基于大數(shù)據(jù)的電力信息通信預(yù)警技術(shù)研究

2018-03-28 21:53:35 《電力信息與通信技術(shù)》微信公眾號(hào)　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

根據(jù)電力行業(yè)中的信息通信技術(shù)特點(diǎn),針對(duì)目前存在的主要問題,通過研究信息通信運(yùn)行故障監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警關(guān)鍵技術(shù),綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)以及狀態(tài)評(píng)估技術(shù),實(shí)現(xiàn)信息通信風(fēng)險(xiǎn)態(tài)勢(shì)全面感知、運(yùn)維數(shù)據(jù)全面分析、運(yùn)維風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)警,從而提升信息通信故障監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)

,步驟如下：

1）用timeSeries包中的ts()函數(shù)將采樣的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為時(shí)間序列。

2）用forecast中的STL函數(shù)把時(shí)間序列分解為周期性成分、趨勢(shì)成分以及殘余量。

3）使用forecast包中的Holtwinters函數(shù)和arima或auto.arima函數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。使用arima函數(shù)需要給出系統(tǒng)階數(shù),可根據(jù)特征的分布判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。此處分別選用兩種方法進(jìn)行預(yù)測(cè),使用前40天的流量數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)之后10天的流量。

采用STL方法得到的預(yù)測(cè)結(jié)果及與實(shí)際值對(duì)比結(jié)果如圖6、圖7所示。

圖6 采用STL方法得到的預(yù)測(cè)結(jié)果 (p=2,q=1)Fig.6 The prediction results obtained by using the STL method (p=2, q=1)

圖7 STL預(yù)測(cè)值與真實(shí)值對(duì)比結(jié)果Fig.7 Comparison of predicted and real values of STL

采用Holt Winters方法得到的預(yù)測(cè)結(jié)果及與實(shí)際值得對(duì)比結(jié)果如圖8、圖9所示。

圖8 采用Holt Winters方法得到的預(yù)測(cè)結(jié)果Fig.8 The forecasting results using Holt Winters method

圖9 Holt Winters預(yù)測(cè)值與真實(shí)值對(duì)比結(jié)果Fig.9 Comparison of predicted and true values using Holt Winters method

4）對(duì)于不同預(yù)測(cè)算法的效果可以通過計(jì)算其RMSE進(jìn)行比較,RMSE越小則效果越好。

從兩種方法中都可以看到9月8日的流量與預(yù)測(cè)值完全不一樣。其中RMSE（STL）=6 422 703 125,RMSE（Holt Winters）=14 392 074 663,其中,Holt Winters RMSE較大一方面是因?yàn)榱髁繑?shù)據(jù)本身就很大,另一方面是因?yàn)?月8日的流量數(shù)據(jù)存在異常。因此,STL預(yù)測(cè)的RMSE較小,預(yù)測(cè)的效果
更好。

4 結(jié)語

隨著國家電網(wǎng)公司SG186、SG-ERP、三集五大等信息化建設(shè)的不斷深化,電力業(yè)務(wù)越來越依賴于信息通信系統(tǒng)。如何提升信息系統(tǒng)的服務(wù)能力,讓信息化建設(shè)和運(yùn)維投入更加有效和合理成為當(dāng)前亟需解決的問題。本文主要研究了基于大數(shù)據(jù)的信息通信風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警架構(gòu)與算法,并設(shè)計(jì)了基于提出的架構(gòu)及算法的信息通信風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng),通過綜合運(yùn)用大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析技術(shù)、信息通信狀態(tài)評(píng)估技術(shù)、信息通信趨勢(shì)預(yù)測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)維數(shù)據(jù)的分析和挖掘,幫助運(yùn)維人員根據(jù)大量運(yùn)維數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的潛在問題,實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)預(yù)警和趨勢(shì)準(zhǔn)確預(yù)測(cè),達(dá)到變被動(dòng)維護(hù)為主動(dòng)預(yù)防的運(yùn)維效果,將工作重心轉(zhuǎn)向風(fēng)險(xiǎn)分析和故障處理方面,有效規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),提高運(yùn)維人員的工作效率,提升公司的整體信息通信故障監(jiān)測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警能力。

(編輯:鄒海彬)

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王江亭（1967-）,男,河南襄城人,高級(jí)工程師,從事電力信息通信管理工作;
靳丹（1975-）,男,天津人,高級(jí)工程師,從事電力系統(tǒng)信息化管理工作;
俞俊（1978-）,男,浙江紹興人,高級(jí)工程師,從事電力信息化研究工作;
史睿（1985-）,男,北京人,高級(jí)工程師,從事電力信息通信技術(shù)研究與應(yīng)用工作;
巫乾軍（1982-）,男,江蘇鎮(zhèn)江人,工程師,從事電力信息化研究與開發(fā)工作。

責(zé)任編輯：售電衡衡

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