數(shù)據(jù)要素賦能電力企業(yè)業(yè)務(wù)升級(jí)的探索與實(shí)踐

興勝利，何 平，顧楊青，白 銳，錢雪峰

(國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司，江蘇 蘇州 215000)

0 引言

“十四五”時(shí)期，我國進(jìn)入由工業(yè)經(jīng)濟(jì)向數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，數(shù)據(jù)上升為新的生產(chǎn)要素，數(shù)據(jù)要素價(jià)值釋放成為重要命題。數(shù)據(jù)要素作為一種全新的要素形態(tài)，有研究人員對(duì)數(shù)據(jù)要素的經(jīng)濟(jì)學(xué)概念、特征和應(yīng)用范圍進(jìn)行了研究[1-3]。電網(wǎng)公司在十多年信息化建設(shè)的基礎(chǔ)上，已經(jīng)具有海量豐富的電力數(shù)據(jù)，包括發(fā)用電企業(yè)的電力數(shù)據(jù)和發(fā)電企業(yè)的能耗數(shù)據(jù)、電力潮流分布數(shù)據(jù)等。目前，關(guān)于電力數(shù)據(jù)的研究多集中在電力大數(shù)據(jù)在細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用探究[4-10]，也有相關(guān)文獻(xiàn)研究分析了電力數(shù)據(jù)的要素屬性及對(duì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的促進(jìn)作用[11-12]。但對(duì)電力數(shù)據(jù)的要素屬性及對(duì)電力企業(yè)拓展內(nèi)外部業(yè)務(wù)的要素價(jià)值研究較少。本文結(jié)合數(shù)據(jù)要素的概念特征，系統(tǒng)梳理了電力數(shù)據(jù)的要素特征及電力數(shù)據(jù)要素賦能業(yè)務(wù)場景面臨的主要問題，以問題為導(dǎo)向，構(gòu)建了數(shù)據(jù)要素賦能電力企業(yè)業(yè)務(wù)升級(jí)的發(fā)展框架。同時(shí)，結(jié)合蘇州供電公司充分挖掘數(shù)據(jù)要素驅(qū)動(dòng)價(jià)值的具體實(shí)踐，為其他電力企業(yè)開展數(shù)據(jù)要素驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)創(chuàng)新提供參考。

1 電力企業(yè)數(shù)據(jù)來源與生產(chǎn)要素特征

1.1 電力企業(yè)數(shù)據(jù)來源

電力大數(shù)據(jù)是通過傳感器、智能設(shè)備、視頻監(jiān)控設(shè)備、音頻通信設(shè)備、移動(dòng)終端等各種數(shù)據(jù)采集渠道，收集到的海量結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)集合，主要來源于發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度等各環(huán)節(jié)，可分為電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)、營銷數(shù)據(jù)和企業(yè)管理數(shù)據(jù)3類。電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)主要包括設(shè)備檢測或監(jiān)測、能量管理系統(tǒng)、配網(wǎng)管理系統(tǒng)、廣域量測管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度管理系統(tǒng)、故障管理系統(tǒng)、圖像監(jiān)控系統(tǒng)等數(shù)據(jù)。電力企業(yè)營銷數(shù)據(jù)主要包括營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)、電力銷售客戶服務(wù)系統(tǒng)、電能量計(jì)量系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)等產(chǎn)生的交易電價(jià)、售電量、用電客戶等數(shù)據(jù)。電力企業(yè)管理數(shù)據(jù)主要包括協(xié)同辦公系統(tǒng)、企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(ERP)等產(chǎn)生的人力、財(cái)務(wù)和物質(zhì)資源管理等數(shù)據(jù)。

1.2 電力大數(shù)據(jù)特征

從大數(shù)據(jù)本身特征來分析，電力大數(shù)據(jù)滿足大數(shù)據(jù)的5個(gè)特性：體積大(Volume)、數(shù)據(jù)類型多(Variety)、處理速度快(Velocity)、價(jià)值大(Value)和精確性高(Veracity)“5V”特征。

1.2.1 數(shù)據(jù)體量大

電力在生產(chǎn)、傳輸和管理過程中涉及的層面多，而電力數(shù)據(jù)涉及生產(chǎn)、傳輸、管理和使用全過程。常規(guī)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)包含數(shù)十萬個(gè)采集點(diǎn)；配用電、數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)量將達(dá)到千萬級(jí)。

1.2.2 數(shù)據(jù)類型多

在電力企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營的各個(gè)環(huán)節(jié)中，包含實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等多種類型的數(shù)據(jù)，每種類型的數(shù)據(jù)又可分為結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。以非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為例，包括各變電站大量的視頻監(jiān)控設(shè)備產(chǎn)生的視頻數(shù)據(jù)、客服與客戶溝通留下的語音數(shù)據(jù)、無人機(jī)巡檢產(chǎn)生的圖片數(shù)據(jù)、辦公系統(tǒng)流轉(zhuǎn)過程中的各種類型電子文件等。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理及時(shí)性要求高

由于控制決策時(shí)效性的需要，電力數(shù)據(jù)分析一般需要達(dá)到秒級(jí)響應(yīng)的速度。以電網(wǎng)運(yùn)行控制領(lǐng)域?yàn)槔?，要求電力公司在幾分之一秒?nèi)完成數(shù)據(jù)收集、處理、分析和反饋，以支持控制決策。

1.2.4 數(shù)據(jù)價(jià)值密度低

在電力系統(tǒng)運(yùn)維過程中，根據(jù)異常數(shù)據(jù)可對(duì)設(shè)備運(yùn)行、故障、修復(fù)情況進(jìn)行判斷，依靠大數(shù)據(jù)處理速度快速精確找到問題點(diǎn)，從而及時(shí)排查故障。但電網(wǎng)生產(chǎn)領(lǐng)域的檢測監(jiān)測數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，所采集的絕大部分都是正常數(shù)據(jù)，價(jià)值比較大的卻是極少量的異常數(shù)據(jù)，異常數(shù)據(jù)是狀態(tài)檢修的最重要依據(jù)。

1.2.5 實(shí)時(shí)精確性高

電力大數(shù)據(jù)通過智能電表等智能終端設(shè)備對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行在線監(jiān)測和傳輸，可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地反映電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行診斷、優(yōu)化和預(yù)測。

1.3 電力數(shù)據(jù)的生產(chǎn)要素特征

電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行數(shù)據(jù)及設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)帶來了海量數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)問題，而且從發(fā)電、輸變電到用電環(huán)節(jié)，都需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，借助電力大數(shù)據(jù)的分析技術(shù)從海量數(shù)據(jù)中找出潛在的模態(tài)和規(guī)律，為決策人員提供決策支撐，才能實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)要素的核心作用。電力數(shù)據(jù)生產(chǎn)要素特征包含兩方面：一是能夠創(chuàng)造價(jià)值，二是賦能其他生產(chǎn)要素發(fā)揮出更大的效用。

電力數(shù)據(jù)生產(chǎn)要素作用的發(fā)揮需要大數(shù)據(jù)傳輸級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析級(jí)處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)展示技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的持續(xù)發(fā)展來支撐。

2 電力數(shù)據(jù)要素的價(jià)值化路徑

2.1 大數(shù)據(jù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用場景

大數(shù)據(jù)應(yīng)用涉及電力企業(yè)的各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域，包括電力的規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行、檢修、營銷、運(yùn)監(jiān)、企管、服務(wù)等方面。從應(yīng)用場景看，可以大致分為：電力運(yùn)維、電力交易、經(jīng)營管理、安全管控、設(shè)備優(yōu)化管理等。

(1)在電力運(yùn)維場景下，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用主要集中在對(duì)電力設(shè)備的遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)監(jiān)控；機(jī)器人或無人機(jī)的智能巡檢；設(shè)備故障的智能分析與診斷。場景中涉及的技術(shù)以5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算為主，更多的是多種技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，共同解決電力企業(yè)遇到的具體問題。

(2)在電力交易場景下，通過打造購、售電、檢修的一體化平臺(tái)，對(duì)用戶的用電量數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測分析，調(diào)整發(fā)電量(需求響應(yīng))，進(jìn)一步改善用戶的用電體驗(yàn)，此外對(duì)電力稽查工作也有幫助。

(3)在經(jīng)營管理場景下，通過建立相應(yīng)的數(shù)字化平臺(tái)，針對(duì)電廠公司的設(shè)備、工程研發(fā)項(xiàng)目管理、日常報(bào)表管理、公司資產(chǎn)管理等具體場景，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流和業(yè)務(wù)流的融合。

(4)在電力安全管控場景下，通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和傳輸，并通過人工智能技術(shù)相應(yīng)的算法完成安全警告預(yù)測。此外，在人員安全管理、通信服務(wù)可靠性方面也有應(yīng)用。

(5)在設(shè)備最優(yōu)運(yùn)行管理場景下，機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)也有著較為廣泛的應(yīng)用?；趯?duì)數(shù)據(jù)的大量訓(xùn)練，提供設(shè)備最優(yōu)狀態(tài)運(yùn)行的參數(shù)，提高設(shè)備在工況下的工作效率。

從電力企業(yè)內(nèi)外部環(huán)境與市場需求來看，電力數(shù)據(jù)應(yīng)用正在向系統(tǒng)化、專業(yè)化和規(guī)?；较虬l(fā)展，電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用模式創(chuàng)新聚焦在用戶端、電網(wǎng)端、企業(yè)端和政府端(見圖1)。

圖1 電力大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)賦能場景框架

2.2 電力數(shù)據(jù)要素價(jià)值化路徑設(shè)計(jì)

在探索和實(shí)踐電力數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)過程中，數(shù)據(jù)要素價(jià)值潛力尚未有效激活，還面臨部分?jǐn)?shù)據(jù)質(zhì)量較低，全業(yè)務(wù)流程、全生命周期數(shù)據(jù)管控能力不強(qiáng)；數(shù)據(jù)IT基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)傳輸能力、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力、數(shù)據(jù)處理能力、數(shù)據(jù)交換能力、數(shù)據(jù)展現(xiàn)能力以及數(shù)據(jù)互動(dòng)能力不足；專業(yè)人員欠缺以及數(shù)據(jù)泄露、安全控制等挑戰(zhàn)。

從電力企業(yè)業(yè)務(wù)發(fā)展角度分析，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、數(shù)據(jù)價(jià)值化是提升電力企業(yè)發(fā)展競爭力的有力手段。首先，數(shù)據(jù)收集是數(shù)據(jù)要素最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)；其次，數(shù)據(jù)治理是提升數(shù)據(jù)要素質(zhì)量、保證數(shù)據(jù)要素流通合法合規(guī)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)化實(shí)際上強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品化、新業(yè)務(wù)和專業(yè)化運(yùn)作，也就是以數(shù)據(jù)為主要內(nèi)容和生產(chǎn)原料，打造數(shù)據(jù)產(chǎn)品，按照產(chǎn)品定義、研發(fā)、定價(jià)、包裝和推廣的套路進(jìn)行商業(yè)化運(yùn)作，把數(shù)據(jù)產(chǎn)品打造成能為企業(yè)創(chuàng)收的新興業(yè)務(wù)。數(shù)據(jù)資產(chǎn)化是發(fā)揮數(shù)據(jù)要素價(jià)值、培育數(shù)據(jù)市場的必經(jīng)之路(見圖2)。

圖2 電力數(shù)據(jù)要素業(yè)務(wù)賦能路徑

3 蘇州供電公司推動(dòng)數(shù)據(jù)要素價(jià)值釋放的實(shí)踐探索

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，積極探索數(shù)據(jù)要素價(jià)值挖掘，創(chuàng)新業(yè)務(wù)模式。

針對(duì)蘇州工業(yè)園區(qū)傳統(tǒng)能源管理平臺(tái)在數(shù)據(jù)價(jià)值實(shí)現(xiàn)方面的數(shù)據(jù)覆蓋不全和數(shù)據(jù)維護(hù)困惑的短板，國網(wǎng)蘇州供電公司在蘇州工業(yè)園區(qū)打造了能源大數(shù)據(jù)中心，助力政府落實(shí)“雙控”指標(biāo)，構(gòu)建節(jié)能監(jiān)管體系，促進(jìn)企業(yè)提質(zhì)降耗。中心負(fù)責(zé)接收、存儲(chǔ)、分析本地區(qū)重點(diǎn)用能單位能耗在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，為能耗監(jiān)管職能部門、重點(diǎn)用能單位提供相關(guān)能源服務(wù)。對(duì)接國家平臺(tái)，按規(guī)范要求上報(bào)數(shù)據(jù)。中心以電氣、醫(yī)藥等行業(yè)重點(diǎn)用能單位為監(jiān)測對(duì)象，接入水、電、氣、熱等多種能源數(shù)據(jù)，作為政府機(jī)構(gòu)的監(jiān)管助手，打造省地縣三級(jí)應(yīng)用體系，助力政府全面把控用能情況。作為用能單位的專業(yè)管家，為企業(yè)定位用能水平，提供用能建議。

中心首先圍繞數(shù)據(jù)運(yùn)營核心，組建高效的運(yùn)營團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建多主體共享的商業(yè)生態(tài)圈，并且通過網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)為多邊主體提供精準(zhǔn)營銷和交易撮合服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值邏輯重構(gòu)和放大。能源大數(shù)據(jù)中心應(yīng)用架構(gòu)針對(duì)不同的用戶角色和受眾層級(jí)分為6大部分：政府能效全景模塊、企業(yè)能效監(jiān)測分析模塊、綜合能源管理模塊、綜合能源服務(wù)商場、社會(huì)公共服務(wù)應(yīng)用模塊以及平臺(tái)運(yùn)營模塊。

政府能效全景模塊：基于對(duì)天然氣、煤、電、水等多種能源供應(yīng)、轉(zhuǎn)化、傳輸、消費(fèi)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，繪制工業(yè)園區(qū)級(jí)別能流圖，體現(xiàn)園區(qū)總體能源供需情況。按行業(yè)、區(qū)域、建筑類別、企業(yè)等層級(jí)開展多維度能效數(shù)據(jù)對(duì)比分析，全面掌握?qǐng)@區(qū)能效情況，開展橫向?qū)?biāo)，理清高耗能、高排放對(duì)象，并將其作為監(jiān)管重點(diǎn)，做到有的放矢。基于電能質(zhì)量監(jiān)測，對(duì)于能源消耗異常的企業(yè)，進(jìn)行預(yù)警提示(見圖3)。

圖3 園區(qū)電能質(zhì)量監(jiān)測

企業(yè)能效監(jiān)測分析模塊：基于數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)、行業(yè)數(shù)據(jù)等外部數(shù)據(jù)，預(yù)測企業(yè)中長期電、水、氣、熱等多類能源需求，輔助企業(yè)優(yōu)化能源采購策略、能源設(shè)施資產(chǎn)投資策略、能源網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行策略，提升能效管理水平(見圖4)。

圖4 園區(qū)企業(yè)設(shè)備能效動(dòng)態(tài)分析

綜合能源服務(wù)商城模塊：綜合能源服務(wù)商城旨在為企業(yè)和綜合能源服務(wù)商搭建交易撮合平臺(tái)，是平臺(tái)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營的重要一環(huán)。商城提供包括水、電、氣、熱各類能源相關(guān)的綜合能源服務(wù)產(chǎn)品在線化交易，同時(shí)提供精準(zhǔn)營銷、企業(yè)評(píng)級(jí)以及金融服務(wù)等增值服務(wù)，加速供需雙方交易達(dá)成(見圖5)。

圖5 綜合能源服務(wù)商城平臺(tái)

能源大數(shù)據(jù)中心體現(xiàn)了蘇州供電公司推動(dòng)數(shù)據(jù)價(jià)值化的探索實(shí)踐。實(shí)現(xiàn)了企業(yè)數(shù)據(jù)價(jià)值統(tǒng)一的創(chuàng)新，將區(qū)域企業(yè)能源、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)有機(jī)統(tǒng)一規(guī)整至中心數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)企業(yè)信息庫，支撐各類能源、經(jīng)濟(jì)、趨勢數(shù)據(jù)分析。通過打通能源壁壘、將數(shù)據(jù)資產(chǎn)有機(jī)增值，引入?yún)^(qū)域、行業(yè)、企業(yè)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，利用算法分析行業(yè)、企業(yè)能源利用、發(fā)展、提升趨勢，實(shí)現(xiàn)區(qū)域能源利用提升、行業(yè)趨勢評(píng)估、政策引導(dǎo)定位等維度價(jià)值提升。中心形成多能源、多維度數(shù)據(jù)基礎(chǔ)后，區(qū)域企業(yè)能源數(shù)據(jù)對(duì)齊，在電力數(shù)據(jù)看經(jīng)濟(jì)、電力數(shù)據(jù)看能源、電力數(shù)據(jù)看服務(wù)等維度實(shí)現(xiàn)能源數(shù)據(jù)增值體現(xiàn)。

4 結(jié)語

電力數(shù)據(jù)要素的內(nèi)涵打破電力發(fā)、輸、配、售不同階段的數(shù)據(jù)壁壘，數(shù)據(jù)范圍涵蓋電力生產(chǎn)運(yùn)營全過程，可以對(duì)不同類型能源消耗、用電行為特征、電力供需形勢、用電企業(yè)經(jīng)營趨勢等問題進(jìn)行綜合預(yù)判，能夠顯著提高電力生產(chǎn)消費(fèi)預(yù)測的準(zhǔn)確性與及時(shí)性，服務(wù)政府科學(xué)決策、服務(wù)客戶智慧運(yùn)營、服務(wù)電力企業(yè)提質(zhì)增效精益管理。蘇州供電公司深挖數(shù)據(jù)要素價(jià)值，對(duì)外立足于服務(wù)政府決策、社會(huì)治理，支撐疫情防控和復(fù)工復(fù)產(chǎn)、住房空置率分析、環(huán)保監(jiān)測、服務(wù)小微企業(yè)授信、電力看經(jīng)濟(jì)等；對(duì)內(nèi)立足于服務(wù)公司決策，服務(wù)部門管理和基層業(yè)務(wù)提升，在運(yùn)營提質(zhì)增效、設(shè)備缺陷識(shí)別、用戶行為分析等方面開展了積極的探索和實(shí)踐。

電力數(shù)據(jù)要素是一種生產(chǎn)性資源，為了更好地發(fā)揮電力數(shù)據(jù)要素的作用，還需要加強(qiáng)多方安全計(jì)算、隱私計(jì)算、聯(lián)邦學(xué)習(xí)等技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用，依靠技術(shù)創(chuàng)新解決數(shù)據(jù)隱私、數(shù)據(jù)安全等難題。同時(shí)，還需要積極探索數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)市場建設(shè)，積極制定對(duì)外電力數(shù)據(jù)目錄、管理標(biāo)準(zhǔn)和服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、布局研究數(shù)據(jù)資產(chǎn)評(píng)價(jià)和變現(xiàn)模式，打造面向政府、企業(yè)和居民的數(shù)據(jù)運(yùn)營和服務(wù)模式。