◎高迪

電力企業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用趨勢分析

◎高迪

大數(shù)據(jù)已成為企業(yè)、社會和國家的重要戰(zhàn)略資產(chǎn)，為企業(yè)獲得更為深刻、全面的洞察力提供了前所未有的空間和潛力。電力行業(yè)對大數(shù)據(jù)的需求迫切性遠遠超越其他基礎(chǔ)能源行業(yè)。通過對電力大數(shù)據(jù)的分析運用來提高企業(yè)的管理水平和競爭力將是電力企業(yè)發(fā)展的必由之路。

電力大數(shù)據(jù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

隨著信息化技術(shù)的迅猛發(fā)展，信息量呈爆炸性增長。2011年全球數(shù)據(jù)量已達到1.8ZB，相當于全世界人均產(chǎn)生200GB以上的數(shù)據(jù)，并且還將以每年50%的速度繼續(xù)增長。電力工業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的高速發(fā)展，其傳統(tǒng)發(fā)展模式正在逐步退出歷史舞臺，在新形勢下，通過對電力大數(shù)據(jù)的分析運用來提高企業(yè)的管理水平和競爭力將是電力企業(yè)發(fā)展的必由之路。

電力行業(yè)對大數(shù)據(jù)的需求

目前，電網(wǎng)企業(yè)各專業(yè)部門在運行生產(chǎn)過程中積累的運行數(shù)據(jù)每年以幾何級數(shù)增長，已成為企業(yè)寶貴的無形資產(chǎn)。但這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)價值的發(fā)揮以及基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的運營監(jiān)測預(yù)警研究仍處于起步階段，需要有專業(yè)化的解決方案應(yīng)對挑戰(zhàn)，因此，電力行業(yè)對大數(shù)據(jù)的需求，其迫切性將遠遠超越其他基礎(chǔ)能源行業(yè)。一是在電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)，風光儲輸?shù)刃履茉吹拇罅拷尤?，打破了傳統(tǒng)相對“靜態(tài)”的電力生產(chǎn)，使得電力生產(chǎn)的計量和管理變得日趨復(fù)雜。二是電能的不可儲存性，使得電力工業(yè)面臨極其復(fù)雜的安全形勢。電能具有“光傳輸”特性，瞬間的電網(wǎng)失衡會造成無法挽回的損失，再依靠“人工+設(shè)備+經(jīng)驗判斷”的半自動生產(chǎn)經(jīng)營方式，電力系統(tǒng)的生產(chǎn)經(jīng)營人員將面臨無法承受之重。三是通過獲取質(zhì)量更好、粒度更細的數(shù)據(jù)，提升電力行業(yè)對當前電力供應(yīng)鏈的“能見度”，可使電力生產(chǎn)供需管理變得更為有效。電力的經(jīng)營管理者可以通過這些信息記錄，了解電力基礎(chǔ)設(shè)施的歷史、可靠性和成本，從而整體優(yōu)化電網(wǎng)運營。

國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.電力企業(yè)一體化集團管控

大數(shù)據(jù)是電力企業(yè)深化應(yīng)用、提升應(yīng)用層次和強化集團企業(yè)管控的有力技術(shù)手段。集團管控帶動對一體化平臺的建設(shè)需求，隨著能源行業(yè)集約化管理理念的不斷深入，集團總部集中化管控的力度越來越大，對集團一體化平臺建設(shè)需求也越來越大。除了國家電網(wǎng)公司全面推廣的“三集五大”（人力資源、財務(wù)、物資集約化管理；大規(guī)劃、大建設(shè)、大運行、大檢修和大營銷體系）之外，南方電網(wǎng)公司也于2013年啟動投資建設(shè)了一體化信息平臺。從發(fā)電側(cè)來看，為配合集團運作管理模式， 五大發(fā)電集團（中國華能集團公司、中國大唐集團公司、中國華電集團公司、中國國電集團公司、中國電力投資集團公司）目前正重構(gòu)其信息系統(tǒng)以建立新的管理與運營模式，把建立統(tǒng)一的信息平臺作為信息化建設(shè)的重點，加大發(fā)電側(cè)的信息化投入。

2.國家電網(wǎng)公司建成三級運營監(jiān)測（ 控） 中心

2013年底，國家電網(wǎng)公司建成總部、省、地市三級運營監(jiān)測（控）中心，它們在功能定位上各有側(cè)重，實現(xiàn)了分級管理、分層負責。

運監(jiān)中心依托信息支撐系統(tǒng)，對運營產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，加強對趨勢規(guī)律的研判，力求全面掌握公司運營狀況。但當前生成數(shù)據(jù)的及時性、準確性和完整性有待進一步提升。除此之外，各專業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)未實現(xiàn)有效關(guān)聯(lián)與集成，數(shù)據(jù)開放共享程度不夠，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和編碼標準存在差異，給數(shù)據(jù)管理與利用帶來困難。目前，國家電網(wǎng)公司運監(jiān)中心采取的有效辦法是開放業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)庫查詢權(quán)限，消除專業(yè)壁壘，促進數(shù)據(jù)共享融合。

3.國家電網(wǎng)公司建成三大電力大數(shù)據(jù)中心

目前，國家電網(wǎng)公司已經(jīng)在北京亦莊、上海和陜西建立了三大電力大數(shù)據(jù)中心。這三個大數(shù)據(jù)中心已經(jīng)覆蓋了我國北方、南方以及西部內(nèi)陸地區(qū)。隨著國家智能電網(wǎng)與特高壓工程的進一步推進，國家電網(wǎng)公司勢必會產(chǎn)生更多的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)中心的建立，為我國電力安全與電力信息化的長足發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也為深度挖掘數(shù)據(jù)價值、創(chuàng)造實際效益搭建了良好技術(shù)平臺。

存在問題

1.對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的處理能力較弱

傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)的處理只局限于某些數(shù)據(jù)類型，如數(shù)字、字符和字符串等，對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)圖片、音頻等的支持較差。然而，隨著智能電網(wǎng)的深入發(fā)展，系統(tǒng)日志、智能電表數(shù)據(jù)傳輸、視頻監(jiān)控圖像存儲和客服音頻記錄等大量非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)迅速增長，這些數(shù)據(jù)大多保存在本地系統(tǒng)中，不易被檢索分析。

2.數(shù)據(jù)深層挖掘分析有待加強

從數(shù)據(jù)價值挖掘上看，數(shù)據(jù)資產(chǎn)價值和電力行業(yè)目前的發(fā)展狀況仍停留在粗放型階段。對數(shù)據(jù)利用的手段還主要停留在對表格、報告等基礎(chǔ)資料表面價值的統(tǒng)計、分析階段，對單業(yè)務(wù)的分析較好，對跨專業(yè)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析、橫縱對比則較薄弱。目前缺乏對數(shù)據(jù)進行深層挖掘和探索的高級分析手段，跨部門之間未形成有效的信息溝通，各種數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)尚處在試用階段，未全方位推廣運行，因此制約了電力企業(yè)從數(shù)字化向智能化的發(fā)展，嚴重阻礙電力事業(yè)前進的腳步。

3.大數(shù)據(jù)人才缺乏

大數(shù)據(jù)專業(yè)人員嚴重供應(yīng)不足，將成為影響電力大數(shù)據(jù)發(fā)展的一個重要因素。結(jié)合國內(nèi)電力大數(shù)據(jù)發(fā)展需求，行業(yè)內(nèi)應(yīng)統(tǒng)籌考慮、統(tǒng)一規(guī)劃，開展培養(yǎng)專業(yè)人才特別是電力數(shù)據(jù)科學家的工作。電力行業(yè)內(nèi)應(yīng)積極推動電力大數(shù)據(jù)技能認證工作，為大數(shù)據(jù)人才提供發(fā)展空間。

發(fā)展趨勢

電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用在電力行業(yè)的各個環(huán)節(jié)，從電力企業(yè)的風電場選址到電力配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)以及日常的管理都發(fā)揮著重要的作用。

1.大數(shù)據(jù)技術(shù)越來越完善、應(yīng)用范疇越來越廣

隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力企業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，促進了電力企業(yè)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變，加大了電力企業(yè)的預(yù)測準確性。

2.智能技術(shù)越來越完善，實現(xiàn)了在線監(jiān)測

電力系統(tǒng)的風電機組工作環(huán)境比較惡劣，其不僅要擔負高負荷的工作壓力，還須經(jīng)受各種自然現(xiàn)象的沖擊，因此監(jiān)測風電機組運行狀態(tài)是保證電力工作的重要因素。基于大數(shù)據(jù)的風電預(yù)警系統(tǒng)實現(xiàn)了對該設(shè)備的實時在線監(jiān)測，通過設(shè)備屬性配置定義創(chuàng)建設(shè)備超球模型，并用該模型在在線超球模型中評估設(shè)備狀況，在線評估模型的輸出是相似度曲線，用于關(guān)聯(lián)點排序、狀態(tài)預(yù)警和測點值的預(yù)測。

3.大數(shù)據(jù)技術(shù)在電網(wǎng)災(zāi)難預(yù)警中的應(yīng)用

基于電網(wǎng)的日益復(fù)雜特征，電力系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障就會產(chǎn)生巨大的災(zāi)害性損失。因此，降低電力系統(tǒng)故障須做好預(yù)防工作，構(gòu)建基于大數(shù)據(jù)的災(zāi)害預(yù)警框架非常重要和必要。該框架主要通過算法模糊層判斷指標獲得判斷數(shù)據(jù)庫，以此查找原因獲得原因分析樹，并且總結(jié)出綜合預(yù)警結(jié)果。

（作者單位：國網(wǎng)冀北電力有限公司）

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10.13561/j.cnki.zggqgl.2017.09.018 ■ 編輯：張涵