鄭思達(dá)

“冀北當(dāng)前在運(yùn)數(shù)據(jù)中心43個(gè)，我們已經(jīng)獲取了各數(shù)據(jù)中心96點(diǎn)負(fù)荷數(shù)據(jù)、負(fù)載率、日電量、業(yè)擴(kuò)辦理的相關(guān)數(shù)據(jù)，已可以進(jìn)行下一步的測(cè)算和負(fù)載率的預(yù)測(cè)了?！?月1日，國(guó)網(wǎng)冀北營(yíng)銷服務(wù)中心大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)室迎來(lái)了一場(chǎng)關(guān)于進(jìn)一步深化數(shù)據(jù)應(yīng)用的研討會(huì)，該中心專責(zé)王耀宇向大家提出了自己的建議。這是營(yíng)銷服務(wù)中心今年以來(lái)組織開展的第5次研討會(huì)，形成了一系列數(shù)據(jù)應(yīng)用成果。該中心將數(shù)據(jù)加工，通過(guò)可視化的展現(xiàn)形式，直觀、清晰的展示出冀北地區(qū)數(shù)據(jù)中心分布情況、企業(yè)電量變化與能耗告警、未來(lái)容量預(yù)測(cè)等情況，靈敏感知各類用電信息。

2021年9月，根據(jù)營(yíng)銷服務(wù)中心編制的《關(guān)于電力看冀北地區(qū)數(shù)據(jù)中心運(yùn)行情況的報(bào)告》分析顯示，冀北地區(qū)在運(yùn)數(shù)據(jù)中心共43個(gè)，主要分布在張家口、廊坊，規(guī)劃建設(shè)中具有報(bào)裝意向的數(shù)據(jù)中心共56個(gè);1—8月冀北地區(qū)在運(yùn)數(shù)據(jù)中心累計(jì)用電量同比增長(zhǎng)42.28%，用電量持續(xù)攀升，成為拉動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要引擎。該分析報(bào)告獲得了河北省委省政府多名領(lǐng)導(dǎo)批示肯定。

冀北地區(qū)發(fā)展大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)具備得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，2020年河北省發(fā)布《河北省數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃（2020-2025年）》和《河北省大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提升行動(dòng)計(jì)劃（2020-2022年）》，提出“1+3+6”數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局，其特殊地理區(qū)位和資源稟賦、京津冀產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展和非首都功能疏解均為冀北地區(qū)承接首都優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)資源外溢提供了機(jī)遇，亦為數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展提供了有利條件。

為進(jìn)一步適應(yīng)數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)，更好服務(wù)政府科學(xué)決策和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司充分發(fā)揮數(shù)字賦能作用，通過(guò)電力大數(shù)據(jù)開展冀北地區(qū)數(shù)據(jù)中心運(yùn)行與用能監(jiān)測(cè)分析。作為牽頭單位，營(yíng)銷服務(wù)中心在夯實(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值、強(qiáng)化數(shù)據(jù)分析等方面做文章，充分發(fā)揮電力大數(shù)據(jù)覆蓋范圍廣、體量大、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn)，借助“透視鏡”全面剖析冀北地區(qū)數(shù)據(jù)中心的“羽化蝶變”，為全省培育數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)能、打造數(shù)字經(jīng)濟(jì)新優(yōu)勢(shì)提供重要參考和依據(jù)。

夯實(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)激發(fā)數(shù)據(jù)創(chuàng)新活力

在國(guó)家數(shù)字經(jīng)濟(jì)和“新基建”的戰(zhàn)略背景下，河北省搶抓數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展新機(jī)遇，數(shù)字產(chǎn)業(yè)化發(fā)展實(shí)現(xiàn)新突破，推動(dòng)冀北數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。然而，僅利用數(shù)據(jù)中心經(jīng)濟(jì)等宏觀數(shù)據(jù)指標(biāo)分析數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)情況，具有一定的滯后性，亟需建立可靠、全面、高頻的數(shù)據(jù)指標(biāo)，及時(shí)反映宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況。電力大數(shù)據(jù)具有真實(shí)、精準(zhǔn)、客觀、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)等突出特點(diǎn)和明顯優(yōu)勢(shì)，對(duì)數(shù)據(jù)中心發(fā)展?fàn)顩r、趨勢(shì)變化等監(jiān)測(cè)分析具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

要分析好數(shù)據(jù)，掌握好數(shù)據(jù)內(nèi)容是重要前提，營(yíng)銷服務(wù)中心在前期開展了大量調(diào)研工作。由于冀北地區(qū)數(shù)據(jù)中心類型較多，各類數(shù)據(jù)中心用能特點(diǎn)差異較大，需要摸清各用戶設(shè)施運(yùn)營(yíng)情況、經(jīng)營(yíng)方向、用能情況，調(diào)研難度大。為建立準(zhǔn)確可靠的冀北地區(qū)數(shù)據(jù)中心臺(tái)賬，營(yíng)銷服務(wù)中心大數(shù)據(jù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)在2021年5月對(duì)冀北五地市的43個(gè)數(shù)據(jù)中心逐一走訪調(diào)研，總里程超200公里、詢問上百個(gè)問題，主要對(duì)冀北地區(qū)數(shù)據(jù)中心的機(jī)房信息、機(jī)架信息、服務(wù)器信息、能效信息、數(shù)據(jù)中心運(yùn)行特點(diǎn)、電源類型使用占比、電源負(fù)載率情況等信息進(jìn)行詳細(xì)記錄，作為數(shù)據(jù)中心“畫像寶典”。

“冀北地區(qū)數(shù)據(jù)中心調(diào)研工作協(xié)調(diào)流程復(fù)雜、工作量大，有很多信息是需要線下實(shí)地走訪記錄的，我們的攻關(guān)團(tuán)隊(duì)調(diào)研組提前熟悉各數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行情況并與地市供電公司、各數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人員多次溝通協(xié)調(diào)，最終促成為期一個(gè)月的集中調(diào)研，形成了內(nèi)容詳實(shí)的第一手資料?！睜I(yíng)銷服務(wù)中心專責(zé)王耀宇說(shuō)。

由于數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷、日電量等數(shù)據(jù)質(zhì)量存在缺失、異常等問題，這對(duì)冀北地區(qū)數(shù)據(jù)中心能效等分析造成巨大的干擾。為了使得分析結(jié)果科學(xué)準(zhǔn)確，營(yíng)銷服務(wù)中心創(chuàng)新采用了多種數(shù)據(jù)清洗、修復(fù)等方法，綜合運(yùn)用隨機(jī)插補(bǔ)法、多重插補(bǔ)法、熱平臺(tái)插補(bǔ)法、貝葉斯、隨機(jī)森林、決策樹等方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)、替換、校驗(yàn)，結(jié)合數(shù)據(jù)中心臺(tái)賬信息，著力開展系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)修復(fù)。

挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值數(shù)據(jù)賦能監(jiān)測(cè)分析

豐富的電力大數(shù)據(jù)是一座待挖掘的“金礦”，如何讓這座“金礦”充分發(fā)揮價(jià)值，才是工作的核心。營(yíng)銷服務(wù)中心基于電力大數(shù)據(jù)，結(jié)合冀北地區(qū)數(shù)據(jù)中心用能情況展開多維分析，形成分析結(jié)論并提出相關(guān)建議，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心科學(xué)管理，為政府部門科學(xué)精準(zhǔn)施策提供重要參考依據(jù)。

“從數(shù)據(jù)中心用能趨勢(shì)來(lái)看，數(shù)據(jù)中心能耗水平較高，由于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部設(shè)備復(fù)雜，運(yùn)算設(shè)備需要消耗大量電能，年綜合能源消費(fèi)量往往達(dá)到5000噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上。數(shù)據(jù)中心是典型的高耗能產(chǎn)業(yè)，電費(fèi)約占運(yùn)行成本的80%，如何有效節(jié)能是數(shù)據(jù)中心面臨的首要問題?！睜I(yíng)銷服務(wù)中心技術(shù)信息部副主任程杰介紹到。

為向數(shù)據(jù)中心提供優(yōu)質(zhì)的用能建議，首先，營(yíng)銷服務(wù)中心結(jié)合前期調(diào)研基礎(chǔ)，開展用能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，主要通過(guò)比對(duì)在運(yùn)數(shù)據(jù)中心的整體用能水平，判別企業(yè)實(shí)際經(jīng)營(yíng)情況與用能特征，并采用RBF（徑向基函數(shù)）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，把各業(yè)務(wù)類別、節(jié)能改造作為能效影響因子，為數(shù)據(jù)中心能耗提供評(píng)估基準(zhǔn)。其次，營(yíng)銷服務(wù)中心充分發(fā)揮攻關(guān)團(tuán)隊(duì)成員的專業(yè)及技術(shù)優(yōu)勢(shì)，高效遷移整合前期研究探索過(guò)程積累的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)加快模型迭代完善，通過(guò)對(duì)模型的不斷優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)了在運(yùn)數(shù)據(jù)中心的用能分析。

基于用能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析成果，營(yíng)銷服務(wù)中心進(jìn)一步開展數(shù)據(jù)中心用能分析可視化場(chǎng)景建設(shè)。目前，冀北43個(gè)在運(yùn)數(shù)據(jù)中心的用電量及負(fù)荷情況已全部納入監(jiān)測(cè)，總體用電負(fù)荷呈現(xiàn)日間負(fù)荷水平較高、季節(jié)性差異明顯的特征。通過(guò)能效評(píng)估分析，主動(dòng)推送相關(guān)數(shù)據(jù)到各數(shù)據(jù)中心，為數(shù)據(jù)中心提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及預(yù)警服務(wù)，為客戶提供舒適化、多元化服務(wù)。

數(shù)據(jù)中心用能分析可視化場(chǎng)景建設(shè)的應(yīng)用，帶來(lái)了極大的便捷與應(yīng)用價(jià)值。營(yíng)銷服務(wù)中心專責(zé)王耀宇欣喜介紹到，“以前想要了解各個(gè)數(shù)據(jù)中心用能情況，需要登錄多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)提取數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析，要花費(fèi)一整天的時(shí)間，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。現(xiàn)在好了，通過(guò)觀測(cè)企業(yè)能耗情況，并與同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)標(biāo)，能耗水平高低一目了然，促使企業(yè)優(yōu)先選用高性能、低功耗主設(shè)備，積極開展節(jié)能技術(shù)開發(fā)，以此有效提高能源利用率、降低平均PUE值（數(shù)據(jù)中心能源效率評(píng)價(jià)指標(biāo)），推動(dòng)數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗?！?/p>

動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)容量合理規(guī)劃電網(wǎng)布局

冀北區(qū)域數(shù)據(jù)中心運(yùn)行情況監(jiān)測(cè)顯示，預(yù)計(jì)在2022年，冀北地區(qū)大數(shù)據(jù)服務(wù)器規(guī)模突破200萬(wàn)臺(tái)，其中承德、張家口（張北、懷來(lái)）、廊坊在線運(yùn)營(yíng)服務(wù)器規(guī)模分別突破20萬(wàn)臺(tái)、100萬(wàn)臺(tái)、90萬(wàn)臺(tái)，將建成國(guó)家新型工業(yè)化產(chǎn)業(yè)示范基地。

“隨著數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的發(fā)展，運(yùn)行服務(wù)器規(guī)模和用電容量都會(huì)隨之增長(zhǎng)，但現(xiàn)有的供電方式、地區(qū)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和供電能力都不足以支撐數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的發(fā)展。根據(jù)我們內(nèi)部預(yù)測(cè)，到2022年末，在建數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目新增用電需求將持續(xù)增加。因此，需要密切跟蹤項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)行情況，及時(shí)了解項(xiàng)目用電需求，提前規(guī)劃、建設(shè)配套電網(wǎng)工程。”畢超然說(shuō)。

營(yíng)銷服務(wù)中心開展客戶報(bào)裝容量預(yù)測(cè)分析研究，根據(jù)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目歷史數(shù)據(jù)中心數(shù)量、規(guī)模、地理位置分布、負(fù)載率、年電量等信息大數(shù)據(jù)，總結(jié)數(shù)據(jù)中心用電特性，通過(guò)Pearson（皮爾遜）相關(guān)系數(shù)計(jì)算，篩選出與因變量有較強(qiáng)相關(guān)關(guān)系的特征，選取日期特征（年、月）和用電量特征（當(dāng)月用電量、上月用電量、上上月用電量），容量特征（業(yè)擴(kuò)報(bào)裝容量變更）6大特征指標(biāo)作為報(bào)裝容量預(yù)測(cè)模型構(gòu)建的依據(jù)，引入隨機(jī)森林、XGBoost（極致梯度迭代提升樹）模型機(jī)器學(xué)習(xí)算法，建立數(shù)據(jù)中心報(bào)裝容量動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型，結(jié)合客戶用電現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃，分析及預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)中心未來(lái)一年容量需求，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心臺(tái)變?cè)O(shè)備負(fù)載率的長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)研判、負(fù)載率自動(dòng)預(yù)警、合理容量區(qū)間自動(dòng)推薦、容量?jī)?yōu)化決策自動(dòng)建議等功能。

據(jù)王耀宇介紹，通過(guò)探索數(shù)據(jù)中心行業(yè)報(bào)裝容量測(cè)算方法，目前已實(shí)現(xiàn)43個(gè)在運(yùn)數(shù)據(jù)中心的實(shí)時(shí)監(jiān)控和評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心臺(tái)變?cè)O(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、超限自動(dòng)預(yù)警、推薦合理容量區(qū)間、提供增容/改造等業(yè)務(wù)決策自動(dòng)化建議等功能。為進(jìn)一步提升服務(wù)品質(zhì)，營(yíng)銷服務(wù)中心還著力優(yōu)化數(shù)據(jù)中心行業(yè)服務(wù)策略，輔助電網(wǎng)企業(yè)提前規(guī)劃，合理建設(shè)配套工程，同時(shí)為政府部門掌握數(shù)據(jù)中心投運(yùn)和用能情況、實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理與決策提供重要參考依據(jù)。

營(yíng)銷服務(wù)中心技術(shù)信息部副主任程杰表示：“2022年作為《河北省大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展提升行動(dòng)計(jì)劃（2020-2022年）》的收官之年，我們將繼續(xù)深挖電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用，強(qiáng)化數(shù)據(jù)應(yīng)用模式和管理創(chuàng)新，持續(xù)密切跟蹤冀北地區(qū)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和能效優(yōu)化情況，更好服務(wù)政府管理決策及地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，助力公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展?！?/p>