導(dǎo)語：在大數(shù)據(jù)與可視化在電力設(shè)備中的應(yīng)用的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的安全和高效運(yùn)行是電力企業(yè)永恒的課題之一。當(dāng)今，智能電網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，在高度融合傳統(tǒng)電力技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合了制造、信息、控制、互聯(lián)網(wǎng)、自動化等技術(shù)，通過對電力全過程中各個(gè)環(huán)節(jié)收集大量數(shù)據(jù)信息，對信息進(jìn)行分析、挖掘和延伸，并以此優(yōu)化決策，為實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的安全和高效運(yùn)行提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。本文將從以往一般電力設(shè)備的管理和檢修、智能電網(wǎng)時(shí)代的電力設(shè)備檢測分析、大數(shù)據(jù)與可視化的應(yīng)用和以設(shè)置財(cái)務(wù)分析指標(biāo)體系為例的創(chuàng)新應(yīng)用四個(gè)部分，探討新時(shí)展趨勢。

1以往一般電力設(shè)備的管理和檢修

首先要了解電力設(shè)備狀態(tài)檢修的現(xiàn)狀，尋找國內(nèi)外成功案例進(jìn)行詳細(xì)分析學(xué)習(xí)，提出框架性檢修策略和備選方案。然后對能否可以在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)，使得電力設(shè)備完成預(yù)定的使用效能進(jìn)行更加細(xì)致的分析，即可行性分析，包括評價(jià)電力設(shè)備的可靠性，綜合分析導(dǎo)致電力設(shè)備故障的所有因素，預(yù)測能夠產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，對電力設(shè)備進(jìn)行壽命評估和故障預(yù)防等等。經(jīng)過不斷的反復(fù)分析、調(diào)查及論證，總結(jié)出當(dāng)下最好的總體檢修方案。整個(gè)過程中盡管引入了部分計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，但是基本上還處于需要熟練工人的豐富經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行判斷決策的階段。所以行業(yè)內(nèi)外都在建議加強(qiáng)引進(jìn)更加高端的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)，以及更加先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，以便于有效整合全過程的電力設(shè)備檢修，完善監(jiān)測系統(tǒng)，促進(jìn)科學(xué)決策。

2智能電網(wǎng)時(shí)代的電力設(shè)備檢測分析

智能電網(wǎng)時(shí)代，基于大量故障不會在同一時(shí)間發(fā)生的判斷，電力設(shè)備管理更加注重各種先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，來使得設(shè)備劣化的發(fā)展過程能夠及時(shí)反映出來。反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的參考量很多，要進(jìn)行全方位的監(jiān)測，不僅要含納基本的電力設(shè)備狀態(tài)參數(shù)，鑒于其對不同電力設(shè)備的不同意義，還要對電壓、電流、聲音、溫度、振動、光亮等物理量和油、氣分析等化學(xué)量進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)統(tǒng)籌。比如一次設(shè)備的共同特點(diǎn)是與高電壓、大電流直接關(guān)聯(lián)，在監(jiān)測中需要注意監(jiān)測設(shè)備的絕緣安全，不得影響一次設(shè)備的可靠運(yùn)行。輸電線路運(yùn)行環(huán)境更為惡劣，一是雷電、樹木、小動物等無法控制的情況的干擾，二是輸電線路一般路徑較長，采用的常規(guī)監(jiān)測手段往往是依靠人力。大型電力變壓器多是油浸式的，過熱和放電故障，都會伴隨著特定氣體的產(chǎn)生，在線檢測氫氣含量是簡單實(shí)用的方法。二次設(shè)備都是電子設(shè)備及其二次回路，不過分依賴傳感器及其他監(jiān)測裝置，主要是通過自檢功能及二次回路的設(shè)計(jì)來監(jiān)測。總的來說，自2006年國家電網(wǎng)公司開始推行電力設(shè)備狀態(tài)檢修，由于其更強(qiáng)的針對性、更好的延壽性、更好的經(jīng)濟(jì)性，不斷的朝著全新的階段發(fā)展進(jìn)步。但基于沒有形成全過程的電力系統(tǒng)的設(shè)備生命管理和電力設(shè)備監(jiān)測技術(shù)手段的不完善，一直無法實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，設(shè)置關(guān)鍵性指標(biāo)并以此為核心打造內(nèi)在數(shù)據(jù)邏輯體系和外在可視化體系，成為電力設(shè)備管理的一個(gè)創(chuàng)新趨勢。

3大數(shù)據(jù)與可視化的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)概念自從出現(xiàn)以后，深刻影響著世界，尤其是在有關(guān)消費(fèi)的各領(lǐng)域環(huán)節(jié)，得到了廣泛的應(yīng)用。電力行業(yè)大數(shù)據(jù)也成為新時(shí)期電網(wǎng)職能的主要支撐體系之一，通過對電力設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲、處理，使得眾多電力工作中對相關(guān)數(shù)據(jù)的挖掘成為電力主業(yè)工作的重點(diǎn)內(nèi)容。電力行業(yè)大數(shù)據(jù)主要是指以智能電網(wǎng)為聯(lián)結(jié)中心，在發(fā)電、配電、輸電環(huán)節(jié)以及營銷、管理環(huán)節(jié)的海量數(shù)據(jù)。隨著智能化設(shè)備的廣泛應(yīng)用和原有廠站設(shè)備的智能化改造升級，大數(shù)據(jù)的來源包括了安裝于千家萬戶的智能電表、遍布全國各地的發(fā)電機(jī)、變壓器、不計(jì)其數(shù)的開關(guān)設(shè)備、超長里程的架空線路、高壓電纜等設(shè)備中高速增長的各種數(shù)據(jù)，還包括天然氣、地?zé)帷⒐夥惋L(fēng)力發(fā)電等新型能源發(fā)展所需的大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)和地理、氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)等。這使得電力行業(yè)大數(shù)據(jù)具有很多有別于其他大數(shù)據(jù)的特征，比如體量大、類型多、速度快、專業(yè)程度高、聯(lián)結(jié)范圍廣等，想要真正體現(xiàn)電力行業(yè)大數(shù)據(jù)的價(jià)值，提升智能電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)的管理水平，需要建立更加科學(xué)的智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。完善的智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括在架構(gòu)上，首先應(yīng)匹配好動態(tài)數(shù)據(jù)與靜態(tài)數(shù)據(jù)兩個(gè)模塊，能夠建立數(shù)據(jù)體系來記錄電力設(shè)備出廠到調(diào)試安裝的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、可追溯的出現(xiàn)過的故障及檢修記錄，運(yùn)行狀態(tài)完整詳細(xì)在線監(jiān)測實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等。之后應(yīng)當(dāng)具備數(shù)據(jù)挖掘的能力，即從大量的數(shù)據(jù)中挖掘出有用的信息，包括隱含的、規(guī)律性的，以及是潛在有用的信息和知識。近年來，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)發(fā)展迅猛，各種數(shù)據(jù)挖掘算法的研究和應(yīng)用隨著相關(guān)學(xué)科的發(fā)展也出現(xiàn)了較好的實(shí)現(xiàn)。電力系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘方法，決策樹是主流，具體應(yīng)用范圍主要有安全評估、故障診斷、系統(tǒng)控制、負(fù)荷相關(guān)等。實(shí)際上，數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)還有進(jìn)一步發(fā)展的空間，只要能夠滿足數(shù)據(jù)選擇、數(shù)據(jù)預(yù)處理和特征提取、尋找數(shù)據(jù)庫中隱藏模式，以及評價(jià)和解釋挖掘結(jié)果等幾個(gè)方面，即可以根據(jù)具體情況，結(jié)合其他研究領(lǐng)域如統(tǒng)計(jì)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、可視化技術(shù)等，研究具有特色的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。目前，致力于這方面的研究和應(yīng)用越來越多，并取得了一定的成果。但電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)挖掘的處理過程要求有具備深厚專業(yè)知識的人才、完善的監(jiān)測設(shè)備和強(qiáng)大的公共數(shù)據(jù)平臺為支撐，國內(nèi)數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)本身和在狀態(tài)檢修中的應(yīng)用還處于相對比較初級的階段。此外，這個(gè)智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還應(yīng)當(dāng)可以通過和其他行業(yè)的行業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)深度挖掘與分析?？梢暬夹g(shù)作為一種新興的技術(shù)，科學(xué)計(jì)算可視化、信息可視化和數(shù)據(jù)可視化等各方面都是其重點(diǎn)應(yīng)用方向。隨著我國科技的發(fā)展，帶動了可視化技術(shù)在社會生活中的運(yùn)用，其優(yōu)勢也比較明顯，不僅可以讓人們直接感知到他們希望看到的事物，而且還可以運(yùn)用相關(guān)的技術(shù)手段將圖像所包含的信息量表達(dá)出來，經(jīng)過一定的形式，更加有利于深入理解數(shù)據(jù)信息的內(nèi)涵，并有利于專業(yè)人士對這種數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析。對于電網(wǎng)企業(yè)來講，可視化對促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展同樣意義重大。通過外在的展示層、應(yīng)用層和內(nèi)在的數(shù)據(jù)層、源系統(tǒng)層，可以對電力運(yùn)營監(jiān)控進(jìn)行可視化管理，實(shí)現(xiàn)對企業(yè)的全面監(jiān)測，全面分析和協(xié)調(diào)，以及全景的展示，建立科學(xué)的管理模式，對企業(yè)的核心資源進(jìn)行有效地控制和利用。

4大數(shù)據(jù)和可視化在電力設(shè)備管理中的創(chuàng)新應(yīng)用

新型智能系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，主要包含云計(jì)算技術(shù)(主要針對大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量和分布式、商業(yè)智能應(yīng)用等需求特點(diǎn))、區(qū)域點(diǎn)密度可視化技術(shù)(可以使用點(diǎn)密度來直觀表示區(qū)域用電負(fù)荷)、等高繪制技術(shù)(利用數(shù)據(jù)的連續(xù)性反映節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)并對未來狀態(tài)做出預(yù)測)、電網(wǎng)潮流和GIS可視化技術(shù)(統(tǒng)合電網(wǎng)數(shù)據(jù)與地理信息)、歷史流展示技術(shù)(電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)的管理與展示)等。從現(xiàn)有的技術(shù)研究和發(fā)展形勢來看，重點(diǎn)還是要提高智能系統(tǒng)的實(shí)用性，這個(gè)實(shí)用性針對現(xiàn)代企業(yè)來講，就是提高企業(yè)的效率和效益。不管未來的智能系統(tǒng)如何在展示模式功能上持續(xù)擴(kuò)展完善，如何顯示異常信息實(shí)現(xiàn)三維虛擬仿真，其生命力在于怎樣與企業(yè)的效益效率指標(biāo)直接掛鉤。因?yàn)樨?cái)務(wù)指標(biāo)是對企業(yè)最直觀最主流的分析指標(biāo)之一，這里以設(shè)置財(cái)務(wù)分析指標(biāo)體系為例進(jìn)行探討。一般情況下，企業(yè)財(cái)務(wù)指標(biāo)包括償債能力指標(biāo)(速動比率越高，企業(yè)償債能力越強(qiáng);但卻會因企業(yè)現(xiàn)金及應(yīng)收賬款占用過多而大大增加企業(yè)的機(jī)會成本)、長期償債能力指標(biāo)(產(chǎn)權(quán)比率越低，企業(yè)的長期償債能力越強(qiáng)，但也表明企業(yè)沒有充分地發(fā)揮作用)、運(yùn)營能力指標(biāo)(周轉(zhuǎn)速度越快，資產(chǎn)的使用效率越高)，獲利能力指標(biāo)和發(fā)展能力指標(biāo)等，綜合指標(biāo)分析則是將各方面指標(biāo)納入一個(gè)有機(jī)整體之中，全面對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)劣作出準(zhǔn)確的判斷和評價(jià)。對于電網(wǎng)企業(yè)這種工業(yè)類企業(yè)來講，財(cái)務(wù)指標(biāo)主要包括固定資產(chǎn)、流動資金、成本和利潤等，但要滿足新時(shí)代的電力設(shè)備管理要求，還需要滿足指標(biāo)要素齊全導(dǎo)向適當(dāng)、主輔指標(biāo)功能強(qiáng)大且匹配、滿足多方信息聯(lián)結(jié)需要等特征。電網(wǎng)企業(yè)因其公共事業(yè)屬性，需要同時(shí)考慮社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，而且因業(yè)務(wù)的不同考慮的權(quán)重也不盡相同。要了解指標(biāo)生成的運(yùn)算過程、計(jì)算口徑，合理設(shè)計(jì)分析邏輯，把握指標(biāo)中的辨證關(guān)系，比如同期指標(biāo)的絕對值比較和相對值比較、正指標(biāo)與反指標(biāo)比較、比率的子項(xiàng)和母項(xiàng)如何相關(guān)、如何使用因素分析、范范分析與重點(diǎn)分析等等，還要剔除偶發(fā)性項(xiàng)目的影響，使作為分析的數(shù)據(jù)能反映正常的經(jīng)營狀況。更重要的是企業(yè)要增強(qiáng)競爭實(shí)力，考慮社會效益的同時(shí)要強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)對標(biāo)以及行業(yè)內(nèi)對標(biāo)等。比如日常的運(yùn)行監(jiān)控，對運(yùn)行各設(shè)備運(yùn)行參數(shù)以及終端用電量參數(shù)等經(jīng)過處理后數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，結(jié)合分析技術(shù)，以多種圖表、多維度、多方式的展示出來，目前我們已經(jīng)基本可以做到，但是要想把這些數(shù)據(jù)的價(jià)值發(fā)掘出來，不僅僅需要數(shù)據(jù)源頭梳理和相關(guān)技術(shù)發(fā)展，還需要轉(zhuǎn)變理念，在系統(tǒng)模塊中設(shè)置財(cái)務(wù)分析指標(biāo)體系，并以其為核心之一進(jìn)行關(guān)聯(lián)，對電網(wǎng)、非電網(wǎng)全部影響到電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)信息進(jìn)行監(jiān)測，包括地質(zhì)動態(tài)、氣象信息、衛(wèi)星云圖、歷史數(shù)據(jù)等，使得最終提供的系統(tǒng)提醒告警能夠直觀地提供對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的影響范圍和程度，從而為管理層決策提供支持。再比如應(yīng)急指揮模式，可以有針對性的開發(fā)和應(yīng)用快速仿真模型，同樣設(shè)置財(cái)務(wù)分析指標(biāo)體系，結(jié)合市場購電售電數(shù)據(jù)、當(dāng)?shù)胤煞ㄒ?guī)、風(fēng)險(xiǎn)分析和控制等因素，統(tǒng)一納入系統(tǒng)模型并量化，形成快于實(shí)時(shí)的超前仿真，據(jù)此進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)和在線分析，不僅可以實(shí)時(shí)評價(jià)當(dāng)前系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，還可以根據(jù)其安全性、穩(wěn)定性、可靠性數(shù)據(jù)分析，在發(fā)生緊急情況時(shí)，智能調(diào)用各子系統(tǒng)實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場狀況捕獲、應(yīng)急處置方案形成、現(xiàn)場時(shí)效處置、資源協(xié)調(diào)一體化的最優(yōu)化應(yīng)急指揮方案。還可以自定義模式，根據(jù)企業(yè)自身的需求，面向財(cái)務(wù)分析指標(biāo)體系，自定義數(shù)據(jù)源、顯示方式、顯示位置等內(nèi)容，著力于數(shù)據(jù)圖形展示、挖掘等綜合應(yīng)用，甚至同時(shí)支持應(yīng)急指揮的快速響應(yīng)與日常的故障隱患排除處理，實(shí)現(xiàn)差異化、精細(xì)化、全面化發(fā)展。

5結(jié)語

這里對以設(shè)置財(cái)務(wù)分析指標(biāo)體系為例，進(jìn)行大數(shù)據(jù)和可視化創(chuàng)新應(yīng)用的思考，其僅僅代表了將來科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的一個(gè)方向，只有繼續(xù)加強(qiáng)基礎(chǔ)技術(shù)研究，拓寬融合技術(shù)研究，才能開闊思路、提升站位，更好地促進(jìn)相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

作者:田華 單位:國家電網(wǎng)有限公司