電力大數(shù)據(jù)資產(chǎn)分析與價值挖掘研究

●符華

一、前言

近幾年，大數(shù)據(jù)的概念越來越火熱，而2019年底全球爆發(fā)的新冠疫情，更使大數(shù)據(jù)的價值得到充分體現(xiàn)。2020年國內(nèi)部分城市將疫情的防控與居民用電數(shù)據(jù)進(jìn)行了緊密結(jié)合，通過居民用電數(shù)據(jù)的變化分析社區(qū)居住人口返回情況，通過工商業(yè)用戶的用電負(fù)荷變化來分析企業(yè)的復(fù)工情況。這些現(xiàn)象讓人們開始了解到電力大數(shù)據(jù)的價值。電力大數(shù)據(jù)的價值有望被更多政府、機(jī)構(gòu)、企業(yè)所重視，而電網(wǎng)企業(yè)也會將電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的資產(chǎn)價值挖掘與變現(xiàn)提上日程。

在國外一些國家，政府特別重視政府機(jī)構(gòu)、公共事業(yè)機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)共享。而這些由官方主導(dǎo)的模式，為各類機(jī)構(gòu)、企業(yè)帶來很大的便利。這些國家電力產(chǎn)品市場化行為對電力大數(shù)據(jù)的發(fā)展也起到了很大的推動作用。

中國推動電力大數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用可以追溯至2013年。這一年，中國電機(jī)工程學(xué)會電力信息化專業(yè)委員會發(fā)布了《中國電力大數(shù)據(jù)發(fā)展白皮書》，希望借此能夠推動整個行業(yè)對電力大數(shù)據(jù)價值理念的認(rèn)可，以期在中國電力行業(yè)盡快地生根發(fā)芽、產(chǎn)生價值。由于國內(nèi)電力生產(chǎn)及運(yùn)行作為國家的核心安全領(lǐng)域，市場化水平不高，并且仍處于傳統(tǒng)的投資驅(qū)動逐步向價值驅(qū)動轉(zhuǎn)變階段，所以在電力大數(shù)據(jù)資產(chǎn)價值挖掘與變現(xiàn)研究方面進(jìn)行適時的投入，將會進(jìn)一步提高電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用深度與廣度，從而對與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生積極的影響。

二、國外電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用

為數(shù)眾多的國外著名電力公司都積極投身供電區(qū)域內(nèi)部經(jīng)濟(jì)發(fā)展計劃，在自己公司因特網(wǎng)站點(diǎn)設(shè)立專門的網(wǎng)頁，配合地方政府招商引資。如底特律愛迪生公司制作了供電營業(yè)區(qū)范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展計劃示意圖，用戶只要用鼠標(biāo)點(diǎn)擊某個行政區(qū)，就可顯示出本行政區(qū)的地理、人口、資源等概況, 以及基礎(chǔ)設(shè)施情況和招商引資項(xiàng)目、電力供應(yīng)情況，吸引投資者開發(fā)本供電區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展項(xiàng)目。電力公司不但因此樹立了關(guān)心區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的良好社會形象， 同時也為自己進(jìn)一步拓展了市場。

東京電力公司針對居民客戶，提供“電氣化住宅+個性化價格套餐+增值服務(wù)”方案。電氣化住宅，即面向新建、改建住宅提供節(jié)能診斷以及產(chǎn)能、節(jié)能、儲能相關(guān)設(shè)備安裝、售后等服務(wù)，并大力推廣電炊具、節(jié)能熱水器等高效電氣產(chǎn)品構(gòu)成的“全電氣化住宅”；個性化價格套餐，即向客戶推薦具有市場競爭力的電力、燃?xì)饨M合價格方案，并推出節(jié)能咨詢、智能家居租賃等套餐服務(wù)；增值服務(wù)，即以客戶用電信息為資源，開展模式識別、特征提取、行為分析等大數(shù)據(jù)分析，建立客戶行為檔案，提供精準(zhǔn)服務(wù)。其中增值服務(wù)部分包括積極聯(lián)合設(shè)計、電子電器、信息技術(shù)、汽車、通信、保險等行業(yè)的服務(wù)商，采用“個性化電費(fèi)方案＋企業(yè)聯(lián)盟營銷＋客戶需求響應(yīng)＋增值服務(wù)擴(kuò)展”的營銷策略，推出用能監(jiān)控、節(jié)能降耗、智慧家庭、電動汽車充電、精準(zhǔn)廣告投遞等套餐服務(wù)，全方位滿足客戶需求。

美國的Opower公司是于2007 年創(chuàng)辦的一家能源數(shù)據(jù)分析公司。Opower 與電氣公司合作，獲取家庭消費(fèi)者的能源使用數(shù)據(jù)，為電氣公司提供面向消費(fèi)群體的節(jié)能方案，包括通過移動端推送能源賬單，群發(fā)節(jié)能貼士類郵件，提供管控家用恒溫器的軟件服務(wù)等等。Opower引以為傲的是它的云平臺以及數(shù)據(jù)整合能力。它從所服務(wù)的公用事業(yè)公司取得大量的家庭能耗數(shù)據(jù)，整合行為科學(xué)理論、房齡信息、周邊天氣等，運(yùn)用自己的軟件系統(tǒng)進(jìn)行用能分析，建立家庭耗能檔案，并通過綜合分析提出節(jié)能建議。

三、 國內(nèi)電力大數(shù)據(jù)行業(yè)環(huán)境

電網(wǎng)企業(yè)在規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)行、檢修維護(hù)、客戶服務(wù)等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域均積累了大量的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，這些數(shù)據(jù)資產(chǎn)包括能夠直接或間接的反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行表現(xiàn)、設(shè)備、供應(yīng)商服務(wù)水平、大客戶用電特征、居民用電特征等等。

雖然國內(nèi)一些電網(wǎng)企業(yè)圍繞電力大數(shù)據(jù)開展了一些富有成效的工作，但是這些工作主要集中在開展大數(shù)據(jù)研究與應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建方面，在大數(shù)據(jù)分析與挖掘方面應(yīng)用的成果仍然比較少。但在特定的數(shù)據(jù)挖掘場景還是取得了不錯的效果，如針對無人機(jī)巡線產(chǎn)生的圖像的數(shù)字化分析為及時發(fā)現(xiàn)線路的缺陷帶來了很大的幫助；依靠紅外檢測等各種手段取得的數(shù)據(jù)，對變壓器進(jìn)行缺陷分析也更加精準(zhǔn)。但是這些方面均是對于電網(wǎng)企業(yè)特定的生產(chǎn)運(yùn)行場景采用的大數(shù)據(jù)技術(shù)手段，遠(yuǎn)未真正的開采出電網(wǎng)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資產(chǎn)的價值。電網(wǎng)企業(yè)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)猶如一座金礦，尚待挖掘。電力行業(yè)大數(shù)據(jù)資產(chǎn)價值已經(jīng)被越來越多的企業(yè)與機(jī)構(gòu)所認(rèn)知，電網(wǎng)企業(yè)也開始組建一些研究機(jī)構(gòu)專門從事大數(shù)據(jù)的分析與挖掘、利用的研究工作，國內(nèi)的一些互聯(lián)網(wǎng)巨頭也開始頻頻與電網(wǎng)企業(yè)開展大數(shù)據(jù)方面的合作。將來，電網(wǎng)大數(shù)據(jù)價值將得到充分地挖掘與利用，并對人們的工作與生活產(chǎn)生積極的影響。

四、國內(nèi)電網(wǎng)企業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用價值分析

（一）客戶服務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、高性能的計算技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等眾多新技術(shù)的進(jìn)步，將對電力行業(yè)的大數(shù)據(jù)價值挖掘起到很好的推動作用，進(jìn)而促進(jìn)生產(chǎn)力水平的提高或者客戶服務(wù)水平的提高。

例如，隨著5G建設(shè)的推進(jìn)，工業(yè)、商業(yè)、居民家庭的智能用電水平將得到快速地普及。未來的電力客戶，包括居民、工商業(yè)客戶，將與電網(wǎng)形成一種基于電能產(chǎn)品交易的高頻互動關(guān)系。客戶與電網(wǎng)之間的積極互動對提高用電能效非常有幫助，對電網(wǎng)的能效平衡也起到關(guān)鍵的作用，同時也將促進(jìn)客戶的生活方式和生活品質(zhì)的改變和提高。隨著智能用電的推廣，手機(jī)作為客戶終端也成為智能用電的工具，可以實(shí)現(xiàn)能效分析、用電查詢、電費(fèi)交納、家電控制、與電網(wǎng)互動等功能。而隨著數(shù)以億計客戶的綁定關(guān)注，電網(wǎng)企業(yè)與客戶有關(guān)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)的積累將更加龐大。

基于客戶有關(guān)的數(shù)據(jù)資產(chǎn)開展大數(shù)據(jù)的分析與挖掘，如開展客戶畫像的研究，可以標(biāo)識出來哪些區(qū)域的客戶對停電比較敏感，哪些區(qū)域的客戶在哪些時段用電量比較多等等。這些方面的數(shù)據(jù)挖掘，毫無疑問可以促進(jìn)生產(chǎn)運(yùn)行部門合理安排檢修停電作業(yè)，減少客戶投訴事件的發(fā)生。

如果更大膽的去設(shè)想，電網(wǎng)企業(yè)運(yùn)用客戶的大數(shù)據(jù)可以在人們的生活、生產(chǎn)過程中發(fā)揮更大的作用。例如，通過采用更加智能的電表，實(shí)現(xiàn)了居民用戶的各類家電用電數(shù)據(jù)的量測時，電網(wǎng)企業(yè)可以給出不同品牌、不同使用年限空調(diào)的耗電量的排名。這種結(jié)論將會對家電生產(chǎn)廠商造成非常大的影響。

（二）生產(chǎn)運(yùn)營領(lǐng)域應(yīng)用

在生產(chǎn)運(yùn)營領(lǐng)域，也存在很多空白領(lǐng)域和場景需要采用數(shù)據(jù)分析與挖掘的技術(shù)去改進(jìn)或者優(yōu)化。例如，使用在退役設(shè)備或者工程余料入庫周期的分析中，可以幫助找出哪些流程環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題而導(dǎo)致設(shè)備退運(yùn)或者工程投產(chǎn)一年之后，退役設(shè)備或工程余料才得以入庫；對缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以找出哪些廠商、哪些型號的某類設(shè)備的缺陷情況，從而能夠在不同的廠商之間尋找更優(yōu)的合作伙伴。

生產(chǎn)運(yùn)營領(lǐng)域的應(yīng)用中不僅可利用本單位內(nèi)的數(shù)據(jù)，也可以借鑒外部的數(shù)據(jù)。如電網(wǎng)企業(yè)經(jīng)常遇到的履約問題對工程是否能夠按時完工的影響很大。在實(shí)際的工作中，負(fù)責(zé)合同履約管理工作人員需要經(jīng)常了解原材料（如銅、鋼等）的現(xiàn)貨價格，電話聯(lián)系供應(yīng)廠家，不定期了解供應(yīng)商是否能夠按照合同的要求供貨以及大致的到貨時間。如果能將網(wǎng)絡(luò)公開的金屬價格走勢數(shù)據(jù)與供應(yīng)商的歷史履約數(shù)據(jù)、供應(yīng)商生產(chǎn)規(guī)模或資金實(shí)力等數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，用數(shù)學(xué)模型自動評估每個供應(yīng)商合同的履約風(fēng)險，則可以大幅降低因履約問題造成的工作延期的機(jī)率。

在生產(chǎn)運(yùn)營領(lǐng)域可以應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析與挖掘的場景非常之多。如應(yīng)用到變壓器健康狀態(tài)的評估技術(shù)中，通過分析生產(chǎn)運(yùn)行以及狀態(tài)檢測的數(shù)據(jù)，可以對變壓器的健康狀況進(jìn)行評估，以優(yōu)化檢修工作的開展。如通過利用配變負(fù)荷管理終端采集的電量數(shù)據(jù)以及配變下每個用戶分表采集的電量數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型來分辨哪些用戶分表的誤差比較大，從而實(shí)現(xiàn)按需的表計輪換或者檢修來代替固定周期的表計輪換，精度滿足要求的電表仍然可以服役，不用強(qiáng)制輪換，其節(jié)約的成本非?？捎^。

（三）輔助決策支持應(yīng)用

在輔助決策支持應(yīng)用方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)揮更加突顯。在電網(wǎng)行業(yè)中，充電樁的選址、配電網(wǎng)規(guī)劃、電力市場交易、電網(wǎng)擾動研究等等，在大數(shù)據(jù)技術(shù)的幫助下都可以達(dá)到相對最優(yōu)的效果。

五、數(shù)據(jù)資產(chǎn)價值挖掘的基礎(chǔ)體系建設(shè)

電網(wǎng)企業(yè)要開展大數(shù)據(jù)的應(yīng)用建設(shè)，同樣離不開基礎(chǔ)環(huán)境的支持，包括各種服務(wù)器資源、配套數(shù)據(jù)庫以及軟件資源等。從應(yīng)用場景出發(fā)，構(gòu)建大數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)環(huán)境會更有針對性，應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況去選擇自己的技術(shù)路徑。如互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的大數(shù)據(jù)分析與挖掘需求更關(guān)注實(shí)時性，但是其場景相對簡單，反映到數(shù)據(jù)模型上看就比較清晰、固定。銀行、保險類企業(yè)對大數(shù)據(jù)分析與挖掘的需求對實(shí)時性的關(guān)注度不高，其更關(guān)注外部數(shù)據(jù)的利用，依靠更廣泛的數(shù)據(jù)與特性模型來獲得想要的結(jié)論。

一個相對標(biāo)準(zhǔn)或者通用的大數(shù)據(jù)平臺如圖1。其中，數(shù)據(jù)采集層既有傳統(tǒng)的ETL離線采集，也有實(shí)時采集、互聯(lián)網(wǎng)爬蟲解析等。 數(shù)據(jù)處理層根據(jù)數(shù)據(jù)處理場景要求不同，可以劃分為HADOOP、MPP、流處理等。數(shù)據(jù)分析層主要包含了分析引擎，比如數(shù)據(jù)挖掘、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等。 數(shù)據(jù)訪問層主要是實(shí)現(xiàn)讀寫分離，將偏向應(yīng)用的查詢等能力與計算能力剝離，包括實(shí)時查詢、多維查詢、常規(guī)查詢等應(yīng)用場景。數(shù)據(jù)應(yīng)用層則可以根據(jù)企業(yè)的特點(diǎn)不同劃分不同類別的應(yīng)用。 數(shù)據(jù)管理層主要是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理和運(yùn)維，它橫跨以上的多層，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。

圖1 通用大數(shù)據(jù)應(yīng)用平臺技術(shù)架構(gòu)示意圖

六、結(jié)語

本文從電網(wǎng)企業(yè)視角，對可能的大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景以及應(yīng)用價值進(jìn)行有選擇性的介紹，并對電網(wǎng)企業(yè)搭建大數(shù)據(jù)環(huán)境給出了一些建議。當(dāng)下，電網(wǎng)企業(yè)都加大了大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)的投入，目前已經(jīng)具備了大面積開展大數(shù)據(jù)應(yīng)用建設(shè)的條件。電網(wǎng)企業(yè)此時開展大數(shù)據(jù)應(yīng)用建設(shè)，正好契合國家倡導(dǎo)發(fā)展“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”“新基建”的要求。