淺析電力行業(yè)如何擁抱大數(shù)據(jù) 打破數(shù)據(jù)壁壘

近年來，在電力領(lǐng)域大數(shù)據(jù)已經(jīng)得到了廣泛關(guān)注，國內(nèi)的一些專業(yè)機構(gòu)和高校開展了電力大數(shù)據(jù)理論和技術(shù)研究，我國電力行業(yè)也在積極開展大數(shù)據(jù)研究的應(yīng)用開發(fā)，電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)在電力系統(tǒng)各專業(yè)領(lǐng)域開展大數(shù)據(jù)應(yīng)用實踐，國家電網(wǎng)公司啟動了多項智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究項目。
　　
　　智能電網(wǎng)是解決能源安全和環(huán)境污染問題的根本途徑，是電力系統(tǒng)的必然發(fā)展方向;全球能源互聯(lián)網(wǎng)則是智能電網(wǎng)的高級階段，“互聯(lián)網(wǎng)＋智慧能源”進一步豐富了智能電網(wǎng)的內(nèi)涵;這些新概念均與大數(shù)據(jù)密切相關(guān)，大數(shù)據(jù)為智能電網(wǎng)的發(fā)展和運營提供了全景性視角和綜合性分析方法。就物理性質(zhì)而言，智能電網(wǎng)是能源電力系統(tǒng)與信息通信系統(tǒng)的高度融合;就其規(guī)劃發(fā)展和運營而言，智能電網(wǎng)離不開人的參與，且受到社會環(huán)境的影響，所以智能電網(wǎng)也可被看作是一個由內(nèi)、外部數(shù)據(jù)構(gòu)成的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。內(nèi)部數(shù)據(jù)由智能電網(wǎng)本身的系統(tǒng)產(chǎn)生，外部數(shù)據(jù)包括可反映經(jīng)濟、社會、政策、氣候、用戶特征、地理環(huán)境等影響電網(wǎng)規(guī)劃和運行的數(shù)據(jù)。在智能電網(wǎng)的發(fā)展過程中，大數(shù)據(jù)必將發(fā)揮越來越重要的作用。
　　
　　但是從目前來看，電力行業(yè)數(shù)據(jù)在可獲取的顆粒程度，數(shù)據(jù)獲取的及時性、完整性、一致性等方面的表現(xiàn)均不盡如人意，數(shù)據(jù)源的唯一性、及時性和準確性急需提升，部分數(shù)據(jù)尚需手動輸入，采集效率和準確度還有所欠缺，行業(yè)中企業(yè)缺乏完整的數(shù)據(jù)管控策略、組織以及管控流程。電力行業(yè)缺乏行業(yè)層面的數(shù)據(jù)模型定義與主數(shù)據(jù)管理，各單位數(shù)據(jù)口徑不一致。行業(yè)中存在較為嚴重的數(shù)據(jù)壁壘，業(yè)務(wù)鏈條間也尚未實現(xiàn)充分的數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)重復(fù)存儲的現(xiàn)象較為突出。
　　
　　業(yè)內(nèi)稱電力行業(yè)擁抱大數(shù)據(jù)，急需推動電力企業(yè)間的數(shù)據(jù)開放共享，建設(shè)電力行業(yè)統(tǒng)一的元數(shù)據(jù)和主數(shù)據(jù)管理平臺，建立統(tǒng)一的電力數(shù)據(jù)模型和行業(yè)級電力數(shù)據(jù)中心，開發(fā)電力數(shù)據(jù)分析挖掘的模型庫和規(guī)則庫，挖掘電力大數(shù)據(jù)價值，面向行業(yè)內(nèi)外提供內(nèi)容增值服務(wù)。
　　
　　協(xié)調(diào)發(fā)展智慧電力、智能電網(wǎng)和智慧城市。電力大數(shù)據(jù)是智慧城市的基石，緊密圍繞智能電力系統(tǒng)的發(fā)展開展電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用實踐。以重塑電力核心價值、轉(zhuǎn)變電力發(fā)展方式為主線，未來必將實現(xiàn)智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合：將與城市的電、熱、氣、水和交通系統(tǒng)實現(xiàn)交互，把電能與供熱、供水、供氣以及交通系統(tǒng)進行互聯(lián)互通，形成城市互聯(lián)網(wǎng)，通過城市互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來進行整合，比如給家庭、社區(qū)、工業(yè)園區(qū)、企事業(yè)單位、醫(yī)院、學校提供一攬子能源解決方案，解決它的水、電、氣、油甚至包括污水處理、垃圾處理、暖氣供應(yīng)、冷氣供應(yīng)，整個能源資源的成套解決方案，是人性化、智能化甚至量身定制的解決方案。
　　
　　案例分析：電力行業(yè)如何擁抱大數(shù)據(jù)
　　
　　以電力大數(shù)據(jù)的先行者——AutoGrid為例
　　
　　1、正確姿勢
　　
　　AutoGrid的核心為其能源數(shù)據(jù)云平臺——EnergyDataPlatform（EDP），創(chuàng)造了電力系統(tǒng)全面的、動態(tài)的圖景。
　　
　　類似于高級搜索引擎或天氣預(yù)報算法，AutoGrid的能源數(shù)據(jù)平臺挖掘電網(wǎng)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的財富，進行數(shù)據(jù)集成，并建立其使用模式，建立定價和消費之間的相關(guān)性，并分析數(shù)以萬計的變量之間的相互關(guān)系。通過該能源數(shù)據(jù)平臺EDP，公共事業(yè)單位可以提前預(yù)測數(shù)周，或只是分，秒的電量消耗。大型工業(yè)電力用戶可以優(yōu)化他們的生產(chǎn)計劃和作業(yè)，以避開用電高峰。同時，電力供應(yīng)商可使用該能源數(shù)據(jù)平臺EDP來決定可再生資源，如太陽能，風能的并網(wǎng)，最大限度地減少這些能源間歇性對電網(wǎng)的影響。
　　
　　DROMS（DemandResponseOptimizationandManagementSystem，需求響應(yīng)優(yōu)化及管理系統(tǒng)）為AutoGrid的需求響應(yīng)管理工具。DROMS從已存在的AMI系統(tǒng)、有線網(wǎng)關(guān)、建筑管理系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控（SCADA）系統(tǒng)獲得實時數(shù)據(jù)，結(jié)合配電系統(tǒng)的物理特性，基于機器智能，分析產(chǎn)生對單一負載的精確預(yù)測，在需求響應(yīng)要求產(chǎn)生之前介入，迅速生成針對某一需求響應(yīng)的應(yīng)對策略。除此之外，對甩負荷要求及價格信號亦能有及時準確的反應(yīng)。
　　
　　2、優(yōu)化需求管理
　　
　　當需求側(cè)管理日益成為電力運營的一個重要部分時，電力大數(shù)據(jù)的應(yīng)用也變得日益重要。通過電力大數(shù)據(jù)的采集、分析及應(yīng)用，可以幫助電網(wǎng)各端匹配電力供應(yīng)和需求，降低電網(wǎng)各端的成本。
　　
　　AutoGrid的客戶覆蓋發(fā)電端、輸電端、配電端、用戶，可以幫助電網(wǎng)各端匹配電力供應(yīng)和需求，降低電網(wǎng)各端的成本。AutoGrid的能源數(shù)據(jù)云平臺EDP，收集并處理其客戶接入智能電網(wǎng)的智能電表、建筑管理系統(tǒng)、電壓調(diào)節(jié)器和溫控器等設(shè)備的數(shù)據(jù)，面向其用電客戶提供DROMS，獲取能量消耗情況，預(yù)測用電量，結(jié)合電價信息實現(xiàn)需求側(cè)響應(yīng)，生成需求側(cè)管理項目的分析報告，提升客戶全生命周期的價值收益；面向電網(wǎng)運營者提供DROMS，可提供需求響應(yīng)應(yīng)對策略，預(yù)測發(fā)電情況和電網(wǎng)動態(tài)負荷，預(yù)測電網(wǎng)運行故障，改善客戶平均停電時間和系統(tǒng)運營時間，從而實現(xiàn)電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度，減少非技術(shù)性損失，降低運營成本。
　　
　　來自于ARPA-E項目的支持，AutoGrid還開發(fā)了一套軟件來監(jiān)測電力在電網(wǎng)中的流動，幫助公用事業(yè)公司更好地滿足實時電力需求。在需求高峰期，公共事業(yè)公司可以讓精打細算的消費者知道他們在能源領(lǐng)域是如何花費的或要求具有環(huán)保意識的消費者主動減少自己的能源消耗。從而公共事業(yè)公司可以更好地快速有效地管理對電網(wǎng)的需求和供給的波動。
　　
　　由于在需求響應(yīng)的突出表現(xiàn)，AutoGrid被美國NavigantResearch列為2014年度需求響應(yīng)領(lǐng)軍企業(yè)。
　　
　　3、建立能耗圖景
　　
　　基于EDP和DROMS，AutoGrid可以為客戶提供一個大規(guī)模的、動態(tài)的、不間斷的、供能范圍內(nèi)的整體能耗圖景。利用該能耗圖景，公共事業(yè)公司可以可以實時“看”到本地區(qū)的能耗，以更好的進行電力控制。當數(shù)據(jù)不斷被累積，AutoGrid就能提供秒前、分鐘前甚至周前的用電預(yù)測，可以幫助電力企業(yè)客戶實現(xiàn)不影響舒適度和生產(chǎn)率情況下的優(yōu)化排產(chǎn)計劃。因此，AutoGrid提供的不僅是能量消耗動態(tài)圖，它提供的還是需求側(cè)響應(yīng)的應(yīng)對方案。