電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用前景與面臨的挑戰(zhàn)研究

鄧傳華

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司 河源供電局,廣東 河源 517000)

電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用前景與面臨的挑戰(zhàn)研究

鄧傳華

(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司 河源供電局,廣東 河源 517000)

本文介紹了大數(shù)據(jù)以及電力大數(shù)據(jù)的概念，分析比較了兩者之間的關(guān)系。介紹了電力大數(shù)據(jù)在電網(wǎng)規(guī)劃、電力大建設(shè)、電力大檢修、電力大運行以及電力大營銷方面的應(yīng)用現(xiàn)狀。進而對電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用前景以及所面臨的挑戰(zhàn)進行了介紹，包括所采集的數(shù)據(jù)質(zhì)量方面，數(shù)據(jù)集成方面以及數(shù)據(jù)分析的方面，最后得出重要結(jié)論。

電力；大數(shù)據(jù)；應(yīng)用；挑戰(zhàn)

隨著我國信息技術(shù)的高速發(fā)展，在信息獲取技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)以及社交網(wǎng)絡(luò)等方面都取得了較大的進展，這直接導(dǎo)致了數(shù)據(jù)規(guī)模的大幅度提升。人們可以在任何地點獲取的最新的實時資訊，最大限度享受到了信息社會帶來的便利，極大地促進了全球數(shù)字信息資源的增長[1]。

根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計資料顯示，剛剛過去的兩年中人類社會產(chǎn)生的數(shù)據(jù)已經(jīng)達到甚至超過了人類歷史所產(chǎn)生數(shù)據(jù)總和的80%[1]。與此同時，數(shù)據(jù)的量級也在飛速增長，大數(shù)據(jù)時代確實已經(jīng)來到了我們每個人的身邊。電力工業(yè)作為國家重大的能源支撐體系，也會跨入電力大數(shù)據(jù)的新時代。

在電力行業(yè)，由于大數(shù)據(jù)時代的到來面臨著很大的發(fā)展機遇，同時也將面對嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。隨著我國智能電網(wǎng)建設(shè)的全面鋪開，我國在電力行業(yè)的數(shù)據(jù)量將會提升一個數(shù)量級，數(shù)據(jù)來源以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)將會更加多元化。

1 電力大數(shù)據(jù)

“大數(shù)據(jù)”是一個被每一個人所關(guān)注的新生事物，其內(nèi)涵并不僅僅在于其容量巨大，而是在于其深層次的，隱藏在巨大數(shù)量背后的大價值。

1.1 大數(shù)據(jù)的概念

盡管，大數(shù)據(jù)對于人們并不陌生，但是，目前行業(yè)內(nèi)部對大數(shù)據(jù)缺乏一個統(tǒng)一的概念。僅僅從字面上來理解，大數(shù)據(jù)指的是所包含的數(shù)據(jù)量非常巨大的數(shù)據(jù)，那么多大的數(shù)據(jù)量才可以稱得上“巨大”呢？2010年Apache Hadoop組織將大數(shù)據(jù)定義為,“普通的計算機軟件無法在可接受的時間范圍內(nèi)捕捉、管理、處理的規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)集”[3]。維基百科將大數(shù)據(jù)定義為:“大數(shù)據(jù)是指無法在可承受的時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合?！盵4]

1.2 電力大數(shù)據(jù)

《大數(shù)據(jù)時代》的作者舍恩伯格說，可以抽象地認(rèn)為,智能電網(wǎng)就是“大數(shù)據(jù)”這個概念在電力行業(yè)中的應(yīng)用，就是通過網(wǎng)絡(luò)將用戶的用電習(xí)慣等信息傳回給電網(wǎng)企業(yè)的信息中心，進行分析處理，并對電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)和服務(wù)等提供更可靠的依據(jù)[7]。

隨著電力工業(yè)與信息化的深度融合，智能電網(wǎng)將承載著電力流、信息流和業(yè)務(wù)流，電網(wǎng)和電力信息通信網(wǎng)的用戶將發(fā)生疊加，電網(wǎng)的整體價值會躍升[8]。這種價值的躍升將使電力企業(yè)具有大數(shù)據(jù)的時代特征，即電力大數(shù)據(jù)。

1.3大數(shù)據(jù)與電力大數(shù)據(jù)之間的關(guān)系

作為國家的重大基礎(chǔ)性設(shè)施之一，電力行業(yè)的發(fā)展與人們的生活有著非常密切的聯(lián)系。只有電力行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，國家經(jīng)濟社會才能確保持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。我國首次對電力行業(yè)大數(shù)據(jù)問題的白皮書——《中國電力大數(shù)據(jù)發(fā)展白皮書(2013)》中提到了電力大數(shù)據(jù)的二個特征——4V和3E。“4V”即體量大(Volume)、類型多(Variety)、速度快(Velocity)和價值化(Value)，“3E”指數(shù)據(jù)即能量(Energy)、數(shù)據(jù)即交互(Exchange)、數(shù)據(jù)即共情(Empathy)[9]。

隨著電力工業(yè)化與信息化在我國的不斷融合，在企業(yè)決策以及運營等方面，電力企業(yè)對電力信息的依存度正在逐步增強[10]。這種不斷的融合使得電力企業(yè)在以上的幾個方面具備了大數(shù)據(jù)時代的相關(guān)特征，因此，電力信息化將會不斷發(fā)展，進而衍生出更多的增值服務(wù)，甚至產(chǎn)生新的運營管理模式。

2 電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 電力大數(shù)據(jù)在電網(wǎng)規(guī)劃方面的應(yīng)用分析

隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展以及人們生活水平的提高，我國的配網(wǎng)規(guī)劃逐漸覆蓋到更廣大的地區(qū)，同時，數(shù)據(jù)量也得到了成百上千的提高，電力大數(shù)據(jù)將會在以下幾個方面發(fā)揮出巨大的價值：

(1)居民用電量的估計。以之前存儲的電量數(shù)據(jù)作為參考，結(jié)合當(dāng)?shù)氐娜丝跀?shù)據(jù)，經(jīng)濟情況，對該區(qū)域?qū)淼挠秒娏窟M行科學(xué)的估算，并且可以作為將來規(guī)劃的重要依據(jù)。

(2)電網(wǎng)GIS。國家電網(wǎng)公司建設(shè)的電網(wǎng)GIS在地圖上疊加了電網(wǎng)的資源信息，實現(xiàn)電網(wǎng)“家底”的可視化，解決位置共享問題。同時，它可以進行拓?fù)浞治?，管理站線變戶關(guān)系。

2.2 電力大數(shù)據(jù)在電力大建設(shè)方面的應(yīng)用

由于在電力大建設(shè)方面項目眾多，而且系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的存儲、處理能力不夠，在進行現(xiàn)場的項目管理過程中僅僅以圖片形式對現(xiàn)場的信息進行記錄，無法形成連續(xù)的視頻，最終影響管理人員對現(xiàn)場有一個全面的認(rèn)識，導(dǎo)致管理人員對數(shù)據(jù)缺乏相應(yīng)的有效利用。而電力大數(shù)據(jù)在現(xiàn)場的應(yīng)用能夠有效解決這一問題。大數(shù)據(jù)不僅能夠做到對現(xiàn)場所收集信息的次數(shù)的增加，而且能夠收集到較大范圍內(nèi)的信息，對數(shù)據(jù)非結(jié)構(gòu)化存儲能力有著質(zhì)的飛躍。

2.3 電力大數(shù)據(jù)在電力大檢修方面的應(yīng)用

目前，人們有很多種方法獲得電力設(shè)備的狀態(tài)信息，傳感器是比較常用的方法之一，通過傳感器與電力設(shè)備進行連接，能夠?qū)υO(shè)備的實時信息做到詳細的了解。電力企業(yè)可以通過視頻傳感器實時準(zhǔn)確的獲得設(shè)備狀態(tài)信息，利用大數(shù)據(jù)對視頻信息進行加工再分析，可以更好的評估設(shè)備的狀態(tài)，隨時對設(shè)備的風(fēng)險進行預(yù)警，最大限度保證電力設(shè)備的正常運行。

2.4 電力大數(shù)據(jù)在電力大運行方面的應(yīng)用

作為電力公司一個很重要的方面，設(shè)備狀態(tài)管理是電力大運行的重要基礎(chǔ)。設(shè)備狀態(tài)管理不僅能夠校驗計劃類的電力應(yīng)用，同時還能對其提出建議。為電網(wǎng)的整體調(diào)度提供一定的可靠建議，進而在一定程度上對電網(wǎng)整體的穩(wěn)定性提供可靠的保證。

2.5 電力大數(shù)據(jù)在電力大營銷方面的應(yīng)用

對現(xiàn)有的營銷組織模式進行優(yōu)化是電力大營銷的重中之重，從2002年至今，全網(wǎng)營銷管理系統(tǒng)基本覆蓋了省、地、縣三級，系統(tǒng)內(nèi)客戶總數(shù)達6400萬，核心數(shù)據(jù)記錄達230億條，成為營銷各項業(yè)務(wù)順利開展的一把“利器”。

隨著大營銷的相關(guān)數(shù)據(jù)量的急劇攀升，如何存儲、利用好這些數(shù)據(jù)成為了電力工作者要面臨的一個難題。隨著大營銷業(yè)務(wù)的進一步開展，電力大數(shù)據(jù)可以發(fā)揮出更加重要的作用。

大數(shù)據(jù)可以對如此多的數(shù)據(jù)進行高效率的存儲和高速度的計算，對有價值的數(shù)據(jù)信息進行高效的挖掘和利用。不僅能夠在客戶服務(wù)方面提升一個檔次，而且能夠在業(yè)務(wù)拓展領(lǐng)域發(fā)揮出巨大的作用。

3 電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用前景以及面臨的挑戰(zhàn)

3.1 電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用前景

電力企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)不僅僅包括電壓穩(wěn)定性以及發(fā)電量等實時采集到的數(shù)據(jù)，同時又包括云計算、移動互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、新能源等新數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)[11]。

深入對數(shù)據(jù)之間的規(guī)律以及關(guān)系進行挖掘是電力大數(shù)據(jù)的內(nèi)在價值所在，如果能夠?qū)@些實際數(shù)據(jù)進行深入的分析，使其產(chǎn)生更多的高附加值的服務(wù)。這些成果將對電網(wǎng)的安全檢測與控制，客戶用電過程中的行為分析以及電力企業(yè)相關(guān)部門的更加精細化的運營管理產(chǎn)生直接的影響，進而整體提高電力企業(yè)的運行效率，最大限度的降低成本，使管理、運行、維護更加快捷高效。

基于大數(shù)據(jù)理論，美國一所大學(xué)的學(xué)者David運用計算機設(shè)計了一款“電力地圖”，這款地圖能夠做到將當(dāng)?shù)氐臍庀笠约暗乩硇畔⑦M行收集，這些收集到的信息與電力企業(yè)提供的用戶用電信息結(jié)合以后，這樣，一款地圖應(yīng)運而生。這款地圖主要以美國的主要街區(qū)作為單位，將每一個街區(qū)在某一時刻的用電量進行統(tǒng)計并展示，甚至還可以結(jié)合該街區(qū)的人口收入水平，將社會不同群體的用電習(xí)慣進行統(tǒng)計并展示。這張地圖可以為該地區(qū)的整個電網(wǎng)規(guī)劃提供更為可靠的數(shù)據(jù)，成為電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用的典型事例。

3.2 電力大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)

電力大數(shù)據(jù)具有很多突出的優(yōu)勢使其應(yīng)用前景非常廣泛，然而我們也必須意識到，電力大數(shù)據(jù)也面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在下面幾個方面：

(1)所采集的數(shù)據(jù)質(zhì)量方面的問題。眾所周知，電力大數(shù)據(jù)所采集的數(shù)據(jù)量是十分巨大的，但這并不意味著其價值就高。由于電力大數(shù)據(jù)的來源包括發(fā)電、輸電、變電等各個環(huán)節(jié)，其數(shù)據(jù)量是非常巨大的，但其準(zhǔn)確性有待進一步提高。

(2)在數(shù)據(jù)集成方面面臨的挑戰(zhàn)。由于電力企業(yè)內(nèi)部的系統(tǒng)數(shù)目繁多，種類復(fù)雜，因此在進行電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成的時候，只能采用不同的數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行存儲，因此，很容易造成部分?jǐn)?shù)據(jù)重復(fù)錄入的結(jié)果，因此數(shù)據(jù)集成工作面臨著巨大的挑戰(zhàn)以及隨時可能發(fā)生的不確定性。

(3)在數(shù)據(jù)分析的方面所面臨的挑戰(zhàn)。相對于比較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法，大數(shù)據(jù)研究的是半結(jié)構(gòu)化甚至非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)的處理工作，因此，分析、提取數(shù)據(jù)變得非常迫切[12]。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)方法其目標(biāo)更多放在準(zhǔn)確性方面，而大數(shù)據(jù)則采用一種相對高效的方法，目標(biāo)是信息的實時性[13]。

4 結(jié)論

通過以上對大數(shù)據(jù)與電力大數(shù)據(jù)概念的描述以及它們之間的對比分析以及電力大數(shù)據(jù)在電網(wǎng)規(guī)劃、電力大建設(shè)、電力大檢修、電力大運行以及電力大營銷方面的應(yīng)用現(xiàn)狀，我們可以看到大數(shù)據(jù)時代既給電力行業(yè)發(fā)展帶來了巨大的機遇，同時，電力大數(shù)據(jù)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)[14]。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”概念的提出，這種全新的商業(yè)模式必定會在我國的電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮越來越大的作用。電力公司要積極推廣大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，提高整體的生產(chǎn)經(jīng)營水平以及綜合管理服務(wù)水平，只有不斷推陳出新，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

[1] 李建中,劉顯敏.大數(shù)據(jù)的一個重要方面:數(shù)據(jù)可用性[J].計算機研究與發(fā)展,2013,50 (6):1147 1162.

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Power big data application prospects and challenges of research

DENG Chuan-hua

(HeyuanPowerSupplyBureau,GuangdongPowerGridCo.,LTD.,HeyuanGuangdong517000,China)

This paper introduces the large data and electric power, the concept of big data, analysis and comparison of the relationship between the two.Introduced the electric power data in the power grid planning and large power construction, electric power overhaul, large power operation, and the application of large electric power marketing status quo.The application prospect of power big data as well as the challenges faced by are introduced, including the acquisition of data quality, data integration and data analysis, the last important conclusions.

:Electric power;Big data;Application;Challenge

2015-07-20

鄧傳華(1987-)，男，湖南汝城人，碩士，主要從事云計算，大數(shù)據(jù)，電力市場方向研究.

1001-9383(2015)03-0066-04

TP391

A