《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 通信與網(wǎng)絡 > 業(yè)界動態(tài) > 電網(wǎng)信息化 大數(shù)據(jù)+智能電網(wǎng)

電網(wǎng)信息化 大數(shù)據(jù)+智能電網(wǎng)

2015-09-10

  電力大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)理念、技術和方法在電力行業(yè)的實踐。電力大數(shù)據(jù)涉及到發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度各環(huán)節(jié),是跨單位、跨專業(yè)、跨業(yè)務數(shù)據(jù)分析與挖掘,以及數(shù)據(jù)可視化。

  電力大數(shù)據(jù)由結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化構(gòu)成,隨著智能電網(wǎng)建設和物聯(lián)網(wǎng)的應用,非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出快速增長的勢頭,其數(shù)量將大大超過結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。電力大數(shù)據(jù)的特性滿足大數(shù)據(jù)的五個特性,一是數(shù)據(jù)量大(Volume)、二是處理速度快(Velocity)、三是數(shù)據(jù)類型多(Variety)、四是價值大(Value)、五是精確性高(Veracity)。

  電力大數(shù)據(jù)主要來源于電力生產(chǎn)和電能使用的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié),可大致分為三類:一是電網(wǎng)運行和設備檢測或監(jiān)測數(shù)據(jù);二是電力企業(yè)營銷數(shù)據(jù),如交易電價、售電量、用電客戶等方面數(shù)據(jù);三是電力企業(yè)管理數(shù)據(jù)。通過使用智能電表等智能終端設備可采集整個電力系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù),再對采集的電力大數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的處理和分析,從而實現(xiàn)對電網(wǎng)的實時監(jiān)控;進一步地,結(jié)合大數(shù)據(jù)分析與電力系統(tǒng)模型,可以對電網(wǎng)運行進行診斷、優(yōu)化和預測,為電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟、高效地運行提供保障。

  云計算、大數(shù)據(jù)分析等信息新技術必將激活電力大數(shù)據(jù)中蘊含的價值,也必將釋放電力大數(shù)據(jù)的市場潛力。根據(jù)GTMResearch的研究分析,到2020年,全世界電力大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)市場將達到38億美元的規(guī)模,電力大數(shù)據(jù)的采集、管理、分析與服務行業(yè)將迎來前所未有的發(fā)展機遇。

  大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)的關系

  隨著博客、社交網(wǎng)絡、以及云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術的興起,互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)信息正以前所未有的速度增長和累積。互聯(lián)網(wǎng)用戶的互動,企業(yè)和政府的信息發(fā)布,物聯(lián)網(wǎng)傳感器感應的實時信息每時每刻都在產(chǎn)生大量的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)分散在整個互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡體系內(nèi),體量極其巨大。這些數(shù)據(jù)中蘊含了對經(jīng)濟,科技,教育等等領域非常寶貴的信息。這就是互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)興起的根源和背景。

  與此同時,深度學習為代表的機器學習算法在互聯(lián)網(wǎng)領域的廣泛使用,使得互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)開始與人工智能進行更為深入的結(jié)合,這其中就包括在大數(shù)據(jù)和人工智能領域領先的世界級公司,如百度,谷歌,微軟等。2011年谷歌開始將“深度學習”運用在自己的大數(shù)據(jù)處理上,互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)與人工智能的結(jié)合為互聯(lián)網(wǎng)大腦的智慧和意識產(chǎn)生奠定了基礎。

  大數(shù)據(jù)助力電網(wǎng)信息化

  智能電網(wǎng)建設離不開電網(wǎng)工程建設的信息化,而在電網(wǎng)工程建設的信息化中,洛斯達具有行業(yè)領先優(yōu)勢。

  “經(jīng)過多年積累,洛斯達在對電網(wǎng)工程的信息化成果總結(jié)完善和深化應用過程中,逐步構(gòu)建了以特高壓工程為核心的電網(wǎng)工程大數(shù)據(jù)平臺?!遍惼浇榻B說,“通過積累工程過程中產(chǎn)生的各類大數(shù)據(jù),建設了大數(shù)據(jù)平臺,服務于電網(wǎng)工程全生命周期,為工程咨詢評審、設計、施工、運行等工作提供信息服務?!?/p>

  據(jù)了解,在電網(wǎng)規(guī)劃工作中,洛斯達可以提供涵蓋經(jīng)濟、社會、環(huán)境、技術等方面的數(shù)據(jù)作為支撐。在多個電網(wǎng)工程的前期專題研究與可研評審中提供了大量能源資源、電力資源、前期專題、歷史工程等十多大類、幾十小類的規(guī)劃大數(shù)據(jù),實現(xiàn)對工程各階段咨詢評審業(yè)務的有效支撐。

  在設計階段,可提供天、空、地一體化的全三維數(shù)字化作業(yè)方式,實現(xiàn)各專業(yè)協(xié)同工作,極大降低實地勘測工作量,有效縮短工期,大幅提升設計院工作效率和質(zhì)量。

  在施工過程中,能夠進行施工全程監(jiān)控,更加有效地控制施工質(zhì)量、安全及進度,實時掌控施工現(xiàn)場情況。在電網(wǎng)運營過程中,能融合電網(wǎng)資源、公共資源以及電網(wǎng)規(guī)劃、前期、設計、施工、運檢、調(diào)度、營銷等企業(yè)核心業(yè)務數(shù)據(jù),全面真實再現(xiàn)實體大電網(wǎng)及其運營態(tài)勢,通過數(shù)據(jù)挖掘與價值提取,推動“一次數(shù)據(jù)”向“二次數(shù)據(jù)”轉(zhuǎn)化,實現(xiàn)數(shù)據(jù)增值,支撐電網(wǎng)管理層科學決策。

  當今世界新一輪科技和創(chuàng)業(yè)革命正在蓬勃興起,數(shù)據(jù)是基礎性資源,也是重要的生產(chǎn)力,大數(shù)據(jù)與云計算、互聯(lián)網(wǎng)等新技術相結(jié)合,正迅速并日益深刻地改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活方式,從某種程度上說,誰擁有了大數(shù)據(jù)誰就擁有了未來。洛斯達公司將繼續(xù)利用大數(shù)據(jù)技術構(gòu)建“能源大數(shù)據(jù)中心”和“工程大數(shù)據(jù)中心”兩個核心平臺,為建設能源智庫提供信息支撐。

  大數(shù)據(jù)和工業(yè)4.0相依相存

  大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的逐漸成熟,使其成為工業(yè)4.0的標配技術之一。在制造業(yè)領域,很多機器都安裝了一個或或多個微處理器采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)。這些無處不在的傳感器和微處理器,形成了極為龐大的數(shù)據(jù)來源,常規(guī)的數(shù)據(jù)庫技術己難以完成捕捉、存儲、管理和分析這種大規(guī)模的數(shù)據(jù)集合。而利用大數(shù)據(jù)技術,則能清晰而有邏輯地對這些數(shù)據(jù)進行有目的的分析。其給制造業(yè)帶來的益處包括優(yōu)化生產(chǎn)與管理流程、降低成本、提高運營效率、實現(xiàn)精準營銷等等。大數(shù)據(jù)技術可以幫助制造業(yè)企業(yè)掌握并預測以客戶為中心的市場狀況和變化趨勢,并根據(jù)數(shù)據(jù)洞察形成最佳的行動方案和建議。

  事實上,對制造業(yè)企業(yè)而言,大數(shù)據(jù)技術的戰(zhàn)略意義不僅在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息,更在于對數(shù)據(jù)的“加工能力”——對大量的數(shù)據(jù)進行專業(yè)化的處理,使之轉(zhuǎn)化成為對企業(yè)有用的信息。制造業(yè)企業(yè)如果能夠在工業(yè)環(huán)境中建立起大數(shù)據(jù)平臺,提高工廠對不同設備收集的海量信息進行梳理的能力,提高企業(yè)信息系統(tǒng)的計算能力和數(shù)據(jù)消化能力,實現(xiàn)對企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)、銷售數(shù)據(jù)、客戶數(shù)據(jù)的實時而有針對性的分析,并用其指導下一輪的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務。這將會使得企業(yè)能夠在低成本運營的同時,有效實現(xiàn)按需生產(chǎn),從而在實現(xiàn)綠色生產(chǎn)的同時,提高企業(yè)的經(jīng)營效率?!@是真正的可持續(xù)發(fā)展。

  電力大數(shù)據(jù)的三種商業(yè)應用模式

  對接智能電網(wǎng)優(yōu)化需求響應

  也就是通過將能源生產(chǎn)、消費數(shù)據(jù)與內(nèi)部智能設備、客戶信息、電力運行等數(shù)據(jù)結(jié)合,充分挖掘客戶行為特征,提高能源需求預測準確性,發(fā)現(xiàn)電力消費規(guī)律,提升企業(yè)運營效率效益。

  對于電網(wǎng)企業(yè)來說,這個模式能夠提高企業(yè)經(jīng)營決策中所需數(shù)據(jù)的廣度與深度,增強對企業(yè)經(jīng)營發(fā)展趨勢的洞察力和前瞻性,有效支撐決策管理。

  能源數(shù)據(jù)綜合服務平臺

  該模式通過建設一個分析與應用平臺,集成能源供給、消費、相關技術的各類數(shù)據(jù),為包括政府、企業(yè)、學校、居民等不同類型參與方提供大數(shù)據(jù)分析和信息服務。該模式中,電網(wǎng)企業(yè)具有資金、技術、數(shù)據(jù)資源等方面優(yōu)勢,具備成為綜合服務平臺提供方的條件。

  支撐智能化節(jié)能產(chǎn)品研發(fā)

  該模式主要將能源大數(shù)據(jù)、信息通訊與工業(yè)制造技術結(jié)合,通過對能源供給、消費、移動終端等不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進行綜合分析,設計開發(fā)出節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品,為用戶提供付費低、能效高的能源使用與生活方式。

  以智能家居產(chǎn)品為例,該模式既可為居民用戶提供節(jié)能降費服務以及快捷便利的用戶體驗,也可對能源企業(yè)尤其是電力企業(yè)改善用戶側(cè)需求管理、減少發(fā)電裝機等方面發(fā)揮作用。正在美國走向普及的智能電表也是一例,它具有電量結(jié)算功能,在整個電網(wǎng)范圍內(nèi)標識售電商和用戶,可通過更換芯片更換售電商。該模式中,電網(wǎng)企業(yè)不一定具備產(chǎn)品研發(fā)優(yōu)勢,但可利用電力數(shù)據(jù)采集與分析方面的優(yōu)勢,既可通過與設備制造商合作改進用戶需求側(cè)管理,也可通過共同參與研發(fā)并在產(chǎn)品銷售中獲取收益。

  什么是智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)

  中國電科院認為,智能電網(wǎng)是以物理電網(wǎng)為基礎,將現(xiàn)代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。它涵蓋發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度等各個環(huán)節(jié),對電力市場中各利益方的需求和功能進行協(xié)調(diào)。

  隨著智能電網(wǎng)的快速發(fā)展,智能電表的大規(guī)模部署和傳感監(jiān)測技術的廣泛應用,電力工業(yè)產(chǎn)生了大量結(jié)構(gòu)多樣、來源復雜的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)來源的不同,可以將智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分為電網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)和電網(wǎng)外部數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)之間并非彼此孤立,而是相互關聯(lián)、相互影響,存在著比較復雜的關系。大數(shù)據(jù)是實現(xiàn)智能電網(wǎng)“智能化”的重要工具。

  智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)帶來的挑戰(zhàn):如何利用如此眾多且復雜的數(shù)據(jù)?如何面對缺失和無效的數(shù)據(jù)?如何將數(shù)據(jù)整合集成進入大數(shù)據(jù)平臺?如何將數(shù)據(jù)成果轉(zhuǎn)換為業(yè)務應用?

  智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)帶來的機遇:轉(zhuǎn)變視角,以大數(shù)據(jù)的視角,重新對數(shù)據(jù)的進行認知;建立機制,有機會重新設計數(shù)據(jù)產(chǎn)生和利用的流程;搭建平臺,固化數(shù)據(jù)生產(chǎn)、加工、利用的流程;創(chuàng)新應用,用新的服務模式轉(zhuǎn)變原有的應用體系。

33.png

  配電網(wǎng)可靠性關鍵因素分析

44.png

  特殊時期配電負荷風險預警

55.png

  用電量趨勢分析預測

66.png

 

   電力地圖

  電力大數(shù)據(jù)技術包括哪些?

  電力大數(shù)據(jù)技術滿足電力數(shù)據(jù)飛速增長,滿足各專業(yè)工作需要,滿足提高電力工業(yè)發(fā)展需要,服務經(jīng)濟發(fā)展需要。電力大數(shù)據(jù)技術包括:高性能計算、數(shù)據(jù)挖掘、統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)可視化等。

  1)高性能計算

  通過Hadoop分布式計算技術采用MAP-REDUCE模型建立分布式計算集群或者YonghongZ-Suite等高性能工具,對電力大數(shù)據(jù)進行分布式計算和處理。

  2)數(shù)據(jù)挖掘技術

  數(shù)據(jù)挖掘技術是通過分析大量數(shù)據(jù),從大量數(shù)據(jù)中尋找其規(guī)律的技術,主要有數(shù)據(jù)準備、規(guī)律尋找和規(guī)律表示3個步驟。數(shù)據(jù)準備是從相關的數(shù)據(jù)源中選取所需的數(shù)據(jù)并整合成用于數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)集;規(guī)律尋找是用某種方法將數(shù)據(jù)集所含的規(guī)律找出來;規(guī)律表示是盡可能以用戶可理解的方式(如可視化)將找出的規(guī)律表示出來。

  數(shù)據(jù)挖掘的任務有關聯(lián)分析、聚類分析、分類分析、異常分析、特異群組分析和演變分析等等。

  3)統(tǒng)計分析

  統(tǒng)計分析,常指對收集到的有關數(shù)據(jù)資料進行整理歸類并進行解釋的過程。統(tǒng)計分析可分為描述統(tǒng)計和推斷統(tǒng)計。

  1、描述統(tǒng)計

  描述統(tǒng)計是將研究中所得的數(shù)據(jù)加以整理、歸類、簡化或繪制成圖表,以此描述和歸納數(shù)據(jù)的特征及變量之間的關系的一種最基本的統(tǒng)計方法。描述統(tǒng)計主要涉及數(shù)據(jù)的集中趨勢、離散程度和相關強度,最常用的指標有平均數(shù)、標準差、相關系數(shù)等。

  2、推斷統(tǒng)計

  推斷統(tǒng)計指用概率形式來決斷數(shù)據(jù)之間是否存在某種關系及用樣本統(tǒng)計值來推測總體特征的一種重要的統(tǒng)計方法。推斷統(tǒng)計包括總體參數(shù)估計和假設檢驗,最常用的方法有Z檢驗、T檢驗、卡方檢驗等

  4)數(shù)據(jù)可視化技術

  數(shù)據(jù)可視化數(shù)據(jù)可視化主要旨在借助于圖形化手段,清晰有效地傳達與溝通信息,便于相關者對數(shù)據(jù)的理解和認識。數(shù)據(jù)可視化與信息圖形、信息可視化、科學可視化以及統(tǒng)計圖形密切相關。

  總結(jié)一下,從未來看,智能電網(wǎng)的實現(xiàn)的確需要大數(shù)據(jù)做支撐,但在我國電網(wǎng)環(huán)境下,這將還是一個漫長的過程。當前說大數(shù)據(jù),更多是噱頭,吸引眼球和忽悠項目罷了。大部分省級公司的數(shù)據(jù)更多應該還是結(jié)構(gòu)化運營數(shù)據(jù),頂多T級了。


本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認版權者。如涉及作品內(nèi)容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。