电力大数据的应用前景与面临的挑战研究

邓传华

(广东电网有限责任公司 河源供电局,广东 河源 517000)

电力大数据的应用前景与面临的挑战研究

邓传华

(广东电网有限责任公司 河源供电局,广东 河源 517000)

本文介绍了大数据以及电力大数据的概念，分析比较了两者之间的关系。介绍了电力大数据在电网规划、电力大建设、电力大检修、电力大运行以及电力大营销方面的应用现状。进而对电力大数据的应用前景以及所面临的挑战进行了介绍，包括所采集的数据质量方面，数据集成方面以及数据分析的方面，最后得出重要结论。

电力；大数据；应用；挑战

随着我国信息技术的高速发展，在信息获取技术、互联网以及社交网络等方面都取得了较大的进展，这直接导致了数据规模的大幅度提升。人们可以在任何地点获取的最新的实时资讯，最大限度享受到了信息社会带来的便利，极大地促进了全球数字信息资源的增长[1]。

根据相关的统计资料显示，刚刚过去的两年中人类社会产生的数据已经达到甚至超过了人类历史所产生数据总和的80%[1]。与此同时，数据的量级也在飞速增长，大数据时代确实已经来到了我们每个人的身边。电力工业作为国家重大的能源支撑体系，也会跨入电力大数据的新时代。

在电力行业，由于大数据时代的到来面临着很大的发展机遇，同时也将面对严峻的挑战。随着我国智能电网建设的全面铺开，我国在电力行业的数据量将会提升一个数量级，数据来源以及数据结构将会更加多元化。

1 电力大数据

“大数据”是一个被每一个人所关注的新生事物，其内涵并不仅仅在于其容量巨大，而是在于其深层次的，隐藏在巨大数量背后的大价值。

1.1 大数据的概念

尽管，大数据对于人们并不陌生，但是，目前行业内部对大数据缺乏一个统一的概念。仅仅从字面上来理解，大数据指的是所包含的数据量非常巨大的数据，那么多大的数据量才可以称得上“巨大”呢？2010年Apache Hadoop组织将大数据定义为,“普通的计算机软件无法在可接受的时间范围内捕捉、管理、处理的规模庞大的数据集”[3]。维基百科将大数据定义为:“大数据是指无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合。”[4]

1.2 电力大数据

《大数据时代》的作者舍恩伯格说，可以抽象地认为,智能电网就是“大数据”这个概念在电力行业中的应用，就是通过网络将用户的用电习惯等信息传回给电网企业的信息中心，进行分析处理，并对电网规划、建设和服务等提供更可靠的依据[7]。

随着电力工业与信息化的深度融合，智能电网将承载着电力流、信息流和业务流，电网和电力信息通信网的用户将发生叠加，电网的整体价值会跃升[8]。这种价值的跃升将使电力企业具有大数据的时代特征，即电力大数据。

1.3大数据与电力大数据之间的关系

作为国家的重大基础性设施之一，电力行业的发展与人们的生活有着非常密切的联系。只有电力行业稳定发展，国家经济社会才能确保持续稳定发展。我国首次对电力行业大数据问题的白皮书——《中国电力大数据发展白皮书(2013)》中提到了电力大数据的二个特征——4V和3E。“4V”即体量大(Volume)、类型多(Variety)、速度快(Velocity)和价值化(Value)，“3E”指数据即能量(Energy)、数据即交互(Exchange)、数据即共情(Empathy)[9]。

随着电力工业化与信息化在我国的不断融合，在企业决策以及运营等方面，电力企业对电力信息的依存度正在逐步增强[10]。这种不断的融合使得电力企业在以上的几个方面具备了大数据时代的相关特征，因此，电力信息化将会不断发展，进而衍生出更多的增值服务，甚至产生新的运营管理模式。

2 电力大数据的应用现状

2.1 电力大数据在电网规划方面的应用分析

随着我国国民经济的发展以及人们生活水平的提高，我国的配网规划逐渐覆盖到更广大的地区，同时，数据量也得到了成百上千的提高，电力大数据将会在以下几个方面发挥出巨大的价值：

(1)居民用电量的估计。以之前存储的电量数据作为参考，结合当地的人口数据，经济情况，对该区域将来的用电量进行科学的估算，并且可以作为将来规划的重要依据。

(2)电网GIS。国家电网公司建设的电网GIS在地图上叠加了电网的资源信息，实现电网“家底”的可视化，解决位置共享问题。同时，它可以进行拓扑分析，管理站线变户关系。

2.2 电力大数据在电力大建设方面的应用

由于在电力大建设方面项目众多，而且系统对数据的存储、处理能力不够，在进行现场的项目管理过程中仅仅以图片形式对现场的信息进行记录，无法形成连续的视频，最终影响管理人员对现场有一个全面的认识，导致管理人员对数据缺乏相应的有效利用。而电力大数据在现场的应用能够有效解决这一问题。大数据不仅能够做到对现场所收集信息的次数的增加，而且能够收集到较大范围内的信息，对数据非结构化存储能力有着质的飞跃。

2.3 电力大数据在电力大检修方面的应用

目前，人们有很多种方法获得电力设备的状态信息，传感器是比较常用的方法之一，通过传感器与电力设备进行连接，能够对设备的实时信息做到详细的了解。电力企业可以通过视频传感器实时准确的获得设备状态信息，利用大数据对视频信息进行加工再分析，可以更好的评估设备的状态，随时对设备的风险进行预警，最大限度保证电力设备的正常运行。

2.4 电力大数据在电力大运行方面的应用

作为电力公司一个很重要的方面，设备状态管理是电力大运行的重要基础。设备状态管理不仅能够校验计划类的电力应用，同时还能对其提出建议。为电网的整体调度提供一定的可靠建议，进而在一定程度上对电网整体的稳定性提供可靠的保证。

2.5 电力大数据在电力大营销方面的应用

对现有的营销组织模式进行优化是电力大营销的重中之重，从2002年至今，全网营销管理系统基本覆盖了省、地、县三级，系统内客户总数达6400万，核心数据记录达230亿条，成为营销各项业务顺利开展的一把“利器”。

随着大营销的相关数据量的急剧攀升，如何存储、利用好这些数据成为了电力工作者要面临的一个难题。随着大营销业务的进一步开展，电力大数据可以发挥出更加重要的作用。

大数据可以对如此多的数据进行高效率的存储和高速度的计算，对有价值的数据信息进行高效的挖掘和利用。不仅能够在客户服务方面提升一个档次，而且能够在业务拓展领域发挥出巨大的作用。

3 电力大数据的应用前景以及面临的挑战

3.1 电力大数据的应用前景

电力企业的生产数据不仅仅包括电压稳定性以及发电量等实时采集到的数据，同时又包括云计算、移动互联、物联网、新能源等新数据业务[11]。

深入对数据之间的规律以及关系进行挖掘是电力大数据的内在价值所在，如果能够对这些实际数据进行深入的分析，使其产生更多的高附加值的服务。这些成果将对电网的安全检测与控制，客户用电过程中的行为分析以及电力企业相关部门的更加精细化的运营管理产生直接的影响，进而整体提高电力企业的运行效率，最大限度的降低成本，使管理、运行、维护更加快捷高效。

基于大数据理论，美国一所大学的学者David运用计算机设计了一款“电力地图”，这款地图能够做到将当地的气象以及地理信息进行收集，这些收集到的信息与电力企业提供的用户用电信息结合以后，这样，一款地图应运而生。这款地图主要以美国的主要街区作为单位，将每一个街区在某一时刻的用电量进行统计并展示，甚至还可以结合该街区的人口收入水平，将社会不同群体的用电习惯进行统计并展示。这张地图可以为该地区的整个电网规划提供更为可靠的数据，成为电力大数据应用的典型事例。

3.2 电力大数据面临的挑战

电力大数据具有很多突出的优势使其应用前景非常广泛，然而我们也必须意识到，电力大数据也面临着严峻的挑战，主要体现在下面几个方面：

(1)所采集的数据质量方面的问题。众所周知，电力大数据所采集的数据量是十分巨大的，但这并不意味着其价值就高。由于电力大数据的来源包括发电、输电、变电等各个环节，其数据量是非常巨大的，但其准确性有待进一步提高。

(2)在数据集成方面面临的挑战。由于电力企业内部的系统数目繁多，种类复杂，因此在进行电力系统数据集成的时候，只能采用不同的数据库对数据进行存储，因此，很容易造成部分数据重复录入的结果，因此数据集成工作面临着巨大的挑战以及随时可能发生的不确定性。

(3)在数据分析的方面所面临的挑战。相对于比较传统的数据分析方法，大数据研究的是半结构化甚至非结构化的数据的处理工作，因此，分析、提取数据变得非常迫切[12]。传统的数据方法其目标更多放在准确性方面，而大数据则采用一种相对高效的方法，目标是信息的实时性[13]。

4 结论

通过以上对大数据与电力大数据概念的描述以及它们之间的对比分析以及电力大数据在电网规划、电力大建设、电力大检修、电力大运行以及电力大营销方面的应用现状，我们可以看到大数据时代既给电力行业发展带来了巨大的机遇，同时，电力大数据也面临着巨大的挑战[14]。随着“互联网+”概念的提出，这种全新的商业模式必定会在我国的电网建设中发挥越来越大的作用。电力公司要积极推广大数据的应用，提高整体的生产经营水平以及综合管理服务水平，只有不断推陈出新，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

[1] 李建中,刘显敏.大数据的一个重要方面:数据可用性[J].计算机研究与发展,2013,50 (6):1147 1162.

[2] 孟小峰,慈祥.大数据管理:概念、技术与挑战[J].计算机研究与发展,2013,50(1):146-149.

[3] White,Tom.Hadoop:The Definitive Guide,0' Reilly Media.[2012 05 10].

[4] 维基百科http://zh,wikipedia.org/wiki/大数据.

[5] IBM, What is big data?[EB/0L], [2012 10 02],http ://www_01. ibm,com/software/data/bigdata/

[6] Barwick H,The ” four Vs” of Big Data.Implementing Information Infrastructure Symposium[EB/OL],[2012-10-02], http://www,computei^world,com,au/article/396198/iiis_four_vs_big_data/

[7] Viktor Mayer Schonberger,Big Data:A Revolution That Will Transform How We Live,Work, and Think.

[8] 孙柏林,“大数据”技术及其在电力行业中的应用[J].电器时代,2013,(8):18-23.

[9] 曹孝元，胡威，陈亮，白夫文.建设大数据时代的透明电力通信网[J].电力信息化，2014，(10)：105-108.

[10] 官建文，刘振兴，刘扬.国内外主要互联网公司大数据布局与应用比较研究[J].中国传媒科技，2014，(17)：45-49

[11] 刘钧.电力企业管理软件促进状态检修工作[J].宁夏电力.2014，S1：51-52.

[12] 张国歌,谢岩,薛继梅.电力大数据的应用前景与面临的挑战[C].《电力行业信息化优秀论文集2014——2014年全国电力行业两化融合推进会暨全国电力企业信息化大会获奖论文》.

[13] 李皎.大数据时代到来对电力行业发展提出新要求[J].华北电力，2013，(4)：82-83.

[14] 冯伟.大数据时代面临的信息安全机遇和挑战[J].中国科技投资，2014，(34)：49-53.

Power big data application prospects and challenges of research

DENG Chuan-hua

(HeyuanPowerSupplyBureau,GuangdongPowerGridCo.,LTD.,HeyuanGuangdong517000,China)

This paper introduces the large data and electric power, the concept of big data, analysis and comparison of the relationship between the two.Introduced the electric power data in the power grid planning and large power construction, electric power overhaul, large power operation, and the application of large electric power marketing status quo.The application prospect of power big data as well as the challenges faced by are introduced, including the acquisition of data quality, data integration and data analysis, the last important conclusions.

:Electric power;Big data;Application;Challenge

2015-07-20

邓传华(1987-)，男，湖南汝城人，硕士，主要从事云计算，大数据，电力市场方向研究.

1001-9383(2015)03-0066-04

TP391

A