大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用研究

孟巧 秦浩然

摘 要：伴隨科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，信息時(shí)代的全面到來，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、通信等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，已經(jīng)取得了良好的反饋結(jié)果。筆者針對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望通過文中的相關(guān)闡述能夠?yàn)殡娏π袠I(yè)的創(chuàng)新發(fā)展注入新鮮血液，促進(jìn)我國現(xiàn)代化建設(shè)的穩(wěn)固發(fā)展。本文主要對(duì)大數(shù)據(jù)概念進(jìn)行了簡要分析，并在此基礎(chǔ)上論述了電力行業(yè)數(shù)據(jù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);電力行業(yè);應(yīng)用

伴隨科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，信息時(shí)代的全面到來，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療、通信等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，己經(jīng)取得了良好的反饋結(jié)果。筆者針對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望通過文中的相關(guān)闡述能夠?yàn)殡娏π袠I(yè)的創(chuàng)新發(fā)展注入新鮮血液，促進(jìn)我國現(xiàn)代化建設(shè)的穩(wěn)固發(fā)展。對(duì)于電力行業(yè)而言，來自企業(yè)生產(chǎn)的數(shù)據(jù)（如發(fā)電量、溫度、壓力等），來自電力企業(yè)的運(yùn)營數(shù)據(jù)（如交易電價(jià)、用電客戶等），來自電力企業(yè)管理數(shù)據(jù)（如一體化平臺(tái)、ERP等），這三方面的數(shù)據(jù)共同構(gòu)成了“電力大數(shù)據(jù)”?！半娏Υ髷?shù)據(jù)”涉及電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，綜合了電力企業(yè)的產(chǎn)、運(yùn)、銷及運(yùn)營和管理數(shù)據(jù)，為提升企業(yè)的競爭力和生產(chǎn)效率、深化企業(yè)層次、強(qiáng)化企業(yè)管理提供了強(qiáng)有力技術(shù)手段。

一、電力大數(shù)據(jù)概述

電力行業(yè)的信息時(shí)代正處于關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)，以往單一、變化平緩的數(shù)據(jù)類型將逐漸被復(fù)雜及異構(gòu)數(shù)據(jù)取代。這就要求電力企業(yè)需要有更高的對(duì)數(shù)據(jù)處理、挖掘、管理及互操作的能力。

1.1電力大數(shù)據(jù)的特征

國際數(shù)據(jù)公司（IDC）將大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)總結(jié)成四個(gè)“V”，即體量大（Volume）、類型多（Variety）和速度快（Velocity）和價(jià)值高但密度低（Value），電力大數(shù)據(jù)同樣具有以上特點(diǎn)。此外，《中國電力大數(shù)據(jù)發(fā)展白皮書》中指出電力大數(shù)據(jù)同時(shí)具有“3E”特征，即能量（Energy）、交互（Exchange）和共情（Empathy）。電力大數(shù)據(jù)與其它行業(yè)數(shù)據(jù)相比，有著更為廣義的范疇。因此，如何用高效的方法將電力大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，使用科學(xué)的技術(shù)手段以挖掘出數(shù)據(jù)潛在的巨大價(jià)值是十分必要的。

1.2電力大數(shù)據(jù)的來源

如前文所述，電力大數(shù)據(jù)的來源主要有三個(gè)方面，即電力企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、運(yùn)營數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)。（1）電力企業(yè)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)是電力大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生源頭，主要包括實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和設(shè)備生命周期數(shù)據(jù)兩類。這些數(shù)據(jù)往往由發(fā)電側(cè)產(chǎn)生，用故障檢測、恢復(fù)電網(wǎng)運(yùn)行及發(fā)電設(shè)備的檢查和維修等方面。（2）電力企業(yè)的運(yùn)營數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)包含了用戶側(cè)的相關(guān)信息，如客戶名稱、電費(fèi)計(jì)價(jià)、客戶用電特點(diǎn)，并提供給相關(guān)部門，用以對(duì)客戶行為進(jìn)行分析決策，挖掘數(shù)據(jù)中存在的隱藏信息，構(gòu)建針對(duì)營銷的系統(tǒng)性算法模型數(shù)據(jù)庫，用以改善服務(wù)模式，提高服務(wù)質(zhì)量，滿足不斷發(fā)展的營銷需求。（3）電力企業(yè)的管理數(shù)據(jù)。對(duì)于電力企業(yè)來說，如果能充分利用來自電網(wǎng)的數(shù)據(jù)，通過軟件對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析和管理，將有助于提高企業(yè)管理水平，降低運(yùn)營成本，提高企業(yè)的工作效率，保證決策的正確性。對(duì)于用戶來說，可以享受到由電力大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的增值業(yè)務(wù)所帶來的實(shí)惠，得到更高質(zhì)量的服務(wù)。這就體現(xiàn)出了電力大數(shù)據(jù)“以人為本”的核心價(jià)值。

1.3電力大數(shù)據(jù)的核心技術(shù)

根據(jù)業(yè)界對(duì)大數(shù)據(jù)的研究，歸納出電力大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)，包括數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)、數(shù)據(jù)分析技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)和數(shù)據(jù)可視化技術(shù)。（1）數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)。電力大數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)，是對(duì)不同數(shù)據(jù)源、不同數(shù)據(jù)形式、不同特征的大數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理，經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、加載后得到新的數(shù)據(jù)源，之后對(duì)得到的新的數(shù)據(jù)源進(jìn)行管理，統(tǒng)一對(duì)外提供服務(wù)。這一技術(shù)可以為電力企業(yè)創(chuàng)造出許多新的服務(wù)項(xiàng)目和應(yīng)用功能。數(shù)據(jù)集成管理技術(shù)主要包含數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)集成技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)以及萃取-轉(zhuǎn)換置-加載技術(shù)（ETC）。（2）數(shù)據(jù)分析技術(shù)。電力大數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)分析技術(shù)包括機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)、相關(guān)分析技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，通過數(shù)據(jù)分析，就能夠?qū)⒂杏玫男畔暮棋拇髷?shù)據(jù)中提取出來。其中，機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)是人工智能的核心，它是利用經(jīng)驗(yàn)來改善計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自身的性能。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的不同領(lǐng)域，如電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定評(píng)估、電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測等。相關(guān)分析技術(shù)可以識(shí)別數(shù)據(jù)間的相關(guān)或因果關(guān)系，而被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的投資決策和電力負(fù)荷預(yù)測等方面。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫和人工智能領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題，用以解決復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、多種類型、海量數(shù)據(jù)的有效分析處理問題，提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可信度，在電力大數(shù)據(jù)中，數(shù)據(jù)挖掘主要用于企業(yè)決策和用電行為預(yù)測等。（3）數(shù)據(jù)處理技術(shù)。大電力數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)主要有分布式計(jì)算技術(shù)，內(nèi)存計(jì)算技術(shù)和分布式數(shù)據(jù)流處理技術(shù)。其中，分布式計(jì)算技術(shù)是利用網(wǎng)絡(luò)將電力系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)連接起來，以組成一臺(tái)虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)，完成大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算。內(nèi)存處理技術(shù)將收集到的電力大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)存中，并直接在內(nèi)存中對(duì)海量數(shù)據(jù)的計(jì)算和分析，大大地提高了計(jì)算速度。分布式數(shù)據(jù)流處理技術(shù)由于具有良好的伸縮性、開放性和實(shí)時(shí)性，在對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理中有著不可替代的地位。

二、電力大數(shù)據(jù)面臨的挑戰(zhàn)

大數(shù)據(jù)技術(shù)為電力行業(yè)帶來機(jī)遇的同時(shí)也帶來許多挑戰(zhàn)。

2.1數(shù)據(jù)質(zhì)量的挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞直接影響到數(shù)據(jù)分析處理結(jié)果的準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性。由于當(dāng)前對(duì)數(shù)據(jù)的管控力度不足，導(dǎo)致很多歷史數(shù)據(jù)無法收集，部分?jǐn)?shù)據(jù)仍需手動(dòng)輸入，電力數(shù)據(jù)完整性、準(zhǔn)確性一致性、和顆粒度亟待提高。

2.2數(shù)據(jù)融合的挑戰(zhàn)

多數(shù)據(jù)融合后所獲得的價(jià)值遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)個(gè)體價(jià)值的總和，但就如何實(shí)現(xiàn)電力大數(shù)據(jù)的集成化還存在很多問題：系統(tǒng)在初期建設(shè)時(shí)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，導(dǎo)致數(shù)據(jù)模式不統(tǒng)一、冗余數(shù)據(jù)量大等問題，行業(yè)存在較為嚴(yán)重的數(shù)據(jù)壁壘。

2.3硬件設(shè)施承載力的挑戰(zhàn)

當(dāng)前電力行業(yè)的信息數(shù)量呈現(xiàn)爆炸性增長態(tài)勢(shì)，數(shù)據(jù)規(guī)模越來越大，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的顆粒程度、存儲(chǔ)時(shí)間以及對(duì)信息的處理速度和準(zhǔn)確度、數(shù)據(jù)可視化、網(wǎng)絡(luò)傳輸能力等要求越來越高。這就需要對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)架構(gòu)和硬件設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造，以滿足日益增長的電力大數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)需求。

2.4在隱私、安全方面的挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)隱私主要包括兩個(gè)方面：一是用電用戶個(gè)人的隱私，如用電習(xí)慣、地理信息等;二是即使得到用戶的許可，一些數(shù)據(jù)在傳輸和存放的過程中，仍存在被泄露的危險(xiǎn)，特別是在防護(hù)體系尚未健全的地區(qū)。為保障廣大用戶的權(quán)益，這就對(duì)電力行業(yè)的信息安全工作提出了更高的要求。

總之，大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用是未來社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)必將促成電力行業(yè)的全新發(fā)展，加快智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐。希望通過本文的闡述，能夠引起電力部門和電力工作者對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的關(guān)注，變革傳統(tǒng)觀念、創(chuàng)新工作方法、整合先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)電力事業(yè)的長足穩(wěn)定發(fā)展，為現(xiàn)代化建設(shè)提供基礎(chǔ)性保障，加速社會(huì)主義事業(yè)的發(fā)展步伐。

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第一作者簡介：朱芳（1990-），助理工程師，身份證號(hào)：150204199009250621