電力大數(shù)據(jù)價值與應用需求分析

劉玉芳 高騫 徐超 楊俊義 陳泰銘

[摘 要]隨著時代的發(fā)展和科技水平的提升，智能電網(wǎng)建設以及物聯(lián)網(wǎng)應用開始被更多人認識。電力大數(shù)據(jù)，是由結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)組成的，時至今日，因為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的增長勢頭十分迅猛，已經(jīng)出現(xiàn)超過結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的情況。本文對電力大數(shù)據(jù)的內(nèi)部應用價值、外部應用價值及應用需求進行分析，以供實踐參考。

[關鍵詞]電力大數(shù)據(jù);應用價值;需求分析

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.20.024

[中圖分類號]F270.7TM711[文獻標識碼]A[文章編號]1673-0194（2018）20-00-03

1? ? ?電力大數(shù)據(jù)的概念

電力大數(shù)據(jù)，實際上指的是通過技術和相關手段以及大數(shù)據(jù)的理念融合而成的，應用于電力行業(yè)的實踐活動。與一般電力數(shù)據(jù)理念不一樣的是，電力大數(shù)據(jù)所涉及的內(nèi)容，從一般的供電、發(fā)電，再到配電外，還有變電、調(diào)度等多個環(huán)節(jié)，屬于集合型的體系，具有豐富的結(jié)構(gòu)，能夠跨專業(yè)、跨服務的進行挖掘、分析與可視化過程的集合，對電力企業(yè)與其他相關行業(yè)的決策和運營具有較大的潛在戰(zhàn)略價值。本文的電力大數(shù)據(jù)所描述的是廣義立場下的概念，其中涉及了變電、配電、用電和發(fā)電等不同的組成以及和電力有著直接關系的數(shù)據(jù)集以及通過各類電力設備、用電設備傳感器、視頻及音頻設備所記錄的所有結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，即電力相關的數(shù)據(jù)集合，是很難在某個時間節(jié)點中通過一般的軟件工具進行處理或者捕抓等操作的，為了完成任務，還要借助新的處理方式，才能夠解決好問題，完成整個工作，這些都得益于新處理模式具備了高效、增速快和多元化的電力信息。電力大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)來源包括電力行業(yè)內(nèi)部各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)集、智能電表讀數(shù)、設備圖像數(shù)據(jù)、設備運行檢測歷史數(shù)據(jù)、客戶用電信息、電力相關動態(tài)事件記錄（結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、音頻、視頻）、客戶情感信息（行為特征、偏好、評論）、客戶服務數(shù)據(jù)（文本、語音）、地理空間信息、電網(wǎng)拓撲數(shù)據(jù)和外部環(huán)境信息（氣象、氣候）等。

2? ? ?電力大數(shù)據(jù)價值分析

2.1? ?電力大數(shù)據(jù)分類

對于從事電力行業(yè)的公司來說，數(shù)據(jù)是無處不在的。日常中要接觸各種各樣的數(shù)據(jù)資源，從計量電能的數(shù)據(jù)記錄、檢修、維護、監(jiān)察等，到營銷活動中的地理信息系統(tǒng)設置等。這些都紛紛體現(xiàn)出電力企業(yè)中數(shù)據(jù)的地位。就當前來看，電力大數(shù)據(jù)基本是來自電力生產(chǎn)和電能使用時出現(xiàn)的不同環(huán)節(jié)，大體劃分的話，可以分成3種：一是電網(wǎng)運行與設備檢測方面的;二是電力企業(yè)營銷數(shù)據(jù)，常見的是用電客戶量等;三是電力企業(yè)管理產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。借助智能電表等儀器可以從終端設備采集到整個電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，之后對收集到的信息進行規(guī)范的管理和分析，從而完成了電網(wǎng)實時監(jiān)測的工作。另一方面，如果將電力系統(tǒng)模型和大數(shù)據(jù)分析結(jié)合的話，還可以進行電網(wǎng)診斷、運維等方面的保障活動。

目前，從個人到組織的行為時刻伴隨著對電力的使用，已建成并不斷發(fā)展的電能計量自動化系統(tǒng)將使各大電力企業(yè)擁有更多的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，同時隨著行業(yè)的壯大，電力企業(yè)的盈利和控制水平的提升將擁有巨大的價值。相關研究表明，數(shù)據(jù)的利用率增長的話，對于電網(wǎng)的利潤額度會造成影響，而電力行業(yè)對于電力大數(shù)據(jù)的應用是內(nèi)部和外部結(jié)合的。

2.2? ?內(nèi)部應用價值

所謂的內(nèi)部應用價值，基本是指電力大數(shù)據(jù)對于推動電力企業(yè)運營和優(yōu)化電力企業(yè)管理兩大主要方面的應用價值。在提高電力企業(yè)各環(huán)節(jié)運營能力部分，電力大數(shù)據(jù)的內(nèi)部應用價值主要集中體現(xiàn)在以下6個環(huán)節(jié)中。

2.2.1? 發(fā)電環(huán)節(jié)方面

發(fā)電環(huán)節(jié)方面，能夠?qū)L電和太陽能等一些新能源發(fā)電進行深入推廣，并且進行電功率的預測和運行智能控制技術，提升新能源接入和分布式儲能的能力，促進大規(guī)模風電和光伏等可再生能源的科學合理利用。數(shù)字化建設讓很多大型的發(fā)電廠將以往的數(shù)據(jù)資源保留下來，這些數(shù)據(jù)中蘊含了很多有價值的內(nèi)容，對于日后優(yōu)化策略，進行數(shù)據(jù)挖掘等均具有重大的意義。如果從數(shù)據(jù)驅(qū)動的故障查詢上了解的話，借助以往的過程數(shù)據(jù)進行分析，能夠有一個具體的研究對象，更利于進行現(xiàn)實問題研究，有助于找出解決方案。故障診斷的過程可以基于經(jīng)驗和過往事例綜合進行評價，只有再作出診斷和優(yōu)化。大量的數(shù)據(jù)資源，對于日常的監(jiān)測和控制起到了良好的推動效果，現(xiàn)階段也正保持著積極的增長趨勢。

2.2.2? ?輸電活動方面

在輸電活動方面，電力大數(shù)據(jù)技術的應用可以開展分析評估診斷與決策技術研究，實現(xiàn)輸電狀態(tài)的實時監(jiān)測，同時也可以避免人工操作的遲緩和麻煩，提供了智能化服務，加上外部數(shù)據(jù)的推動，可以更好地起到智能化防災的效果，讓出現(xiàn)問題的部件加速恢復。

2.2.3? ?變電活動方面

在變電活動方面，電力大數(shù)據(jù)技術的應用可以提升變電站的智能化管理水平，通過全網(wǎng)、全區(qū)域?qū)崟r信息共享和分析實現(xiàn)變電側(cè)的實時控制和智能調(diào)節(jié)，實現(xiàn)變電設備信息和運行維護策略與電力調(diào)度的智慧互動。

2.2.4? ?配電環(huán)節(jié)方面

在配電環(huán)節(jié)方面，電力大數(shù)據(jù)分析可以滿足日常的用電監(jiān)察，了解用戶的用電情況及符合狀況，既可以滿足客戶的供電需求，同時也可以查看所屬區(qū)域的供電情況，并且根據(jù)現(xiàn)實情況制定出適合的配電方案，減少用電故障和事故的發(fā)生，優(yōu)化配網(wǎng)運行管理水平，提升供電可靠率。

2.2.5? ?用電環(huán)節(jié)方面

在用電環(huán)節(jié)方面，電力大數(shù)據(jù)應用可以在管理和運營的基礎上進行，提供科學而合理的決策，滿足各種客戶群體的需要，實現(xiàn)高效快捷的運營體系，提升營銷服務質(zhì)量，實現(xiàn)客戶用電管理優(yōu)化、用能實時分析和預測等高級應用，提供增值用電方案。為了可以收集精確度高的信息，電力公司可以配置相關的監(jiān)測儀器，定期收發(fā)信息。隨著電動車以及其他用電設備的普及，電力大數(shù)據(jù)的應用可以在用電環(huán)節(jié)提高電網(wǎng)的運行效率，例如路邊租借的電動汽車，其驅(qū)動需要充電，但是無序充電行為會影響配電正常，嚴重危害電網(wǎng)安全。如果設置專門的充電時段，就可以減輕電網(wǎng)輸電時的壓力，也調(diào)和了日常供電需求，當然，實現(xiàn)這些還需要進行定點實時的信息反饋。

2.2.6? ?調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)方面

在調(diào)度環(huán)節(jié)方面，建設以數(shù)據(jù)驅(qū)動為主的智能調(diào)度體系，滿足線上傳輸?shù)男枰?，達到全景化信息運作的目的，使安全評估動態(tài)化，讓調(diào)度決策更加精確，提升調(diào)度駕馭電網(wǎng)能力、資源優(yōu)化配置能力、科學決策管理能力和靈活高效調(diào)控能力。

總體而言，電力大數(shù)據(jù)的內(nèi)部價值對于推動電力行業(yè)的發(fā)展來說有著積極的意義。電力大數(shù)據(jù)能夠提供更加智能化的服務，電力企業(yè)將依據(jù)相關數(shù)據(jù)，打造出更加穩(wěn)固的信息運行系統(tǒng)，綜合各種系統(tǒng)電力數(shù)據(jù)，聯(lián)系內(nèi)部資源，借助云端服務技術，構(gòu)建一個完整的監(jiān)控程式，優(yōu)化電網(wǎng)的運作模式，最終達到良好的運行面貌。電力大數(shù)據(jù)的內(nèi)部價值還體現(xiàn)在改善供電質(zhì)量、綜合化信息分析方面，對于故障排查和智能警報等方面的設置也可以形成一體化的高級應用系統(tǒng)，能夠高度集合各種信息，對維護工作等進行統(tǒng)一管理，解決了一些非智能化管理時的問題。

值得強調(diào)的是，電力大數(shù)據(jù)對于電力行業(yè)的內(nèi)部發(fā)展而言是很重要的，其作為大數(shù)據(jù)概念在行業(yè)中不斷被開發(fā)，利用互聯(lián)網(wǎng)等載體進行資訊傳播，將各種信息集合，然后進行分析和處理，可以進一步提高電網(wǎng)體系的構(gòu)建速度，為電力企業(yè)宏觀規(guī)劃的科學決策提供了助力。此外，針對新能源發(fā)電等方面的內(nèi)容，借助電力大數(shù)據(jù)也可以進行多角度的分析和調(diào)節(jié)，很好地實現(xiàn)了新能源和傳統(tǒng)的水火電的互補，展現(xiàn)了新能源的價值。

2.3? ?外部應用價值

外部應用價值指電力大數(shù)據(jù)在宏觀范圍中值得加以重視并開發(fā)利用而得到的社會總體效益，其中涉及以下內(nèi)容。

2.3.1? 電力大數(shù)據(jù)提供了區(qū)域經(jīng)濟決策指導

用電視護具作為重要的經(jīng)濟先行數(shù)據(jù)，是可以看出一個地區(qū)經(jīng)濟運行效益的。投資者在探討一個地區(qū)是否有投資價值時，可以根據(jù)大數(shù)據(jù)反饋的情況進行評估。國外有學者針對大數(shù)據(jù)理論，提出了電力大數(shù)據(jù)就是結(jié)合了人口信息、電力企業(yè)供應情況等設計出的一套電力地圖。通過這個地圖，可以讓人更加直觀地了解到不同地段的用電情況，同時也反映出了該地段的人均收入及建筑群落的狀況。完善電力地圖的話，可以更加準確地反映該地區(qū)的經(jīng)濟狀況，以及側(cè)面反映出該地區(qū)人們的行為習慣，這些數(shù)據(jù)都是有助于投資者進行參照比對的，對于城市規(guī)劃發(fā)展而言具有積極的意義。

2.3.2? ?電力大數(shù)據(jù)可以豐富市場的增值活動

用戶可以通過電力大數(shù)據(jù)獲得更多的增值項目，例如了解自身的用電情況后進行調(diào)整，讓收費更加透明。此外，例如智能恒溫系統(tǒng)的新型工具可以進入有需要的家庭，或者一些有需要的企業(yè)單位，這些領先的科技產(chǎn)品能夠為使用者提供更多的便利。

2.3.3? 形成電力供需動態(tài)平衡

電力大數(shù)據(jù)對于電力領域而言，可以實現(xiàn)電力設施的智能化和數(shù)字化，通過互聯(lián)網(wǎng)技術實行遠程監(jiān)測，遠程操作等，打造一套高效完善的運行服務系統(tǒng)，從而為整體范圍內(nèi)的電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟、高效地運行提供保障，在大數(shù)據(jù)及云計算技術的支撐下，電能雙向傳輸將更有針對性，有利于形成社會總體電力供需的動態(tài)平衡。

2.3.4? ?電力大數(shù)據(jù)能夠提供給更優(yōu)秀的需求側(cè)管理服務

利用用戶的日常用電情況、天氣數(shù)據(jù)及建筑物的供電特性等進行綜合分析，得出一個科學的數(shù)值，提供合理的配電方案。利用對電力系統(tǒng)優(yōu)化的形式，引入全面節(jié)排的觀念，讓大眾在日常工作和生活中有一個環(huán)保的概念。通過降低電能消耗，緩解電能壓力，降低成本，實現(xiàn)供電和用電雙贏的局面，最終達成節(jié)能和保護環(huán)境的目的，帶動我國電力工業(yè)化體系建設，為電力企業(yè)及社會帶來更加高效的需求側(cè)管理。

2.3.5? ?加快智能設備產(chǎn)業(yè)發(fā)展

電力大數(shù)據(jù)將有力刺激包括智能家居在內(nèi)一系列相關設備產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展，新時期，大眾在生活和工作上更傾向于智能化服務，智能家居的普及也在物聯(lián)網(wǎng)的影響下越來越體現(xiàn)出來。智能家居設備的類型很多，包括有照明用具、空調(diào)中控、安全系統(tǒng)和家庭影院等，將這些設備連在一起操作的話，可以更容易進行電控，同時也方便進行遠程監(jiān)測，讓用戶對家里各個設施的使用功能有更加直觀的認識。電力大數(shù)據(jù)通過調(diào)查用戶用電情況等信息，了解到宏觀市場上的發(fā)展面貌，從而配備了符合現(xiàn)實需求的用電方案，為用戶節(jié)省了用電資金，同時還提供了高效的運行體驗，有利于提高社會總體效益，同時帶動智能設備產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2.3.6? ?推動綠色生活實現(xiàn)

在電動汽車的智能系統(tǒng)中，可以收集關于汽車的使用情況、電量、?？课恢煤彤斕焓欠裼羞M行充電等，甚至是充電所在的地點也可以明確知悉。電力大數(shù)據(jù)模型正是基于這些收集到的信息，進一步分析才得到了全新的發(fā)展方案。將歷史的數(shù)據(jù)和現(xiàn)實的數(shù)據(jù)結(jié)合，綜合出更有價值的內(nèi)容，保留了前人提供的數(shù)據(jù)優(yōu)勢，也融合了當前發(fā)展的需求，讓智能化系統(tǒng)更加完善，在使用上更加便利。通過電力大數(shù)據(jù)的運用，能夠保證所有充電設備都能被有效利用，降低閑置率，深化智能生活建設，有利于實現(xiàn)綠色生活。

電力大數(shù)據(jù)技術能夠為中國工業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益，同時還能提高社會價值，針對電力行業(yè)來說，其均獲得了長足的動力和支持。除此之外，由于電力能源基礎設施分布的廣泛性，其天然聯(lián)系千家萬戶的能源特質(zhì)，將使電力大數(shù)據(jù)的理念得到全社會的廣泛認可。由此帶來的規(guī)?；?，除了有利于電力工業(yè)的發(fā)展，加速傳統(tǒng)能源設施行業(yè)的快速轉(zhuǎn)型之外，對整個國家經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展都將起到積極而特殊的作用，有利于綠色發(fā)展的方法、路線和政策的制定與落實。

3? ? ?電力大數(shù)據(jù)的應用需求

電力大數(shù)據(jù)對于電力行業(yè)來說非常重要，其應用需求可以說是覆蓋了電力行業(yè)的方方面面，接下來將大致介紹一下。

第一，電力大數(shù)據(jù)在規(guī)劃領域的應用需求。為了可以更加準確地了解中長期用電負荷的情況，通過大數(shù)據(jù)分析，可以把握電負荷的變化情況。第二，電力大數(shù)據(jù)在建設業(yè)務方面的應用需求。借助分布式存儲、運行、識別等方式，能夠掌握現(xiàn)場施工點的安全隱患，有助于提高建設項目的安全系數(shù)，比起人手操作來說更加高效。第三，電力大數(shù)據(jù)在運行領域的應用需求。可以更好地識別出新能源情況，更準確地對新能源發(fā)電進行管理和預測。第四，電力大數(shù)據(jù)在檢修領域的應用需求。通過搜集檢修、氣象條件等因素，了解儀器的運行狀況，避免設備運行出現(xiàn)問題，提高運行安全性，優(yōu)化技術策略等。第五，電力大數(shù)據(jù)在營銷領域的應用需求。借助電力大數(shù)據(jù)提升用電行為的分析能力，擴大用電采集的范圍和次數(shù)，展開深入的電行為特征調(diào)查，推動用戶策略管理的發(fā)展速度。第六，電力大數(shù)據(jù)在運監(jiān)領域的應用需求。在借助電力大數(shù)據(jù)提高業(yè)務關聯(lián)分析能力上具有很好的體現(xiàn)，借助流式計算和可視化技術等，可以滿足全方位的監(jiān)測需要、完成計算等，解決了數(shù)據(jù)診斷和跨業(yè)務活動的困難，優(yōu)化了運行模式。第七，電力大數(shù)據(jù)在客服領域的需求應用。借助電力大數(shù)據(jù)可以提高服務質(zhì)量，對工作人員的工作狀態(tài)進行實時反饋，對客戶反映的問題進行系統(tǒng)識別，并給出相應的解決方案，提高辦事效率。實施熱點問題欄目，對服務資源進行優(yōu)化分配，形成和諧互動的服務平臺。

4? ? ?結(jié) 語

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要助力，是國家基礎能源設施，與社會發(fā)展以及民生緊密相連，是國民經(jīng)濟長足穩(wěn)定發(fā)展的基礎條件。電力大數(shù)據(jù)瘋狂增長并非是單一的數(shù)據(jù)增加，而是思維定式發(fā)生巨大變化的問題。電力企業(yè)有必要充分利用大數(shù)據(jù)技術，構(gòu)建綠色和諧的電力行業(yè)發(fā)展環(huán)境，推動電力行業(yè)的經(jīng)濟、安全、和諧發(fā)展。

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