大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用與研究

河南飆風(fēng)信息科技有限公司 梁 冰 鄭銳濤

電力行業(yè)的信息化已發(fā)展了幾十年，智能化也是現(xiàn)在電力行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)。而電力行業(yè)若想向智能化發(fā)展就必須依賴于信息通信、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等一系列先進(jìn)的技術(shù)[1]。隨著我國(guó)能源需求的不斷增加，用戶用電量的增加和企業(yè)用電需求的增加，導(dǎo)致近幾年電力數(shù)據(jù)發(fā)生了井噴式的爆發(fā)增長(zhǎng)。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可實(shí)時(shí)掌握數(shù)據(jù)的流動(dòng)信息和歷史信息，根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，提出更加合理的決策方案。

1 電力大數(shù)據(jù)概況

大數(shù)據(jù)（Big data）技術(shù)就是在固定的時(shí)間里，利用提供的專業(yè)軟件分析工具，對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分類、整理、分析，摒棄舊的數(shù)據(jù)處理模型，利用最新模式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的決策能力，有效地增加信息資產(chǎn)的價(jià)值[2]。大數(shù)據(jù)包含的范圍十分廣泛，大致可以分為兩類：一類是結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，代表為數(shù)字、符號(hào)等，另外一類是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，代表為圖像、聲音等。

電力大數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)所包含的種類相同，它將電力生產(chǎn)系統(tǒng)中的制造、配送、維護(hù)和調(diào)度等環(huán)節(jié)大致分為了結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化兩種類型。電力大數(shù)據(jù)的主要來源是電力生產(chǎn)，它主要有發(fā)電、檢修和安全三個(gè)重要的領(lǐng)域分支。另外電力大數(shù)據(jù)的獲取途徑還有分析數(shù)據(jù)、交易數(shù)據(jù)、服務(wù)數(shù)據(jù)和交易結(jié)算數(shù)據(jù)。電力大數(shù)據(jù)的不同獲取途徑之間聯(lián)系較為緊密，有時(shí)不相同的數(shù)據(jù)來源可能會(huì)帶來相同的數(shù)據(jù)信息，這就需在信息采集時(shí)對(duì)不同信息加以判斷，避免出現(xiàn)在信息采集過程中出現(xiàn)的信息冗余和質(zhì)量參差不齊的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)問題。

電力大數(shù)據(jù)的主要特征是4個(gè)V（Velocity、Volume、Variety和Value）[3]，“4V”主要繼承了大數(shù)據(jù)的特征，高速性（Velocity）代表數(shù)據(jù)處理速度快。由于電力行業(yè)的特殊性，為了滿足企業(yè)運(yùn)營(yíng)的日常需求，必須實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理；規(guī)模性（Volume）代表數(shù)據(jù)數(shù)量多。隨著企業(yè)信息化和物聯(lián)網(wǎng)的引入，電力行業(yè)在生產(chǎn)、調(diào)度、服務(wù)等不同分支中產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)隨著時(shí)間的推移，其生長(zhǎng)速度也會(huì)逐漸加快，這將在電網(wǎng)行業(yè)內(nèi)部產(chǎn)生不可估計(jì)的龐大數(shù)據(jù)量；多樣性（Variety）代表數(shù)據(jù)類型多。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的主要包含了結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，但近年來隨著圖像、聲音等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的瘋狂增長(zhǎng)，使得電力數(shù)據(jù)不能僅依靠表面得到的信息，而是需要挖掘、提取大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；價(jià)值性（Value）代表電力數(shù)據(jù)的價(jià)值高。電力數(shù)據(jù)反映的不僅是每個(gè)用戶、每個(gè)企業(yè)的數(shù)據(jù)信息，更反映了整個(gè)行業(yè)的規(guī)律特征，這些信息對(duì)管理者了解行業(yè)內(nèi)部現(xiàn)狀、及時(shí)發(fā)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)部問題、調(diào)整行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略都有著重要的意義。

2 電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析與研究

2.1 電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用總體可分為企業(yè)內(nèi)部和企業(yè)外部，兩者既有不同之處又有相同之處。不同之處在于，企業(yè)內(nèi)部的應(yīng)用主要是針對(duì)電力生產(chǎn)中不同環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)挖掘和融合，可根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié)并以此為依據(jù)尋找突破口，對(duì)電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃、電廠的運(yùn)行經(jīng)營(yíng)進(jìn)行合理的調(diào)控，并輔助管理者和決策者制定更加合理的計(jì)劃。而企業(yè)外部的應(yīng)用主要是根據(jù)電力大數(shù)據(jù)信息及時(shí)掌握并了解由電力行業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀以及社會(huì)情況，由于電力數(shù)據(jù)具有高精度、高效率和高實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)，因此?？蓽?zhǔn)確預(yù)測(cè)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀、企業(yè)發(fā)展水平以及社會(huì)政策實(shí)施效果等問題[4]。電力大數(shù)據(jù)還與科技發(fā)展、汽車行業(yè)、環(huán)境數(shù)據(jù)等一系列的社會(huì)數(shù)據(jù)息息相關(guān)，通過將各方數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的融合，不僅可以促進(jìn)各個(gè)行業(yè)的良性發(fā)展，也可提高整個(gè)社會(huì)的智慧程度和科技水平；兩者的相同之處就在于都是通過對(duì)電力大數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進(jìn)行挖掘、尋找規(guī)律，提高服務(wù)者的服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)效率以及促進(jìn)電力資源的發(fā)展速度，體現(xiàn)電力大數(shù)據(jù)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的價(jià)值和作用。

2.2 電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用在電力企業(yè)內(nèi)部的細(xì)分

在大規(guī)劃應(yīng)用：在大規(guī)劃中的應(yīng)用主要是因?yàn)殡S著配網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)的擴(kuò)大，行業(yè)內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)的收集、整理、處理和儲(chǔ)存又提出了更高的要求。因此電力大數(shù)據(jù)可在預(yù)測(cè)用戶用電量、預(yù)測(cè)空間年負(fù)荷、分析系統(tǒng)多指標(biāo)關(guān)聯(lián)等方面體現(xiàn)出應(yīng)用價(jià)值；在大建設(shè)應(yīng)用：在大建設(shè)中的應(yīng)用可有效利用大數(shù)據(jù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力和處理能力，提升現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集中的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，增大數(shù)據(jù)采集搜索范圍、提高數(shù)據(jù)處理效率。利用電力大數(shù)據(jù)使整個(gè)建設(shè)過程都具備更好的自動(dòng)化和智能化；在大檢修應(yīng)用：在大檢修中的應(yīng)用是通過設(shè)備中搭載的各種傳感器傳回的設(shè)備狀態(tài)信息進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。如今隨著視頻算法模型的井噴式發(fā)展，基于大數(shù)據(jù)龐大的存儲(chǔ)功能和高效的性能可通過對(duì)大量視頻數(shù)據(jù)的分析達(dá)到傳統(tǒng)傳感器無(wú)法實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)效果。

在大運(yùn)行應(yīng)用：在大運(yùn)行中的應(yīng)用是通過大量數(shù)據(jù)分析，對(duì)企業(yè)內(nèi)部的主要業(yè)務(wù)、主要設(shè)備的管理提出改善方案和建議，提高管理者對(duì)歷史設(shè)備、現(xiàn)存設(shè)備進(jìn)行更加科學(xué)的運(yùn)行管理；在大營(yíng)銷應(yīng)用：隨著營(yíng)銷數(shù)據(jù)的指數(shù)倍暴增，對(duì)傳統(tǒng)計(jì)算方式和處理系統(tǒng)能力提出了巨大的挑戰(zhàn)，而利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可在不同用戶日常需求、異常用電分析、客戶業(yè)務(wù)擴(kuò)展等方面提供優(yōu)化建議，促進(jìn)各個(gè)電力公司向多元化方向發(fā)展；在客服中心應(yīng)用：大數(shù)據(jù)在客服中心的應(yīng)用最為廣泛，隨著網(wǎng)絡(luò)科技的發(fā)展和用戶用電量的增多，客服系統(tǒng)也日益發(fā)揮著更加重要的作用。基于大數(shù)據(jù)的客服系統(tǒng)可對(duì)用戶的信息需求進(jìn)行更加專業(yè)化、精細(xì)化、人性化的發(fā)展。

3 大數(shù)據(jù)在電力行業(yè)中面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

隨著國(guó)家智能電網(wǎng)的發(fā)展，電力大數(shù)據(jù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越廣泛，這也直接導(dǎo)致了大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)電力工業(yè)的發(fā)展帶來了很多機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力行業(yè)中帶來了很多機(jī)遇。電力大數(shù)據(jù)本身就蘊(yùn)含著巨大的商業(yè)和社會(huì)價(jià)值，利用電力大數(shù)據(jù)與能源、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展形成一個(gè)系統(tǒng)的管理網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，就可實(shí)現(xiàn)智能管理、循環(huán)利用資源、合理規(guī)劃建設(shè)方案等社會(huì)重要運(yùn)行管理政策質(zhì)的飛躍[5]。也為宏觀經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行提供了智能決策，為社會(huì)的友好綠色發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的社會(huì)保障。

大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展也對(duì)電力行業(yè)提出了很多新的挑戰(zhàn)。首先就是數(shù)據(jù)的獲取，數(shù)據(jù)的獲取需要硬件的支持，同時(shí)也需要合理的管理制度，而現(xiàn)在電力系統(tǒng)中的管理模式為豎井模式，并不利于各個(gè)團(tuán)隊(duì)間的交流，也就無(wú)法得到完備的數(shù)據(jù)庫(kù)；其次在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和自動(dòng)化處理上也面臨著存儲(chǔ)能力不足、計(jì)算能力較弱的困境，因此尋找一種能替代傳統(tǒng)存儲(chǔ)方式和處理方法的新型方案也迫在眉睫[6]；最后在信息安全方面也需投入大量精力，在電網(wǎng)內(nèi)部有些數(shù)據(jù)因涉及到安全問題是無(wú)法公開的，因此如何在運(yùn)用大數(shù)據(jù)的過程中保護(hù)隱私安全是必須要解決的一個(gè)重要問題。

綜上，電力大數(shù)據(jù)技術(shù)作為一種前沿技術(shù)，雖然目前仍在發(fā)展階段，但隨著智能化的普及和工業(yè)信息化的變革，蘊(yùn)含在其中的巨大能量將會(huì)給電力行業(yè)帶來全新的運(yùn)作模式和工作方式。