電力與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展密切相關(guān)，電力需求變化是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的“晴雨表”和“風(fēng)向標(biāo)”。隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配、用電各個(gè)環(huán)節(jié)的信息化進(jìn)程不斷推進(jìn)。在用電側(cè)，利用電力大數(shù)據(jù)分析可以了解產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)走勢(shì)、房屋空置率、區(qū)域消費(fèi)能力等情況，從而可以更好地為經(jīng)濟(jì)服務(wù)。

伴隨著智能電網(wǎng)的全面建設(shè)，以物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算為代表的新一代信息通信技術(shù)在電力行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，電力數(shù)據(jù)資源開(kāi)始急劇增長(zhǎng)并形成了一定的規(guī)模。電力與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展密切相關(guān)，電力需求變化是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的“晴雨表”和“風(fēng)向標(biāo)”，能夠真實(shí)、客觀地反映國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?fàn)顩r與態(tài)勢(shì)。因此，發(fā)展電力大數(shù)據(jù)是電力行業(yè)革新的必然過(guò)程。

在用電環(huán)節(jié)，由于以用電信息采集系統(tǒng)和營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)為主的信息化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)多、覆蓋范圍廣，積累了大量的數(shù)據(jù)資源，各類(lèi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從總量和種類(lèi)上都已頗具規(guī)模，為智能用電大數(shù)據(jù)的研究工作提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

電力需求側(cè)的大數(shù)據(jù)在各國(guó)的應(yīng)用

在電力大數(shù)據(jù)的科學(xué)研究和工程應(yīng)用方面，美國(guó)一直走在國(guó)際前列。歐洲國(guó)家近五年聚焦在部署電網(wǎng)分布式傳感器和控制系統(tǒng)上，包括智能電表，對(duì)用戶(hù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

(1) UCLA電力地圖

美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校、加州可持續(xù)發(fā)展社區(qū)中心、洛杉磯水電部及政府規(guī)劃研究辦公室共同開(kāi)發(fā)了洛杉磯電力地圖(LA電力地圖)，將街區(qū)平均收入、建設(shè)時(shí)間、占地面積等信息全部集合在一起，從而得出更為準(zhǔn)確的社會(huì)各群體的用電習(xí)慣信息，為城市和電網(wǎng)規(guī)劃提供了直觀有效的負(fù)荷預(yù)測(cè)依據(jù)，作為城市內(nèi)能源應(yīng)用趨勢(shì)的可視化分析工具，該地圖有助于更直觀地討論如何進(jìn)行能源投資，提高能源效率以及制定公共政策。

(2)C3能源分析引擎平臺(tái)之電力用戶(hù)分析工具

美國(guó)C3 energy公司開(kāi)發(fā)的C3能源分析引擎平臺(tái)(C3 EnergyAnalytics Engine)，將多個(gè)分散電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云平臺(tái)上，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、天氣預(yù)報(bào)、樓宇信息、持久協(xié)議和其他外部的數(shù)據(jù)相結(jié)合;基于該平臺(tái)開(kāi)發(fā)了三個(gè)分析工具，為公司、商業(yè)用戶(hù)及居民用戶(hù)等提供能源投入冗余分析、能耗基準(zhǔn)點(diǎn)、節(jié)能計(jì)劃、電力用戶(hù)空間視圖等服務(wù)類(lèi)應(yīng)用，其界面如圖所示。

(3)法國(guó)電力公司基于大數(shù)據(jù)的用電采集應(yīng)用系統(tǒng)

法國(guó)電力公司(EDF) 在2009~2011年期間已安裝25萬(wàn)臺(tái)智能電表Linky，計(jì)劃到2020年安裝3500萬(wàn)臺(tái)，主要采集個(gè)體家庭的用電負(fù)荷數(shù)據(jù)，并以電表數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、用電合同信息及電網(wǎng)數(shù)據(jù)等為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)了基于大數(shù)據(jù)的用電采集應(yīng)用系統(tǒng)。目前，法國(guó)電力公司以用戶(hù)用電負(fù)荷曲線(xiàn)的海量存儲(chǔ)和處理為突破口，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，生成用戶(hù)用電負(fù)荷曲線(xiàn)及其關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。

(4)E.ON大數(shù)據(jù)智能用電研發(fā)中心

2013年4月，德國(guó)E.ON公司與愛(ài)立信(Ericsson)公司建立了位于瑞典的大數(shù)據(jù)智能用電研發(fā)中心，該中心同時(shí)提供咨詢(xún)及系統(tǒng)集成服務(wù)，包含遠(yuǎn)程抄表及控制，電表管理、監(jiān)測(cè)，服務(wù)層協(xié)議(SLA)管理，資產(chǎn)管理，商業(yè)過(guò)程管理，現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)等。2013年9月，E.ON公司與IBM公司合作建立了位于德國(guó)的智能電能表數(shù)據(jù)中心(E.ON Metering)。

(5)國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司營(yíng)銷(xiāo)大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)。

自2013年開(kāi)始，我國(guó)電力企業(yè)著眼于用電與能效、電力信息與通信、政府決策支持等電力需求側(cè)領(lǐng)域，開(kāi)展大數(shù)據(jù)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究，并進(jìn)行數(shù)據(jù)中心建設(shè)。國(guó)網(wǎng)江蘇省電力公司于2013年率先開(kāi)展?fàn)I銷(xiāo)大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)建設(shè)，初步實(shí)現(xiàn)電力看經(jīng)濟(jì)、電力看民生、用戶(hù)用電行為分析三方面的應(yīng)用，，并開(kāi)發(fā)了對(duì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果的可視化展示界面;系統(tǒng)另設(shè)有電力用戶(hù)搜索引擎，可查詢(xún)用戶(hù)每日用電量情況，用于用電行為分析。

電力需求側(cè)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀

(1)用電信息采集系統(tǒng)

目前國(guó)家電網(wǎng)公司已在27個(gè)省公司部署，累計(jì)實(shí)現(xiàn)采集覆蓋用戶(hù)數(shù)2.42億戶(hù)。根據(jù)現(xiàn)有采集系統(tǒng)的規(guī)模，國(guó)家電網(wǎng)公司范圍采集系統(tǒng)每年數(shù)據(jù)增量超過(guò)200TB。

(2)電力營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)

營(yíng)銷(xiāo)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)功能主要包括客戶(hù)基礎(chǔ)檔案信息、業(yè)擴(kuò)報(bào)裝流程信息、每月抄表核算信息、收費(fèi)賬務(wù)信息、分布式電源信息等幾類(lèi)數(shù)據(jù)。

(3) 95598客戶(hù)服務(wù)系統(tǒng)

95598客戶(hù)服務(wù)系統(tǒng)2014年將實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)全業(yè)務(wù)集中，加強(qiáng)中心信息系統(tǒng)運(yùn)行保障支撐，完成業(yè)務(wù)、IT運(yùn)維等資源統(tǒng)一監(jiān)控;提升外部服務(wù)能力，完成95598網(wǎng)站、移動(dòng)APP、微信、短信等電子渠道協(xié)同運(yùn)營(yíng)。

(4)電能服務(wù)管理平臺(tái)

電能服務(wù)管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)架構(gòu)分為數(shù)據(jù)源、支撐數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)三個(gè)層次。具體數(shù)據(jù)包括：DSM目標(biāo)責(zé)任考核數(shù)據(jù)、有序用電管理數(shù)據(jù)、需求響應(yīng)管理數(shù)據(jù)、售電市場(chǎng)分析數(shù)據(jù)、節(jié)能服務(wù)業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)、用戶(hù)用能數(shù)據(jù)、客戶(hù)檔案數(shù)據(jù)、電量電費(fèi)數(shù)據(jù)、有序用電負(fù)荷數(shù)據(jù)等。

(5)地理信息系統(tǒng)

電力GIS提供電力設(shè)備設(shè)施信息、電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)信息、電力技術(shù)信息、生產(chǎn)管理信息、電力市場(chǎng)信息與山川、河流、地勢(shì)、城鎮(zhèn)、公路街道、樓群等自然環(huán)境信息集中于統(tǒng)一系統(tǒng)中。通過(guò)GIS，可查詢(xún)有關(guān)數(shù)據(jù)、圖片、圖像、地圖、技術(shù)資料、管理知識(shí)等。

(6)氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)

在配電環(huán)節(jié)，數(shù)值天氣預(yù)報(bào)可以服務(wù)于分布式新能源功率預(yù)測(cè)和高精度母線(xiàn)負(fù)荷預(yù)測(cè)等領(lǐng)域;在用電環(huán)節(jié)，數(shù)值天氣預(yù)報(bào)可服務(wù)于智能家居與高效能設(shè)備管理，用戶(hù)電源與儲(chǔ)能設(shè)備接入等領(lǐng)域。

電力大數(shù)據(jù)應(yīng)用瓶頸

(1)數(shù)據(jù)融合存在障礙

由于用戶(hù)側(cè)多個(gè)信息化系統(tǒng)在建設(shè)初期缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，開(kāi)發(fā)廠商根據(jù)各業(yè)務(wù)部門(mén)的需求獨(dú)立開(kāi)發(fā)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一，同種數(shù)據(jù)重復(fù)存儲(chǔ)，統(tǒng)計(jì)計(jì)算模型不一致，時(shí)間顆粒度難統(tǒng)一等一系列問(wèn)題，難以形成全面的數(shù)據(jù)共享，與其他專(zhuān)業(yè)部門(mén)的系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)壁壘。數(shù)據(jù)融合是大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)，打破數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)信息共享是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的關(guān)鍵。

(2)數(shù)據(jù)質(zhì)量參差不齊

系統(tǒng)建設(shè)之前對(duì)檔案質(zhì)量管控不足，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在顆粒度、維度、統(tǒng)計(jì)方式、完整性、一致性和準(zhǔn)確性等方面千差萬(wàn)別，歷史數(shù)據(jù)難以收集和整理。此外，部分?jǐn)?shù)據(jù)尚需手動(dòng)輸入或修正，采集效率和準(zhǔn)確度還有所欠缺。數(shù)據(jù)質(zhì)量的高低、數(shù)據(jù)管控能力的強(qiáng)弱直接影響著大數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

(3)硬件設(shè)備承載力有待提升

近些年，電力數(shù)據(jù)呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，現(xiàn)有的系統(tǒng)架構(gòu)和硬件設(shè)備只能夠滿(mǎn)足日常業(yè)務(wù)的處理要求，用電側(cè)信息化系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的顆粒度小，而且存儲(chǔ)時(shí)間要求長(zhǎng)，這對(duì)其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理能力、數(shù)據(jù)交換能力、信息網(wǎng)絡(luò)傳輸能力以及數(shù)據(jù)展示能力都提出更高要求。需要對(duì)現(xiàn)行硬件及時(shí)升級(jí)改造，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率和穩(wěn)定性，支撐大數(shù)據(jù)分析工作。

(4)隱私保護(hù)和信息安全面臨挑戰(zhàn)

電力需求側(cè)大數(shù)據(jù)必然會(huì)涉及眾多用戶(hù)的隱私，由于目前用戶(hù)數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、管理與使用等均缺乏規(guī)范，更缺乏監(jiān)管，主要依靠企業(yè)的自律保護(hù)隱私，因此對(duì)信息安全也提出了更高的要求。電力企業(yè)地域覆蓋范圍極廣，各類(lèi)防護(hù)體系建設(shè)不平衡，信息安全水平不一致，因此亟需從技術(shù)手段和政策法規(guī)兩個(gè)層面解決用戶(hù)隱私保護(hù)和信息安全面臨的挑戰(zhàn)。

面向電力需求側(cè)的大數(shù)據(jù)技術(shù)，不僅僅是電力需求側(cè)管理領(lǐng)域在技術(shù)上的進(jìn)步，更是在發(fā)展理念、管理體制和技術(shù)路線(xiàn)等方面的重大變革，可為未來(lái)智能用電技術(shù)的廣泛推廣應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。此外，電力大數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用可以面向行業(yè)內(nèi)外提供大量的高附加值的內(nèi)容增值服務(wù)。我國(guó)電力需求側(cè)管理的發(fā)展，亟需充分利用現(xiàn)有信息化系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，探索目前瓶頸問(wèn)題的解決方法，挖掘海量數(shù)據(jù)蘊(yùn)藏的價(jià)值。