电力大数据价值与应用需求分析

刘玉芳 高骞 徐超 杨俊义 陈泰铭

[摘 要]随着时代的发展和科技水平的提升，智能电网建设以及物联网应用开始被更多人认识。电力大数据，是由结构化数据与非结构化数据组成的，时至今日，因为非结构化数据的增长势头十分迅猛，已经出现超过结构化数据的情况。本文对电力大数据的内部应用价值、外部应用价值及应用需求进行分析，以供实践参考。

[关键词]电力大数据;应用价值;需求分析

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.20.024

[中图分类号]F270.7TM711[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2018）20-00-03

1     电力大数据的概念

电力大数据，实际上指的是通过技术和相关手段以及大数据的理念融合而成的，应用于电力行业的实践活动。与一般电力数据理念不一样的是，电力大数据所涉及的内容，从一般的供电、发电，再到配电外，还有变电、调度等多个环节，属于集合型的体系，具有丰富的结构，能够跨专业、跨服务的进行挖掘、分析与可视化过程的集合，对电力企业与其他相关行业的决策和运营具有较大的潜在战略价值。本文的电力大数据所描述的是广义立场下的概念，其中涉及了变电、配电、用电和发电等不同的组成以及和电力有着直接关系的数据集以及通过各类电力设备、用电设备传感器、视频及音频设备所记录的所有结构化数据和非结构化数据，即电力相关的数据集合，是很难在某个时间节点中通过一般的软件工具进行处理或者捕抓等操作的，为了完成任务，还要借助新的处理方式，才能够解决好问题，完成整个工作，这些都得益于新处理模式具备了高效、增速快和多元化的电力信息。电力大数据的数据来源包括电力行业内部各环节数据集、智能电表读数、设备图像数据、设备运行检测历史数据、客户用电信息、电力相关动态事件记录（结构化数据、音频、视频）、客户情感信息（行为特征、偏好、评论）、客户服务数据（文本、语音）、地理空间信息、电网拓扑数据和外部环境信息（气象、气候）等。

2     电力大数据价值分析

2.1   电力大数据分类

对于从事电力行业的公司来说，数据是无处不在的。日常中要接触各种各样的数据资源，从计量电能的数据记录、检修、维护、监察等，到营销活动中的地理信息系统设置等。这些都纷纷体现出电力企业中数据的地位。就当前来看，电力大数据基本是来自电力生产和电能使用时出现的不同环节，大体划分的话，可以分成3种：一是电网运行与设备检测方面的;二是电力企业营销数据，常见的是用电客户量等;三是电力企业管理产生的数据。借助智能电表等仪器可以从终端设备采集到整个电力系统的运行状态，之后对收集到的信息进行规范的管理和分析，从而完成了电网实时监测的工作。另一方面，如果将电力系统模型和大数据分析结合的话，还可以进行电网诊断、运维等方面的保障活动。

目前，从个人到组织的行为时刻伴随着对电力的使用，已建成并不断发展的电能计量自动化系统将使各大电力企业拥有更多的数据资产，同时随着行业的壮大，电力企业的盈利和控制水平的提升将拥有巨大的价值。相关研究表明，数据的利用率增长的话，对于电网的利润额度会造成影响，而电力行业对于电力大数据的应用是内部和外部结合的。

2.2   内部应用价值

所谓的内部应用价值，基本是指电力大数据对于推动电力企业运营和优化电力企业管理两大主要方面的应用价值。在提高电力企业各环节运营能力部分，电力大数据的内部应用价值主要集中体现在以下6个环节中。

2.2.1  发电环节方面

发电环节方面，能够将风电和太阳能等一些新能源发电进行深入推广，并且进行电功率的预测和运行智能控制技术，提升新能源接入和分布式储能的能力，促进大规模风电和光伏等可再生能源的科学合理利用。数字化建设让很多大型的发电厂将以往的数据资源保留下来，这些数据中蕴含了很多有价值的内容，对于日后优化策略，进行数据挖掘等均具有重大的意义。如果从数据驱动的故障查询上了解的话，借助以往的过程数据进行分析，能够有一个具体的研究对象，更利于进行现实问题研究，有助于找出解决方案。故障诊断的过程可以基于经验和过往事例综合进行评价，只有再作出诊断和优化。大量的数据资源，对于日常的监测和控制起到了良好的推动效果，现阶段也正保持着积极的增长趋势。

2.2.2   输电活动方面

在输电活动方面，电力大数据技术的应用可以开展分析评估诊断与决策技术研究，实现输电状态的实时监测，同时也可以避免人工操作的迟缓和麻烦，提供了智能化服务，加上外部数据的推动，可以更好地起到智能化防灾的效果，让出现问题的部件加速恢复。

2.2.3   变电活动方面

在变电活动方面，电力大数据技术的应用可以提升变电站的智能化管理水平，通过全网、全区域实时信息共享和分析实现变电侧的实时控制和智能调节，实现变电设备信息和运行维护策略与电力调度的智慧互动。

2.2.4   配电环节方面

在配电环节方面，电力大数据分析可以满足日常的用电监察，了解用户的用电情况及符合状况，既可以满足客户的供电需求，同时也可以查看所属区域的供电情况，并且根据现实情况制定出适合的配电方案，减少用电故障和事故的发生，优化配网运行管理水平，提升供电可靠率。

2.2.5   用电环节方面

在用电环节方面，电力大数据应用可以在管理和运营的基础上进行，提供科学而合理的决策，满足各种客户群体的需要，实现高效快捷的运营体系，提升营销服务质量，实现客户用电管理优化、用能实时分析和预测等高级应用，提供增值用电方案。为了可以收集精确度高的信息，电力公司可以配置相关的监测仪器，定期收发信息。随着电動车以及其他用电设备的普及，电力大数据的应用可以在用电环节提高电网的运行效率，例如路边租借的电动汽车，其驱动需要充电，但是无序充电行为会影响配电正常，严重危害电网安全。如果设置专门的充电时段，就可以减轻电网输电时的压力，也调和了日常供电需求，当然，实现这些还需要进行定点实时的信息反馈。

2.2.6   调节环节方面

在调度环节方面，建设以数据驱动为主的智能调度体系，满足线上传输的需要，达到全景化信息运作的目的，使安全评估动态化，让调度决策更加精确，提升调度驾驭电网能力、资源优化配置能力、科学决策管理能力和灵活高效调控能力。

总体而言，电力大数据的内部价值对于推动电力行业的发展来说有着积极的意义。电力大数据能够提供更加智能化的服务，电力企业将依据相关数据，打造出更加稳固的信息运行系统，综合各种系统电力数据，联系内部资源，借助云端服务技术，构建一个完整的监控程式，优化电网的运作模式，最终达到良好的运行面貌。电力大数据的内部价值还体现在改善供电质量、综合化信息分析方面，对于故障排查和智能警报等方面的设置也可以形成一体化的高级应用系统，能够高度集合各种信息，对维护工作等进行统一管理，解决了一些非智能化管理时的问题。

值得强调的是，电力大数据对于电力行业的内部发展而言是很重要的，其作为大数据概念在行业中不断被开发，利用互联网等载体进行资讯传播，将各种信息集合，然后进行分析和处理，可以进一步提高电网体系的构建速度，为电力企业宏观规划的科学决策提供了助力。此外，针对新能源发电等方面的内容，借助电力大数据也可以进行多角度的分析和调节，很好地实现了新能源和传统的水火电的互补，展现了新能源的价值。

2.3   外部应用价值

外部应用价值指电力大数据在宏观范围中值得加以重视并开发利用而得到的社会总体效益，其中涉及以下内容。

2.3.1  电力大数据提供了区域经济决策指导

用电视护具作为重要的经济先行数据，是可以看出一个地区经济运行效益的。投资者在探讨一个地区是否有投资价值时，可以根据大数据反馈的情况进行评估。国外有学者针对大数据理论，提出了电力大数据就是结合了人口信息、电力企业供应情况等设计出的一套电力地图。通过这个地图，可以让人更加直观地了解到不同地段的用电情况，同时也反映出了该地段的人均收入及建筑群落的状况。完善电力地图的话，可以更加准确地反映该地区的经济状况，以及侧面反映出该地区人们的行为习惯，这些数据都是有助于投资者进行参照比对的，对于城市规划发展而言具有积极的意义。

2.3.2   电力大数据可以丰富市场的增值活动

用户可以通过电力大数据获得更多的增值项目，例如了解自身的用电情况后进行调整，让收费更加透明。此外，例如智能恒温系统的新型工具可以进入有需要的家庭，或者一些有需要的企业单位，这些领先的科技产品能够为使用者提供更多的便利。

2.3.3  形成电力供需动态平衡

电力大数据对于电力领域而言，可以实现电力设施的智能化和数字化，通过互联网技术实行远程监测，远程操作等，打造一套高效完善的运行服务系统，从而为整体范围内的电网安全、可靠、经济、高效地运行提供保障，在大数据及云计算技术的支撑下，电能双向传输将更有针对性，有利于形成社会总体电力供需的动态平衡。

2.3.4   电力大数据能够提供给更优秀的需求侧管理服务

利用用户的日常用电情况、天气数据及建筑物的供电特性等进行综合分析，得出一个科学的数值，提供合理的配电方案。利用对电力系统优化的形式，引入全面节排的观念，让大众在日常工作和生活中有一个环保的概念。通过降低电能消耗，缓解电能压力，降低成本，实现供电和用电双赢的局面，最终达成节能和保护环境的目的，带动我国电力工业化体系建设，为电力企业及社会带来更加高效的需求侧管理。

2.3.5   加快智能设备产业发展

电力大数据将有力刺激包括智能家居在内一系列相关设备产业加速发展，新时期，大众在生活和工作上更倾向于智能化服务，智能家居的普及也在物联网的影响下越来越体现出来。智能家居设备的类型很多，包括有照明用具、空调中控、安全系统和家庭影院等，将这些设备连在一起操作的话，可以更容易进行电控，同时也方便进行远程监测，让用户对家里各个设施的使用功能有更加直观的认识。电力大数据通过调查用户用电情况等信息，了解到宏观市场上的发展面貌，从而配备了符合现实需求的用电方案，为用户节省了用电资金，同时还提供了高效的运行体验，有利于提高社会总体效益，同时带动智能设备产业发展。

2.3.6   推动绿色生活实现

在电动汽车的智能系统中，可以收集关于汽车的使用情况、电量、停靠位置和当天是否有进行充电等，甚至是充电所在的地点也可以明确知悉。电力大数据模型正是基于这些收集到的信息，进一步分析才得到了全新的发展方案。将历史的数据和现实的数据结合，综合出更有价值的内容，保留了前人提供的数据优势，也融合了当前发展的需求，让智能化系统更加完善，在使用上更加便利。通过电力大数据的运用，能够保证所有充电设备都能被有效利用，降低闲置率，深化智能生活建设，有利于实现绿色生活。

电力大数据技术能够为中国工业带来巨大的经济效益，同时还能提高社会价值，针对电力行业来说，其均获得了长足的动力和支持。除此之外，由于电力能源基础设施分布的广泛性，其天然联系千家万户的能源特质，将使电力大数据的理念得到全社会的广泛认可。由此带来的规模化效应，除了有利于电力工业的发展，加速传统能源设施行业的快速转型之外，对整个国家经济和社会的可持续发展都将起到积极而特殊的作用，有利于绿色发展的方法、路线和政策的制定与落实。

3     电力大数据的应用需求

电力大数据对于电力行业来说非常重要，其应用需求可以说是覆盖了电力行业的方方面面，接下来将大致介绍一下。

第一，电力大数据在规划领域的应用需求。为了可以更加准确地了解中长期用电负荷的情况，通过大数据分析，可以把握电负荷的变化情况。第二，电力大数据在建设业务方面的应用需求。借助分布式存储、运行、识别等方式，能够掌握现场施工点的安全隐患，有助于提高建设项目的安全系数，比起人手操作来说更加高效。第三，电力大数据在运行领域的应用需求。可以更好地识别出新能源情况，更准确地对新能源发电进行管理和预测。第四，电力大数据在检修领域的应用需求。通过搜集检修、气象条件等因素，了解仪器的运行状况，避免设备运行出现问题，提高运行安全性，优化技术策略等。第五，电力大数据在营销领域的应用需求。借助电力大数据提升用电行为的分析能力，扩大用电采集的范围和次数，展开深入的电行为特征调查，推动用户策略管理的发展速度。第六，电力大数据在运监领域的应用需求。在借助电力大数据提高业务关联分析能力上具有很好的体现，借助流式计算和可视化技术等，可以满足全方位的监测需要、完成计算等，解决了数据诊断和跨业务活动的困难，优化了运行模式。第七，电力大数据在客服领域的需求应用。借助电力大数据可以提高服务质量，对工作人员的工作状态进行实时反馈，对客户反映的问题进行系统识别，并给出相应的解决方案，提高办事效率。实施热点问题栏目，对服务资源进行优化分配，形成和谐互动的服务平台。

4     结 语

电力工业是国民经济发展的重要助力，是国家基础能源设施，与社会发展以及民生紧密相连，是国民经济长足稳定发展的基础条件。电力大数据疯狂增长并非是单一的数据增加，而是思维定式发生巨大变化的问题。电力企业有必要充分利用大数据技术，构建绿色和谐的电力行业发展环境，推动电力行业的经济、安全、和谐发展。

主要参考文献

[1]费思源.大数据技术在配电网中的应用综述[J].中国电机工程学报，2018（1）.

[2]張晓晨.电力大数据应用研究与展望[J].山东工业技术，2017

（3）.

[3]谢珍贵，陈振宇.电力企业应对大数据时代的技术策略研究[J].重庆文理学院学报：社会科学版，2015（2）.

[4]李振元，李宝聚，王泽一.大数据技术对我国电网未来发展的影响研究[J].吉林电力，2014（1）.