泛在電力物聯(lián)網(wǎng)背景下基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的實用發(fā)掘和規(guī)范管理

張海生 侯哲 段昆

摘要：建設(shè)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，是國家電網(wǎng)有限公司推進“三型兩網(wǎng)”建設(shè)的重要內(nèi)容和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而其中，如何構(gòu)建一個強大的數(shù)據(jù)平臺，是加快推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的前提和基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：泛在電力物聯(lián)網(wǎng);基礎(chǔ)數(shù)據(jù);實用發(fā)掘;規(guī)范管理

引言

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)即將物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等現(xiàn)代化信息處理及通信技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)實時互聯(lián)、高效交互，且具有態(tài)勢感知能力強、信息處理速度快、應(yīng)用便捷靈活等特征的智能化服務(wù)系統(tǒng)。

1泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的含義

通俗來說，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是一個物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是把人與物、物與物相連的一張大網(wǎng)，如用手機控制家里的電視、空調(diào)、馬桶等就是物聯(lián)網(wǎng)的一種應(yīng)用。電力物聯(lián)網(wǎng)是把電力系統(tǒng)里的各種設(shè)備、電力企業(yè)和用戶相連形成的一個網(wǎng)，而所謂的“泛在”就是“無所不包、無所不在”的意思。

以用手機交電費為例，人們之所以可以如此方便地交電費，就是因為物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了手機與智能電表互聯(lián)互通。這只是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在用電側(cè)的應(yīng)用。未來的泛在網(wǎng)絡(luò)更大的想象空間是在配用電側(cè)，它將是主動式配電網(wǎng)的高級表現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)分布式發(fā)電（DG）與智能用電的完美結(jié)合，網(wǎng)絡(luò)中無處不在的感知技術(shù)與多層次計算能力將解決“電從哪里來”“來電是否清潔”的問題，這也將是對能源互聯(lián)網(wǎng)概念的詮釋。

事實上，“泛在網(wǎng)”有能力做到發(fā)、輸、配、用等電力環(huán)節(jié)的全覆蓋，其在配用電側(cè)有更多的表現(xiàn)是因為發(fā)、輸電側(cè)的智能化水平比配用電成熟。相對發(fā)、輸環(huán)節(jié)而言，配用電環(huán)節(jié)的體量更大、影響更深、覆蓋范圍更廣，兩者之間類似人體的主動脈與毛細血管之間的關(guān)系。但就“泛在”的概念而言，打通電力這個商品的全壽命周期，運用技術(shù)手段實現(xiàn)能源生產(chǎn)、輸送、消費的安全性與經(jīng)濟性，才是未來能源革命的方向。

2泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)

作為一種物聯(lián)網(wǎng)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)包含感知層、平臺層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層這4層結(jié)構(gòu)。整個產(chǎn)業(yè)鏈可以簡單概括為“云—管—邊—端—芯”，即云端、通信網(wǎng)、邊緣計算、終端信息收集器（傳感器、RFID等）、人工智能?！肮堋笔恰岸恕焙汀霸啤敝g的一條數(shù)據(jù)紐帶，利用科學(xué)算法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)綜合管理和快速調(diào)用，在云端進行各類型通訊信號的高效整合，快速拉升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力，以滿足物聯(lián)網(wǎng)在配電業(yè)務(wù)應(yīng)用中所需的條件，即數(shù)量大、類型多的接入端口、高效靈活的調(diào)取方式、穩(wěn)定可靠的工作特性。此外，衛(wèi)星和5G技術(shù)形成的信息傳輸系統(tǒng)將成為泛在網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的關(guān)鍵力量，信息的傳輸速度與流量是泛在網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)保證。

3泛在電力物聯(lián)網(wǎng)背景下基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的實用發(fā)掘和規(guī)范管理

3.1精準定位，確立支點作用

當前，國家電網(wǎng)公司推動“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)，并提出了建設(shè)世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的目標。作為基層一線企業(yè)，市級供電公司必須精準定位，明確工作著力點。

首先，要清晰認識到，變革就發(fā)生在每一個人身邊，與每個人都息息相關(guān)。諸如“大數(shù)據(jù)”“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”，這些并非僅僅是固定思維上的寬泛、模糊的概念，而是有實際應(yīng)用來支撐的。大數(shù)據(jù)應(yīng)用可以視為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的一個分支，而當前日漸成熟的一體化電量系統(tǒng)則可認為是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的一個實例。

其次，理解一種內(nèi)在的層層遞進的邏輯關(guān)系。當把一個市級供電公司剝離出來單獨來看，每一臺配電變壓器或更進一步說每一塊電能表都可被視為一個個支點，當這一個個支點被激活和應(yīng)用起來的時候，就可以形成一個完整的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，自成一個整體。但是，放在國家電網(wǎng)公司能源互聯(lián)網(wǎng)這個體系來看，整個市級供電公司又可視為一個支點。因此，市級供電公司可定位為一個點、一個面甚至是單獨的一張網(wǎng)。

實際上，作為基層一線的市級供電公司從事具有開創(chuàng)性和前瞻性的工作是較少的，主要還是以落實和執(zhí)行為主，即以基礎(chǔ)性工作為主。因此，市級供電公司宜定位為一個“支點”，應(yīng)充分發(fā)揮支點作用，做實基礎(chǔ)工作。

3.2構(gòu)建相適應(yīng)的大數(shù)據(jù)平臺

隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的加快建設(shè)，現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)平臺將遇到巨大的挑戰(zhàn)，因為電力數(shù)據(jù)規(guī)模將增加幾個數(shù)量級，數(shù)據(jù)分析的量也更多，實時性要求也更高。因此，需要進一步加大信息技術(shù)的創(chuàng)新力度，構(gòu)建和完善適應(yīng)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需求的大數(shù)據(jù)平臺。這個新一代的大數(shù)據(jù)平臺，要有以下幾個特點：充分利用泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)特點，在技術(shù)上做各種優(yōu)化，大幅度提高數(shù)據(jù)插入、查詢的性能，降低電網(wǎng)運營成本;必須能實時處理各種數(shù)據(jù)插入、查詢請求，提升電網(wǎng)運行效率;必須是水平擴展的，隨著數(shù)據(jù)量的增加，只需要增加服務(wù)器擴容即可;支持邊緣計算與云計算的邊緣協(xié)同;必須是易于維護的，降低對運維人員的要求;必須是開放的，有業(yè)界流行的標準SQL接口，便于各種應(yīng)用集成;必須通過Python、R或其他接口來方便集成各種機器學(xué)習(xí)、人工智能算法。

3.3做實和充分發(fā)揮支點作用，規(guī)范基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)，尤其是帶有行業(yè)或?qū)I(yè)性質(zhì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，是行業(yè)內(nèi)各種系統(tǒng)建立和應(yīng)用的基石。以供電企業(yè)為例，當前應(yīng)用的大數(shù)據(jù)平臺、一體化電量系統(tǒng)、SG186以及PMS等，這些系統(tǒng)的建立和運行都是基于大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支撐來實現(xiàn)的。數(shù)據(jù)應(yīng)用的前提條件是要確保數(shù)據(jù)的準確性。一體化電量系統(tǒng)應(yīng)用有其突出的優(yōu)點，但這種系統(tǒng)化數(shù)據(jù)分析應(yīng)用在帶來便利的同時也伴隨著新的問題，諸如數(shù)據(jù)失真、時間不同步、檔案不一致、采集無回碼等。其中最重要的是基礎(chǔ)檔案信息的準確性和一致性，這是正確建立系統(tǒng)模型的前提和必要條件。同理，當前泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)尚處于起步和探索階段，筆者認為，如何將創(chuàng)新思維或構(gòu)思準確反映到構(gòu)建新的系統(tǒng)模型上，專業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)仍是至關(guān)重要的一環(huán)，是邁出第一步的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。這些都對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的規(guī)范管理提出了更高要求。

作為基層單位，應(yīng)認準“支點”的工作定位，以務(wù)實的態(tài)度推進基礎(chǔ)工作，特別是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)工作，以此助推公司發(fā)展，“點”亮國家電網(wǎng)公司能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作。對此，筆者有四點初步建議。一是培養(yǎng)全員大數(shù)據(jù)價值觀。通過講座、專業(yè)學(xué)習(xí)、宣貫等各種形式從思想意識層面入手，加深全員對數(shù)據(jù)價值的認知，培養(yǎng)全員數(shù)據(jù)思維，營造一種全員參與的工作氛圍，奠定工作基礎(chǔ)。二是圍繞建立基層數(shù)據(jù)庫作為中心工作來建立和逐步完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理制度。通過專業(yè)協(xié)同，梳理出高頻使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)庫的藍本，逐漸充實和豐富數(shù)據(jù)庫資源。三是形成公司口徑的統(tǒng)一發(fā)布和維護，確保數(shù)據(jù)的專業(yè)性、準確性和權(quán)威性。四是不斷探索和深化數(shù)據(jù)應(yīng)用，推廣應(yīng)用成果，在凸顯數(shù)據(jù)價值的同時，引領(lǐng)數(shù)據(jù)應(yīng)用的實用化。

結(jié)語

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是以電力系統(tǒng)為核心，結(jié)合智能終端傳感器、通信網(wǎng)、人工智能、云平臺技術(shù)，構(gòu)成的復(fù)雜多網(wǎng)流系統(tǒng)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)通過電力系統(tǒng)設(shè)備信息交互、人物信息交互，實現(xiàn)能源生產(chǎn)與消耗的實時平衡，保障電網(wǎng)的經(jīng)濟安全運行;另一方面也可以促進電力市場的開放，實現(xiàn)供需交易的快速響應(yīng)，以及清晰明了的電網(wǎng)資產(chǎn)評估。泛在物聯(lián)技術(shù)與電力系統(tǒng)的結(jié)合，最終將會構(gòu)建多方參與的能源生態(tài)體系。作為第三次能源革命的核心技術(shù)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是未來能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

參考文獻

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