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大資料是電網創新變革的重要驅動力

3月9日,中國電力科學研究院電力大資料技術研讨會在北京召開。來自國家能源局、國家電網公司、發電集團、高等院校、社會企業的300餘位嘉賓參會。大資料和電力領域專家圍繞電網發展趨勢,大資料技術、理論與方法,大資料在電力領域的應用現狀與展望等方面分享實踐經驗與研究成果,共推電力大資料研究與實踐。

大資料是工業社會的“石油”資源,誰掌握了資料,誰就掌握了主動權。2015年8月,國務院印發《促進大資料發展行動綱要》,黨的十八屆五中全會又明确提出實施“國家大資料戰略”,強調能源領域的大資料資訊資源建設。2017年政府工作報告提出,深入推進“網際網路+”行動和國家大資料戰略。近年來,國家電網公司按照黨中央、國務院的大資料發展戰略要求,積極開展大資料應用創新實踐,發揮電力大資料快捷、細化、客觀的優勢,為公司創新發展提供資訊支撐。

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把握能源發展方向,以資料驅動電網大變革

“資料驅動的大資料方法作為一種輔助性手段,将在智能電網的發展中發揮越來越重要的支撐作用。”中國科學院院士周孝信在《關于未來電力系統發展趨勢和研究方向的思考》主題演講中闡述了目前能源電力系統面臨的挑戰并給出了答案。

中國工程院院士薛禹勝在《科學研究範式的協同是大資料思維不可或缺的組分》主題演講中指出,大資料時代,不僅要知道是不是相關,更需要研究背後的因果關系。“如果統計分析與因果分析融為一體,緊密結合具體領域問題,相信大資料在以因果關系主導的電力系統領域中,會産生更積極的影響。”

中國工程院院士、中國電科院院長郭劍波指出:“智能電網大資料是電力系統及相關領域資料的有機融合,是一系列對資料處理與利用的理論、方法與技術,是一種對規律的全新認識論和價值萃取思想。利用智能電網大資料支撐能源系統的廣泛互聯、高度智能、開放互動和可持續發展,将是未來電網的發展與提升方向。”

“大資料的核心是資料驅動,其基本機理是通過資料透視事物的本質,挖掘事物背後存在的關聯關系和找尋事物的潛在規律。大資料不隻是以統計為手段發現事物的統計規律,而是采用多元度、多源資料融合,綜合運用關聯分析去發掘事物的混沌規律。大資料可以獨立于實體模型,利用數學規律揭示事物本質。”中國電科院副院長王繼業在大會專題報告《中國電科院大資料應用實踐》中給出了對大資料的新了解和新認識,并指出,面對未來電網在新能源廣泛接入、大電網互聯和市場放開環境下運作特征的開放性、不确定性和普遍關聯性,大資料能夠以全量資料反映系統特征,提供全景式全過程的研究視角。

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促進創新成果轉化,彙聚大資料應用發展新動能

智能電網大資料的應用将實作割裂的資料資源向有效的資料資産轉化,支撐更全面的分析、更準确的預測及更具價值的決策支援。中國電科院于2014年正式啟動電力大資料研究工作,通過集中多專業優勢力量開展大資料聯合攻關,經過近三年的努力,在智能電網大資料關鍵技術研究、統一平台研發和多領域應用開發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資料技術架構,涉及資料采集、資料存儲、資料處理、資料分析、資料可視化、資料管理、資料服務和資料安全等環節,形成一套開展大資料工作需要研究内容的全集,指導工作開展。自主研發建成了與國際主流大資料技術同步的大資料平台,在資料、計算力和算法等核心能力上具有業内領先優勢,并已支撐中國電科院多個研究所開展應用開發。在資料融合關鍵技術方面形成了基于統一資料模型的整體應用架構;在資料分析挖掘方面,形成了全流程的綜合電力大資料分析挖掘能力。

目前,中國電科院已開展了25項大資料應用研究工作。在電網規劃運作方面,形成了以資料驅動的大電網安全防禦、新一代調控大資料系統及應用研發、面向城網規劃的城市電力地圖為代表的一系列應用成果;在資産運維管理方面,形成配電裝置運作效率和供電能力分析、台區重過載預警和風險評估及繼電保護裝置分析與狀态評價等典型應用;在使用者和社會服務方面,形成電力資料資産标簽化、售電量預測及新能源政策評價和宏觀經濟分析等特色應用成果。并且基于不同專業開展大資料工作的特點,總結梳理出大資料在電力行業應用的五大階段:資料的抽取與整合、資料的基本特征分析、資料的深度分析、資料的業務模組化和資料模型的固化實作,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的城市電力地圖通過将電網業務資料與地理資訊資料相結合,跨領域融合電網拓撲、電網運作、裝置生産運維、使用者用電資訊以及地理、氣象、經濟、人文社會等電力系統内外部資料,将各類資訊和分析結果在地圖上直覺地展示出來,實作了負荷典型發展模式分析、可靠性影響因素分析和基于車輛軌迹挖掘的充電需求分析等應用。

配網運作效率和供電能力分析的目标是通過大資料技術找到影響配電裝置運作效率和供電能力的主要因素。中國電科院在國網運監中心的組織下,選取近5年投運和已運作10年以上兩組裝置,分析其供電裕度的占比及分布,發現某些區域存在着一些“年輕”裝置供電裕度不足,有些區域部分裝置一些“老”裝置仍有較大供電裕度的現象。該項研究應用成果能夠為未來規劃和投資提供指導。

台區重過載預警與風險評估應用彙聚了pms系統、國網gis系統、配網自動化系統、用電資訊采集系統、營銷管理系統、應急搶修管理平台等六大業務系統,包含裝置台賬、改造記錄等共3億多條資料。2016年年初,該應用在國網山東電力上線試運作,預測的準确率和命中率分别在70%和90%,為春節保供電等提供了重要支撐。

此外,利用大資料平台及其上層資料資産标簽管理工具,中國電科院還融合某地300多萬使用者用電營銷資料、地理資訊和商業資料,快速的存儲、處理與融合,結合自主研發的自适應聚類等多種算法,建立了一套從原始資料提取用電特征标簽,建構360度使用者畫像的完整技術體系,為後續開展使用者用電資料分析提供基礎。

在應用場景介紹中,記者看到每項應用都有量化的表征,對比經驗方法,都有了精準可視的結果。如在國網安質部隐患排查資料分析中,分析結果一目了然,對線樹沖突隐患,以往憑經驗對樹木生長情況判斷,而通過融合氣象等因素資料,就可以對線樹沖突發生機率進行量化。

這些研究成果把大資料和電網應用結合,能夠為電網各專業和省公司的大資料應用提供經驗和技術基礎,在尋求良好的應用場景、目标和資料價值實作等方面發揮重要作用。

國網信通部副主任魏曉菁表示,公司啟動并實施了資訊通信新技術推動智能電網和一強三優現代公司的創新發展行動計劃,組織編制了大資料應用的指導意見,開展了大資料應用建設,鼓勵專業機關開展個性化的創新應用。中國電科院近幾年來在大資料方面開展了積極的探索和實踐,充分發揮了科研院所的創新能力,走在了公司前列。

據國網運監中心副主任汪峰介紹,國網運監中心負責營運資料資産的統一管理,逐漸探索形成了用資料開展監測、用監測管理資料的管理思路,大力推動資料應用各項工作,努力使資料得到充分的發揮。

未來,中國電科院将發揮多專業技術創新優勢,進一步全面推進大資料建設,建立一朵雲、一平台、一顆星、多中心、多應用運作模式,依托中國電科院大資料平台建設資料應用中心和衛星資源中心,基于資料為國家電網公司與政府社會提供智能化服務。

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加強資料資産管理,使智能電網價值形态躍升

“資料即資産。”大資料為電力行業帶來了新的發展機遇,同時也提出了新的挑戰。據外媒釋出的研究報告顯示,到2025年,全球電網資産管理和狀态監測解決方案市場規模将從2016年的26億美元增長至65億美元。為此,必須通過良好的大資料管理,切實提高電力生産、營銷及電網運維等方面的管理水準。

與會專家們認為,需要把資料從資産發展成一種商品,讓資料像商品一樣進行流通,才能産生新的價值。資料資産化以後,資料流動的速度影響資料的價值。資料資産管理的基本原理就是管理資産的方法加上資料的特征,通過資料資産盤點、資料資産評估和資料資産營運三步對資料資産進行管理,其核心就是解決好資料的“存、管、用”問題。

如僅從體量特征和技術範疇來講,電力大資料是大資料在電力行業的聚焦和子集。但是,電力大資料不僅僅是技術進步,更是涉及整個電力系統在大資料時代發展理念、管理體制和技術路線等方面的重大變革,管理好資料資産将實作智能電網在大資料時代下價值形态的躍升。

電力大資料将向什麼方向發展?面對衆多複雜和不确定性的變化和互動與主動的需求,電網需要快速提升實時感覺、高速通信、快速響應的能力,建立起一套智能化體系來應對沖擊和挑戰,電網不再是傳統的實體能源輸送網絡,而是逐漸呈現出實體與資訊的融合特性,讓電網同時具備計算、通信、控制、協同和自治的能力,未來智能電網的主要特征是資訊實體融合。

“中國電科院将繼續加快大資料能力培育、依托各專業所在應用領域的創新實踐,圍繞國家電網公司的業務支撐定位,全面支撐公司安全生産、營運發展與客戶服務。在未來的研究中,将努力形成在大資料應用上的鮮明特色,成為對電網的主要技術支撐手段,培育大資料在電網創新中的驅動力。”王繼業充滿期待。

本文轉自d1net(轉載)

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