導語：在大數(shù)據與可視化在電力設備中的應用的撰寫旅程中，學習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，愿這些內容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。

實現(xiàn)電力設備的安全和高效運行是電力企業(yè)永恒的課題之一。當今，智能電網技術不斷發(fā)展，在高度融合傳統(tǒng)電力技術的基礎上，結合了制造、信息、控制、互聯(lián)網、自動化等技術，通過對電力全過程中各個環(huán)節(jié)收集大量數(shù)據信息，對信息進行分析、挖掘和延伸，并以此優(yōu)化決策，為實現(xiàn)電力設備的安全和高效運行提供了良好的技術基礎。本文將從以往一般電力設備的管理和檢修、智能電網時代的電力設備檢測分析、大數(shù)據與可視化的應用和以設置財務分析指標體系為例的創(chuàng)新應用四個部分，探討新時展趨勢。

1以往一般電力設備的管理和檢修

首先要了解電力設備狀態(tài)檢修的現(xiàn)狀，尋找國內外成功案例進行詳細分析學習，提出框架性檢修策略和備選方案。然后對能否可以在規(guī)定的時間之內，使得電力設備完成預定的使用效能進行更加細致的分析，即可行性分析，包括評價電力設備的可靠性，綜合分析導致電力設備故障的所有因素，預測能夠產生的經濟效益，對電力設備進行壽命評估和故障預防等等。經過不斷的反復分析、調查及論證，總結出當下最好的總體檢修方案。整個過程中盡管引入了部分計算機輔助系統(tǒng)，但是基本上還處于需要熟練工人的豐富經驗來進行判斷決策的階段。所以行業(yè)內外都在建議加強引進更加高端的現(xiàn)代計算機輔助決策系統(tǒng)，以及更加先進的數(shù)據庫技術，以便于有效整合全過程的電力設備檢修，完善監(jiān)測系統(tǒng)，促進科學決策。

2智能電網時代的電力設備檢測分析

智能電網時代，基于大量故障不會在同一時間發(fā)生的判斷，電力設備管理更加注重各種先進技術的應用，來使得設備劣化的發(fā)展過程能夠及時反映出來。反映設備運行狀態(tài)的參考量很多，要進行全方位的監(jiān)測，不僅要含納基本的電力設備狀態(tài)參數(shù)，鑒于其對不同電力設備的不同意義，還要對電壓、電流、聲音、溫度、振動、光亮等物理量和油、氣分析等化學量進行科學設計統(tǒng)籌。比如一次設備的共同特點是與高電壓、大電流直接關聯(lián)，在監(jiān)測中需要注意監(jiān)測設備的絕緣安全，不得影響一次設備的可靠運行。輸電線路運行環(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生，在線檢測氫氣含量是簡單實用的方法。二次設備都是電子設備及其二次回路，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計來監(jiān)測?？偟膩碚f，自2006年國家電網公司開始推行電力設備狀態(tài)檢修，由于其更強的針對性、更好的延壽性、更好的經濟性，不斷的朝著全新的階段發(fā)展進步。但基于沒有形成全過程的電力系統(tǒng)的設備生命管理和電力設備監(jiān)測技術手段的不完善，一直無法實現(xiàn)質的突破。隨著信息技術的迅速發(fā)展和大數(shù)據時代的到來，設置關鍵性指標并以此為核心打造內在數(shù)據邏輯體系和外在可視化體系，成為電力設備管理的一個創(chuàng)新趨勢。

3大數(shù)據與可視化的應用

大數(shù)據概念自從出現(xiàn)以后，深刻影響著世界，尤其是在有關消費的各領域環(huán)節(jié)，得到了廣泛的應用。電力行業(yè)大數(shù)據也成為新時期電網職能的主要支撐體系之一，通過對電力設備的數(shù)據采集、傳輸、存儲、處理，使得眾多電力工作中對相關數(shù)據的挖掘成為電力主業(yè)工作的重點內容。電力行業(yè)大數(shù)據主要是指以智能電網為聯(lián)結中心，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。隨著智能化設備的廣泛應用和原有廠站設備的智能化改造升級，大數(shù)據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、變壓器、不計其數(shù)的開關設備、超長里程的架空線路、高壓電纜等設備中高速增長的各種數(shù)據，還包括天然氣、地熱、光伏和風力發(fā)電等新型能源發(fā)展所需的大量的運行數(shù)據和地理、氣象監(jiān)測數(shù)據等。這使得電力行業(yè)大數(shù)據具有很多有別于其他大數(shù)據的特征，比如體量大、類型多、速度快、專業(yè)程度高、聯(lián)結范圍廣等，想要真正體現(xiàn)電力行業(yè)大數(shù)據的價值，提升智能電網各個環(huán)節(jié)的管理水平，需要建立更加科學的智能數(shù)據庫系統(tǒng)。完善的智能數(shù)據庫系統(tǒng)包括在架構上，首先應匹配好動態(tài)數(shù)據與靜態(tài)數(shù)據兩個模塊，能夠建立數(shù)據體系來記錄電力設備出廠到調試安裝的試驗數(shù)據、可追溯的出現(xiàn)過的故障及檢修記錄，運行狀態(tài)完整詳細在線監(jiān)測實時數(shù)據等。之后應當具備數(shù)據挖掘的能力，即從大量的數(shù)據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)據挖掘技術發(fā)展迅猛，各種數(shù)據挖掘算法的研究和應用隨著相關學科的發(fā)展也出現(xiàn)了較好的實現(xiàn)。電力系統(tǒng)中應用數(shù)據挖掘方法，決策樹是主流，具體應用范圍主要有安全評估、故障診斷、系統(tǒng)控制、負荷相關等。實際上，數(shù)據挖掘技術還有進一步發(fā)展的空間，只要能夠滿足數(shù)據選擇、數(shù)據預處理和特征提取、尋找數(shù)據庫中隱藏模式，以及評價和解釋挖掘結果等幾個方面，即可以根據具體情況，結合其他研究領域如統(tǒng)計分析、機器學習、可視化技術等，研究具有特色的數(shù)據挖掘技術。目前，致力于這方面的研究和應用越來越多，并取得了一定的成果。但電力系統(tǒng)中數(shù)據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)測設備和強大的公共數(shù)據平臺為支撐，國內數(shù)據挖掘的技術本身和在狀態(tài)檢修中的應用還處于相對比較初級的階段。此外，這個智能數(shù)據庫系統(tǒng)還應當可以通過和其他行業(yè)的行業(yè)數(shù)據進行交換，來實現(xiàn)數(shù)據深度挖掘與分析?？梢暬夹g作為一種新興的技術，科學計算可視化、信息可視化和數(shù)據可視化等各方面都是其重點應用方向。隨著我國科技的發(fā)展，帶動了可視化技術在社會生活中的運用，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，而且還可以運用相關的技術手段將圖像所包含的信息量表達出來，經過一定的形式，更加有利于深入理解數(shù)據信息的內涵，并有利于專業(yè)人士對這種數(shù)據進行科學分析。對于電網企業(yè)來講，可視化對促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展同樣意義重大。通過外在的展示層、應用層和內在的數(shù)據層、源系統(tǒng)層，可以對電力運營監(jiān)控進行可視化管理，實現(xiàn)對企業(yè)的全面監(jiān)測，全面分析和協(xié)調，以及全景的展示，建立科學的管理模式，對企業(yè)的核心資源進行有效地控制和利用。

4大數(shù)據和可視化在電力設備管理中的創(chuàng)新應用

新型智能系統(tǒng)開發(fā)的關鍵技術，主要包含云計算技術(主要針對大數(shù)據的數(shù)據量和分布式、商業(yè)智能應用等需求特點)、區(qū)域點密度可視化技術(可以使用點密度來直觀表示區(qū)域用電負荷)、等高繪制技術(利用數(shù)據的連續(xù)性反映節(jié)點運行狀態(tài)并對未來狀態(tài)做出預測)、電網潮流和GIS可視化技術(統(tǒng)合電網數(shù)據與地理信息)、歷史流展示技術(電網歷史數(shù)據的管理與展示)等。從現(xiàn)有的技術研究和發(fā)展形勢來看，重點還是要提高智能系統(tǒng)的實用性，這個實用性針對現(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)擴展完善，如何顯示異常信息實現(xiàn)三維虛擬仿真，其生命力在于怎樣與企業(yè)的效益效率指標直接掛鉤。因為財務指標是對企業(yè)最直觀最主流的分析指標之一，這里以設置財務分析指標體系為例進行探討。一般情況下，企業(yè)財務指標包括償債能力指標(速動比率越高，企業(yè)償債能力越強;但卻會因企業(yè)現(xiàn)金及應收賬款占用過多而大大增加企業(yè)的機會成本)、長期償債能力指標(產權比率越低，企業(yè)的長期償債能力越強，但也表明企業(yè)沒有充分地發(fā)揮作用)、運營能力指標(周轉速度越快，資產的使用效率越高)，獲利能力指標和發(fā)展能力指標等，綜合指標分析則是將各方面指標納入一個有機整體之中，全面對企業(yè)經濟效益的優(yōu)劣作出準確的判斷和評價。對于電網企業(yè)這種工業(yè)類企業(yè)來講，財務指標主要包括固定資產、流動資金、成本和利潤等，但要滿足新時代的電力設備管理要求，還需要滿足指標要素齊全導向適當、主輔指標功能強大且匹配、滿足多方信息聯(lián)結需要等特征。電網企業(yè)因其公共事業(yè)屬性，需要同時考慮社會效益和經濟效益，而且因業(yè)務的不同考慮的權重也不盡相同。要了解指標生成的運算過程、計算口徑，合理設計分析邏輯，把握指標中的辨證關系，比如同期指標的絕對值比較和相對值比較、正指標與反指標比較、比率的子項和母項如何相關、如何使用因素分析、范范分析與重點分析等等，還要剔除偶發(fā)性項目的影響，使作為分析的數(shù)據能反映正常的經營狀況。更重要的是企業(yè)要增強競爭實力，考慮社會效益的同時要強調系統(tǒng)內對標以及行業(yè)內對標等。比如日常的運行監(jiān)控，對運行各設備運行參數(shù)以及終端用電量參數(shù)等經過處理后數(shù)據進行檢測，結合分析技術，以多種圖表、多維度、多方式的展示出來，目前我們已經基本可以做到，但是要想把這些數(shù)據的價值發(fā)掘出來，不僅僅需要數(shù)據源頭梳理和相關技術發(fā)展，還需要轉變理念，在系統(tǒng)模塊中設置財務分析指標體系，并以其為核心之一進行關聯(lián)，對電網、非電網全部影響到電網運行的實時信息進行監(jiān)測，包括地質動態(tài)、氣象信息、衛(wèi)星云圖、歷史數(shù)據等，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)經濟效益的影響范圍和程度，從而為管理層決策提供支持。再比如應急指揮模式，可以有針對性的開發(fā)和應用快速仿真模型，同樣設置財務分析指標體系，結合市場購電售電數(shù)據、當?shù)胤煞ㄒ?guī)、風險分析和控制等因素，統(tǒng)一納入系統(tǒng)模型并量化，形成快于實時的超前仿真，據此進行狀態(tài)估計和在線分析，不僅可以實時評價當前系統(tǒng)及設備運行狀態(tài)，還可以根據其安全性、穩(wěn)定性、可靠性數(shù)據分析，在發(fā)生緊急情況時，智能調用各子系統(tǒng)實時、歷史數(shù)據，實現(xiàn)現(xiàn)場狀況捕獲、應急處置方案形成、現(xiàn)場時效處置、資源協(xié)調一體化的最優(yōu)化應急指揮方案。還可以自定義模式，根據企業(yè)自身的需求，面向財務分析指標體系，自定義數(shù)據源、顯示方式、顯示位置等內容，著力于數(shù)據圖形展示、挖掘等綜合應用，甚至同時支持應急指揮的快速響應與日常的故障隱患排除處理，實現(xiàn)差異化、精細化、全面化發(fā)展。

5結語

這里對以設置財務分析指標體系為例，進行大數(shù)據和可視化創(chuàng)新應用的思考，其僅僅代表了將來科技革命和產業(yè)變革的一個方向，只有繼續(xù)加強基礎技術研究，拓寬融合技術研究，才能開闊思路、提升站位，更好地促進相關技術和產業(yè)的發(fā)展。

作者:田華 單位:國家電網有限公司