大數(shù)據(jù)是電網(wǎng)創(chuàng)新變革的重要驅(qū)動力

大數(shù)據(jù)和電力領(lǐng)域?qū)＜覈@電網(wǎng)發(fā)展趨勢,大數(shù)據(jù)技術(shù)、理論與方法,大數(shù)據(jù)在電力領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望等方面分享實踐經(jīng)驗與研究成果，共推電力大數(shù)據(jù)研究與實踐。

大數(shù)據(jù)是工業(yè)社會的“石油”資源，誰掌握了數(shù)據(jù)，誰就掌握了主動權(quán)。2015年8月，國務(wù)院印發(fā)《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》，黨的十八屆五中全會又明確提出實施“國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略”，強調(diào)能源領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)信息資源建設(shè)。2017年政府工作報告提出，深入推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動和國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略。近年來，國家電網(wǎng)公司按照黨中央、國務(wù)院的大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，積極開展大數(shù)據(jù)應(yīng)用創(chuàng)新實踐，發(fā)揮電力大數(shù)據(jù)快捷、細(xì)化、客觀的優(yōu)勢，為公司創(chuàng)新發(fā)展提供信息支撐。

把握能源發(fā)展方向 以數(shù)據(jù)驅(qū)動電網(wǎng)大變革

“數(shù)據(jù)驅(qū)動的大數(shù)據(jù)方法作為一種輔助性手段，將在智能電網(wǎng)的發(fā)展中發(fā)揮越來越重要的支撐作用。”中國科學(xué)院院士周孝信在《關(guān)于未來電力系統(tǒng)發(fā)展趨勢和研究方向的思考》主題演講中闡述了當(dāng)前能源電力系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)并給出了答案。

中國工程院院士薛禹勝在《科學(xué)研究范式的協(xié)同是大數(shù)據(jù)思維不可或缺的組分》主題演講中指出，大數(shù)據(jù)時代，不僅要知道是不是相關(guān)，更需要研究背后的因果關(guān)系。“如果統(tǒng)計分析與因果分析融為一體，緊密結(jié)合具體領(lǐng)域問題，相信大數(shù)據(jù)在以因果關(guān)系主導(dǎo)的電力系統(tǒng)領(lǐng)域中，會產(chǎn)生更積極的影響。”

中國工程院院士、中國電科院院長郭劍波指出：“智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)是電力系統(tǒng)及相關(guān)領(lǐng)域數(shù)據(jù)的有機融合，是一系列對數(shù)據(jù)處理與利用的理論、方法與技術(shù)，是一種對規(guī)律的全新認(rèn)識論和價值萃取思想。利用智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)支撐能源系統(tǒng)的廣泛互聯(lián)、高度智能、開放互動和可持續(xù)發(fā)展，將是未來電網(wǎng)的發(fā)展與提升方向?！?

“大數(shù)據(jù)的核心是數(shù)據(jù)驅(qū)動，其基本機理是通過數(shù)據(jù)透視事物的本質(zhì)，挖掘事物背后存在的關(guān)聯(lián)關(guān)系和找尋事物的潛在規(guī)律。大數(shù)據(jù)不只是以統(tǒng)計為手段發(fā)現(xiàn)事物的統(tǒng)計規(guī)律，而是采用多維度、多源數(shù)據(jù)融合，綜合運用關(guān)聯(lián)分析去發(fā)掘事物的混沌規(guī)律。大數(shù)據(jù)可以獨立于物理模型，利用數(shù)學(xué)規(guī)律揭示事物本質(zhì)?！敝袊娍圃焊痹洪L王繼業(yè)在大會專題報告《中國電科院大數(shù)據(jù)應(yīng)用實踐》中給出了對大數(shù)據(jù)的新理解和新認(rèn)識，并指出，面對未來電網(wǎng)在新能源廣泛接入、大電網(wǎng)互聯(lián)和市場放開環(huán)境下運行特征的開放性、不確定性和普遍關(guān)聯(lián)性，大數(shù)據(jù)能夠以全量數(shù)據(jù)反映系統(tǒng)特征，提供全景式全過程的研究視角。

促進(jìn)創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化 匯聚大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展新動能

智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用將實現(xiàn)割裂的數(shù)據(jù)資源向有效的數(shù)據(jù)資產(chǎn)轉(zhuǎn)化，支撐更全面的分析、更準(zhǔn)確的預(yù)測及更具價值的決策支持。中國電科院于2014年正式啟動電力大數(shù)據(jù)研究工作，通過集中多專業(yè)優(yōu)勢力量開展大數(shù)據(jù)聯(lián)合攻關(guān)，經(jīng)過近三年的努力，在智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)研究、統(tǒng)一平臺研發(fā)和多領(lǐng)域應(yīng)用開發(fā)等多方面取得了一定成果。

通過研究實踐，中國電科院梳理出大數(shù)據(jù)技術(shù)框架，涉及數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)服務(wù)和數(shù)據(jù)安全等環(huán)節(jié)，形成一套開展大數(shù)據(jù)工作需要研究內(nèi)容的全集，指導(dǎo)工作開展。自主研發(fā)建成了與國際主流大數(shù)據(jù)技術(shù)同步的大數(shù)據(jù)平臺，在數(shù)據(jù)、計算力和算法等核心能力上具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先優(yōu)勢，并已支撐中國電科院多個研究所開展應(yīng)用開發(fā)。在數(shù)據(jù)融合關(guān)鍵技術(shù)方面形成了基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型的整體應(yīng)用架構(gòu)；在數(shù)據(jù)分析挖掘方面，形成了全流程的綜合電力大數(shù)據(jù)分析挖掘能力。

目前，中國電科院已開展了25項大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究工作。在電網(wǎng)規(guī)劃運行方面，形成了以數(shù)據(jù)驅(qū)動的大電網(wǎng)安全防御、新一代調(diào)控大數(shù)據(jù)系統(tǒng)及應(yīng)用研發(fā)、面向城網(wǎng)規(guī)劃的城市電力地圖為代表的一系列應(yīng)用成果；在資產(chǎn)運維管理方面，形成配電設(shè)備運行效率和供電能力分析、臺區(qū)重過載預(yù)警和風(fēng)險評估及繼電保護(hù)設(shè)備分析與狀態(tài)評價等典型應(yīng)用；在用戶和社會服務(wù)方面，形成電力數(shù)據(jù)資產(chǎn)標(biāo)簽化、售電量預(yù)測及新能源政策評價和宏觀經(jīng)濟分析等特色應(yīng)用成果。并且基于不同專業(yè)開展大數(shù)據(jù)工作的特點，總結(jié)梳理出大數(shù)據(jù)在電力行業(yè)應(yīng)用的五大階段：數(shù)據(jù)的抽取與整合、數(shù)據(jù)的基本特征分析、數(shù)據(jù)的深度分析、數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)建模和數(shù)據(jù)模型的固化實現(xiàn)，這五個階段針對不同的場景解決問題。

中國電科院自主研發(fā)的城市電力地圖通過將電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)與地理信息數(shù)據(jù)相結(jié)合，跨領(lǐng)域融合電網(wǎng)拓?fù)洹㈦娋W(wǎng)運行、設(shè)備生產(chǎn)運維、用戶用電信息以及地理、氣象、經(jīng)濟、人文社會等電力系統(tǒng)內(nèi)外部數(shù)據(jù)，將各類信息和分析結(jié)果在地圖上直觀地展示出來，實現(xiàn)了負(fù)荷典型發(fā)展模式分析、可靠性影響因素分析和基于車輛軌跡挖掘的充電需求分析等應(yīng)用。

配網(wǎng)運行效率和供電能力分析的目標(biāo)是通過大數(shù)據(jù)技術(shù)找到影響配電設(shè)備運行效率和供電能力的主要因素。中國電科院在國網(wǎng)運監(jiān)中心的組織下，選取近5年投運和已運行10年以上兩組設(shè)備，分析其供電裕度的占比及分布，發(fā)現(xiàn)某些區(qū)域存在著一些“年輕”設(shè)備供電裕度不足，有些區(qū)域部分設(shè)備一些“老”設(shè)備仍有較大供電裕度的現(xiàn)象。該項研究應(yīng)用成果能夠為未來規(guī)劃和投資提供指導(dǎo)。

臺區(qū)重過載預(yù)警與風(fēng)險評估應(yīng)用匯聚了PMS系統(tǒng)、國網(wǎng)GIS系統(tǒng)、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、營銷管理系統(tǒng)、應(yīng)急搶修管理平臺等六大業(yè)務(wù)系統(tǒng)，包含設(shè)備臺賬、改造記錄等共3億多條數(shù)據(jù)。2016年年初，該應(yīng)用在國網(wǎng)山東電力上線試運行，預(yù)測的準(zhǔn)確率和命中率分別在70%和90%，為春節(jié)保供電等提供了重要支撐。

此外，利用大數(shù)據(jù)平臺及其上層數(shù)據(jù)資產(chǎn)標(biāo)簽管理工具，中國電科院還融合某地300多萬用戶用電營銷數(shù)據(jù)、地理信息和商業(yè)數(shù)據(jù)，快速的存儲、處理與融合，結(jié)合自主研發(fā)的自適應(yīng)聚類等多種算法，建立了一套從原始數(shù)據(jù)提取用電特征標(biāo)簽，構(gòu)建360度用戶畫像的完整技術(shù)體系，為后續(xù)開展用戶用電數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)。

在應(yīng)用場景介紹中，記者看到每項應(yīng)用都有量化的表征，對比經(jīng)驗方法，都有了精準(zhǔn)可視的結(jié)果。如在國網(wǎng)安質(zhì)部隱患排查數(shù)據(jù)分析中，分析結(jié)果一目了然，對線樹矛盾隱患，以往憑經(jīng)驗對樹木生長情況判斷，而通過融合氣象等因素數(shù)據(jù)，就可以對線樹矛盾發(fā)生概率進(jìn)行量化。

這些研究成果把大數(shù)據(jù)和電網(wǎng)應(yīng)用結(jié)合，能夠為電網(wǎng)各專業(yè)和省公司的大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供經(jīng)驗和技術(shù)基礎(chǔ)，在尋求良好的應(yīng)用場景、目標(biāo)和數(shù)據(jù)價值實現(xiàn)等方面發(fā)揮重要作用。

國網(wǎng)信通部副主任魏曉菁表示，公司啟動并實施了信息通信新技術(shù)推動智能電網(wǎng)和一強三優(yōu)現(xiàn)代公司的創(chuàng)新發(fā)展行動計劃，組織編制了大數(shù)據(jù)應(yīng)用的指導(dǎo)意見，開展了大數(shù)據(jù)應(yīng)用建設(shè)，鼓勵專業(yè)單位開展個性化的創(chuàng)新應(yīng)用。中國電科院近幾年來在大數(shù)據(jù)方面開展了積極的探索和實踐，充分發(fā)揮了科研院所的創(chuàng)新能力，走在了公司前列。

據(jù)國網(wǎng)運監(jiān)中心副主任汪峰介紹，國網(wǎng)運監(jiān)中心負(fù)責(zé)運營數(shù)據(jù)資產(chǎn)的統(tǒng)一管理，逐步探索形成了用數(shù)據(jù)開展監(jiān)測、用監(jiān)測管理數(shù)據(jù)的管理思路，大力推動數(shù)據(jù)應(yīng)用各項工作，努力使數(shù)據(jù)得到充分的發(fā)揮。

未來，中國電科院將發(fā)揮多專業(yè)技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢，進(jìn)一步全面推進(jìn)大數(shù)據(jù)建設(shè)，建立一朵云、一平臺、一顆星、多中心、多應(yīng)用運行模式，依托中國電科院大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)數(shù)據(jù)應(yīng)用中心和衛(wèi)星資源中心，基于數(shù)據(jù)為國家電網(wǎng)公司與政府社會提供智能化服務(wù)。

加強數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理 使智能電網(wǎng)價值形態(tài)躍升

“數(shù)據(jù)即資產(chǎn)?！贝髷?shù)據(jù)為電力行業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇，同時也提出了新的挑戰(zhàn)。據(jù)外媒發(fā)布的研究報告顯示，到2025年，全球電網(wǎng)資產(chǎn)管理和狀態(tài)監(jiān)測解決方案市場規(guī)模將從2016年的26億美元增長至65億美元。為此，必須通過良好的大數(shù)據(jù)管理，切實提高電力生產(chǎn)、營銷及電網(wǎng)運維等方面的管理水平。

與會專家們認(rèn)為，需要把數(shù)據(jù)從資產(chǎn)發(fā)展成一種商品，讓數(shù)據(jù)像商品一樣進(jìn)行流通，才能產(chǎn)生新的價值。數(shù)據(jù)資產(chǎn)化以后，數(shù)據(jù)流動的速度影響數(shù)據(jù)的價值。數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理的基本原理就是管理資產(chǎn)的方法加上數(shù)據(jù)的特征，通過數(shù)據(jù)資產(chǎn)盤點、數(shù)據(jù)資產(chǎn)評估和數(shù)據(jù)資產(chǎn)運營三步對數(shù)據(jù)資產(chǎn)進(jìn)行管理，其核心就是解決好數(shù)據(jù)的“存、管、用”問題。

如僅從體量特征和技術(shù)范疇來講，電力大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)在電力行業(yè)的聚焦和子集。但是，電力大數(shù)據(jù)不僅僅是技術(shù)進(jìn)步，更是涉及整個電力系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)時代發(fā)展理念、管理體制和技術(shù)路線等方面的重大變革，管理好數(shù)據(jù)資產(chǎn)將實現(xiàn)智能電網(wǎng)在大數(shù)據(jù)時代下價值形態(tài)的躍升。

電力大數(shù)據(jù)將向什么方向發(fā)展？面對眾多復(fù)雜和不確定性的變化和互動與主動的需求，電網(wǎng)需要快速提升實時感知、高速通信、快速響應(yīng)的能力，建立起一套智能化體系來應(yīng)對沖擊和挑戰(zhàn)，電網(wǎng)不再是傳統(tǒng)的物理能源輸送網(wǎng)絡(luò)，而是逐步呈現(xiàn)出物理與信息的融合特性，讓電網(wǎng)同時具備計算、通信、控制、協(xié)同和自治的能力，未來智能電網(wǎng)的主要特征是信息物理融合。

        “中國電科院將繼續(xù)加快大數(shù)據(jù)能力培育、依托各專業(yè)所在應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新實踐，圍繞國家電網(wǎng)公司的業(yè)務(wù)支撐定位，全面支撐公司安全生產(chǎn)、運營發(fā)展與客戶服務(wù)。在未來的研究中，將努力形成在大數(shù)據(jù)應(yīng)用上的鮮明特色，成為對電網(wǎng)的主要技術(shù)支撐手段，培育大數(shù)據(jù)在電網(wǎng)創(chuàng)新中的驅(qū)動力?！?