陈亚辉 林仁 刘彦妮

摘要：城市电力系统是居民生活的重要保障，是城市正常运转的生命线，也是城市经济发展重要的“神经系统”。目前，城市电网会经常出现电力突发事件，造成大面积停电事故，严重影响着城市经济发展和居民生活。文章通过利用大数据、移动互联网技术和物联网，进行城市电力突发事件的数据挖掘，构建基于大数据的城市电力突发事件应急监测平台，更好地为决策者服务。

关键词：电力突发事件；大数据；应急监测

1 大数据与城市电网突发事件应急管理

城市电网在国民经济发展和人们日常生活中发挥着不可替代的作用，电力能够影响到城市经济发展中的各个行业，包括会造成直接经济损失和间接经济损失。随着云大物移（云计算、大数据、物联网和移动互联网）新技术的发展，对城市各个领域以及电力行业引起了深刻的变革。城市电力生产过程的复杂性和供应的瞬时性，使各种城市电力突发事件的发生变得难以预测，少数小范围的故障或破坏，就可能会造成连锁性的故障，其带来的后果和影响难以估量，甚至会引起公众的恐慌。目前电力大数据正成为研究热点，如何在利用大数据加强城市电力突发事件应急监测，建立有效的针对城市电力突发事件应急管理，做到事前预警、事中响应、事后恢复和重建。

电力运行突发事件是指突然发生的、造成或者可能造成电力系统故障，使得系统不能稳定运行和正常供电，需要采取相关措施予以应对的紧急事件（电力运行突发事件预警监测）。目前，城市电力突发事件频率较高，影响较严重的主要包括电网大面积停电、敏感地区、重要用户失电等。造成电力突发事件的原因一般主要有以下几个原因：（l）自然灾害（地震、台风等）；（2）事故灾难（电网事故、设备事故）；（3）人为原因。因此，加强对城市电网突发事件的应急管理。

目前，大数据正在改变世界，随着电力大数据成为电力行业新的研究热潮，通过数据收集和分析，运用云计算和大数据思维，从海量多源异构数据中发现问题，利用数据做到事前预警、事中实时感知、事后恢复和重建，提高应对城市电力突发事件的应急管理能力。

城市电力突发事件涉及多个相关领域数据，例如天气信息、电网受损数据、用户用电负荷数据、电网基础数据、电网历史维修数据等，然而这些基础数据呈现出多样化的形式，既包含结构化数据也包含非结构化数据，如何对这些多源异构海量数据进行数据分析，如何进仔数据关联性分析和融合，挖掘出数据的潜在价值，为城市应急管理决策者提供强有力的数据支撑，加强突发事件的应急监测和管理。因此，本研究通过构建基于大数据的城市电力突发事件应急监测管理平台，通过多源数据采集、数据分析、可视化等技术，加强城市电力突发事件的实时态势感知和监测，及时加强应急管理。

2 电力突发事件多源信息采集

2.1 电力突发事件大数据存在的问题

城市电力突发事件大数据形式与内容的多样性、获取方式与来源的多元化以及高维特征引起的维数灾难等问题，给大数据的获取和分析带来了巨大困难。由于突发事件的突发性，实时感知的海量数据还存在噪音多、混杂、质量差和可信度低等问题，更增加了大数据分析和处理的难度。此外，突发事件经常涉及境内和境外的多个地区，因此，多语言问题也成为突发事件大数据处理必须解决的技术难题。

2.2 数据采集监测

城市电力突发事件发生后，快速、准确地掌握现场情况是电力应急指挥工作的重中之重。如何进行面向城市公共场所的电气火灾多源异构数据采集，通过数据进行电气火灾灾情监测与预警，为消防和政府监管部门提供应急防控支撑。本项目研究的基于云计算和大数据架构下数据采集平台，通过对电气火灾相关的城市多源异构数据采集，为构建大数据中心、灾情分析、风险评估和应急防控奠定了基础。

因此，加强城市企业变电站数据采集监测十分有必要的，对企业变电站存在的漏水、失火、环境潮湿和氧气含量超标等运行环境问题，可使用运行环境传感器进行监测，监测量包括浸水、烟感、温度、湿度、六氟化硫含量和氧气含量；对企业变电站存在的六氟化硫含量和噪声水平超标等设备运行时产生的问题，可使用设备运行传感器进行监测，监测量包括六氟化硫、噪声；对于盗窃、破坏电力设备的问题，可采用人员出入传感器进行监测，监测量包括门禁、窗户玻璃破碎和红外感应（见图1）。

3 城市电力突发事件大数据应急监测管理中心

由于突发事件的突发性，实时感知的海量数据还存在噪音多、混杂、质量差和可信度低等问题，更增加了大数据分析和处理的难度。如何能够高效地整合城市中气象部门、消防数据，打破数据壁垒，实现城市中各部门间的数据共享，充分利用大数据及与云计算技术，强化城市电力突发事件应急监测。因此，本文通过构建城市电力突发事件大数据应急中心，实现城市电力突发事件大数据应急监测管理中心，具体框架如图2所示。

城市电力突发事件大数据应急监测中心主要包括数据层、技术层、数据分析层和应急管理层。

3.1 城市电力突发事件多源数据采集与传输

城市电力突发事件的发生往往具有不确定性，发生的原因多种多样，涉及多个相关领域数据，例如天气信息、电网受损数据、用户用电负荷数据、电网基础数据、电网历史维修数据等。通过多源信息采集和融合技术对这些多源数据进行采集与传输，汇聚成城市电力突发事件大数据库，确保数据的实时性。

3.2 电力突发事件大数据分析

在多源数据采集与传输结束后，对所采集的数据进行实时处理、分析和融合，融合各类信息，挖掘数据中潜在的价值。通过故障定位与识别技术对异常数据进行处理，对可能引起突发事件的电力设备进行故障定位与识别，然后通过风险评估与预警技术进行突发事件风险评估以及动态监测预警，加强城市电力突发事件的智能监测与风险预警。

3.3 電力突发事件应急管理

通过数据的采集、传输、数据分析和融合以及故障定位、风险评估与预警，实现数据的可视化，加强应急指挥人员准确及时地掌握突发事件的实时动态，更好地帮助应急指挥人员进行资源调度、电网恢复以及事故的调查与分析。

4 结语

城市电力突发事件大数据形式与内容的多样性、结构复杂、获取方式与来源的多元化等特点，这就决定了电力大数据的研究和应用比其他的多源数据更为复杂，同时更具有挑战性。本研究的重点在于构建面向城市电力突发事件大数据应急管理中心，实现对城市电力突发事件的现场信息实时性管理，能够为突发事件应急指挥和决策提供关键性支持。