部门之间，信息化的建设都是独立建设，缺乏统一的标准与规范;而且同一个电力企业内部，往往根据需求，开发性能单一、可扩展性比较差的专用通信系统，它们在开发的标准、数据的存储格式、系统的结构上存在很大的差异，导致开发出的系统很难形成共享，信息不能兼容，在整个电网中，形成了一个个“信息孤岛”，从而影响整个国家电力发展的战略。
在电网企业中，电网的调度中心运行方式与电力自动化控制、继电保护等电力管理部门都有单独的数据库，不同的部门之间采用独立的数据编码格式与存储模式，缺乏统一有效的数据管理模式与统一的数据架构系统，导致在企业的内部也不能有效地实现数据共享，系统内部的数据不能有效地发挥出应有的价值。
这样，在企业的内部电网中就形成了“一个电网，多套数据”的问题，对电网建设的可持续发展十分不利。
1.2电网企业直接的数据协作比较困难在现代电网企业的发展中，特别是智能电网企业发展中，只有电网企业内部各个部门以及电网企业之间相互协调、相互协作，才能够有效地完成电网自动化调动;统一协调管理、运营等，只有在电力大数据统一运行与管理的情况下才能够实现。
例如电力数据需要从一个部门转移到另一个部门时，或者数据从上级发送到下级以及不同的部门在实现数据共享时，如果数据的标准、格式等不同，就会导致不同的部门之间数据不同共享，这样就会导致电网在调度、运行与管理等方面存在问题，进而也会使得电网之间的相互协作变得困难。
智能电网建设的关键技术分析与建议
异 常及 事故 的 快速 响 应 ，必须 对 智能 调 度加 以分 析研 究 。 智能 电 网调度 技 术 支持 系统 则 是智 能 调度 研 究与 建 设 的核心 ， 是全 面提 升 调度 系统 驾驭 大
信、调度 、电力电子等方 面的关键技术 。最后对智 能电网的建设提 出几点建议 。 关键词 ： 智能 电网 ；技 术；分析 ；建议
中 图 分 类 号 ：Ｔ ７ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １ ７ — ７ ９ （ ０ ０）０ １０１ －０１ Ｍ １ ５７ ２ １ ６ ７０ ９
外 部 电网 互 联 （ 独 立 运 行 ）的 智 能 电 网 。这 些 小 的发 电机 组 可 以 是风 或 力 、太 阳能 、生 物质 等 在 内的可 再 生 能源 发 电系统 。分布 式 电源 的接入 不 改变 原来 配 电 网结构 ，延缓 了输 、配 电 网升级 换 代所 需 的 巨额 投 资 同时 ， 它 的接 入可 以有 效 改善 大 电网的供 电可 靠 性并 且可 以提高 供 电质量 。 ２ ２建 立 更加 灵活 的 电 力市场 。 随着社 会 经济 的快 速发 展 ，在 国家骨 ． 干 电 网 的支撑 下 ，未 来 智能 电网 既要适 应 大型 电源 基 地 的接入 ，还 要 适应 各 类分 布 式 电源 与保 安 电源 的接 入 ，所 以除考 虑分 层 分 区的 电源接 入 ，还
【 高新 技术产 业 发展 】
纛
智 能 电 网建 设 的关 键 技 术 分析 与建 议
智能电网技术的研究和应用研究
智能电网技术的研究和应用研究智能电网技术是21世纪电力行业的重要发展趋势之一，是通过信息技术、数据处理技术、控制技术等手段，对传统电力系统进行升级和改造，从而实现电网的集中调度、智能运行和高效管理。
智能电网技术的研究和应用研究已经成为目前国内外电力科技领域的热门课题。
一、智能电网技术的研究状况智能电网技术的研究起步较早，在1990年代初期就开始被国际上的电力企业和研究机构所关注。
在我国，智能电网技术的研究也已经有了一定的积累，主要表现在以下几个方面：1.信息通信技术方面：包括互联网、通信技术、无线传感器网络（WSN）、物联网（IoT）等技术的应用，为智能电网的实现提供了重要的技术支持。
2.电力系统信息化方面：包括GIS（地理信息系统）、EMS （电能管理系统）、DMS（分布式管理系统）和SCADA（监控与数据采集系统）等系统的建设和应用，为电力企业的生产管理和电网运行提供了多方位信息保障。
3.新能源技术方面：包括风能、光伏、水能等新能源技术的研究和应用，为电力系统的清洁能源转型提供了重要的技术支持。
4.能量储存技术方面：包括超导材料、电池储能、氢能等技术的研究和应用，旨在解决智能电网中能量存储和调度等问题。
二、智能电网技术的应用状况智能电网技术的应用主要分布在电力系统的各个层面和节点，如发电、输电、变电和配电等。
一些典型的应用案例包括：1.发电端：通过数字化、智能化技术提高火力、水电等发电设备的效率和质量，并逐步向可再生能源领域拓展。
2.输电端：借助无线传感器网络等技术，对电网的各个节点进行实时监测，并及时反馈运行状态，提高电力运输的可靠性和安全性。
3.变电端：通过智能变电站的建设，实现电力设备的远程监控、自动控制和故障排除等功能，提高变电设备的效率和可靠性。
4.配电端：通过智能网关等设备，实现对用户侧的集中调度和管理，提高供电效率和质量，支持电力行业的低碳、节能、环保等发展目标。
三、智能电网技术面临的挑战和发展趋势尽管智能电网技术已经取得了显著的进展和成果，但是还存在一些挑战和问题亟待解决。
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面向智能电网应用的电力大数据关键技术
随着能源消费的不断增长和电力系统的不断发展，电力大数据在智能电网应用中的重要性不断凸显。
电力大数据是指由电力系统产生和积累的大量数据，包括电力负荷信息、发电信息、电网运行信息以及用户行为数据等。
通过对电力大数据的采集、存储、分析和应用，可以实现电网的智能化运行和优化。
电力大数据关键技术主要包括数据采集与传输技术、数据存储与管理技术、数据挖掘与分析技术和数据应用与决策支持技术等。
数据采集与传输技术是实现电力大数据应用的基础。
通过采集各种传感器和监测设备所产生的数据，实现对电力系统各个环节的实时监测和数据采集。
然后，通过高效可靠的数据传输技术，将采集到的数据传输到数据中心或云平台进行存储和处理。
数据存储与管理技术是保障电力大数据安全、高效访问和有效管理的关键。
采用分布式存储和数据库技术，能够实现电力大数据的高速存储和实时检索。
通过数据备份和容灾技术，保障数据的安全性和可靠性。
数据挖掘与分析技术是电力大数据应用的核心。
通过数据挖掘和分析技术，可以对电力大数据进行深入挖掘和分析，发现其中的规律和趋势。
可以使用智能算法对大量历史数据进行分析，来预测未来的负荷需求，提高电网调度的准确性和效率。
数据应用与决策支持技术是将电力大数据转化为实际应用和决策的关键。
通过将电力大数据与电力系统的运行管理相结合，实现对电力系统运行状态的实时监测和预警。
通过将电力大数据与用户需求和行为数据相结合，实现对用户用电行为的分析和预测，提供个性化的用电服务。