2014年10月28日，由中國(guó)工程院、美國(guó)國(guó)家工程院、EMC公司、VMware公司、浪潮集團(tuán)及聯(lián)想集團(tuán)共同舉辦的以云計(jì)算和大數(shù)據(jù)為主題的 IT行業(yè)學(xué)術(shù)研討會(huì)——IT 2020高端論壇在京舉行，此次論壇聚焦未來(lái)數(shù)年內(nèi)影響中國(guó)乃至全球行業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和新興IT趨勢(shì)，來(lái)自中國(guó)、美國(guó)及全球各地的學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者及專(zhuān)家學(xué)者參與了此次盛會(huì)。

IT 2020高端論壇上，中國(guó)電力科學(xué)研究院特聘首席專(zhuān)家欒文鵬帶來(lái)《智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析元》的主題演講，并從多行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了驗(yàn)證，以下是演講實(shí)錄：

欒文鵬：今天我給大家做一個(gè)報(bào)告是智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析元，在大電力行業(yè)方面的應(yīng)用，主要講智能電網(wǎng)運(yùn)用。介紹，大數(shù)據(jù)研究及實(shí)施現(xiàn)狀，智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析元，和一些行業(yè)里應(yīng)用。

大數(shù)據(jù)電力行業(yè)這幾年剛起步，無(wú)處不在大數(shù)據(jù)，但是電網(wǎng)工作剛剛開(kāi)展。電力行業(yè)有非常熱門(mén)話題智能電網(wǎng)，傳統(tǒng)電網(wǎng)IT技術(shù)、通訊技術(shù)結(jié)合，不做太多解釋?zhuān)旧习褌鹘y(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行信息化、數(shù)字化、智能化。近幾年特別熱的就是北美、全世界智能電表。

覆蓋國(guó)家電網(wǎng)80% 數(shù)據(jù)，智能化以后，1100多座智能電站，2.2億電表，今年一季度全面上線，一共3億塊電表，基本上在2015年底，把數(shù)據(jù)全部遠(yuǎn)程操控到電網(wǎng)數(shù)據(jù)，現(xiàn)在大量數(shù)據(jù)，并且將來(lái)還有大量的電動(dòng)汽車(chē)，要截止到電腦上，現(xiàn)在對(duì)于行業(yè)來(lái)說(shuō)，電力行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代。包括我們國(guó)家在每個(gè)變電站加入了PMU，這技術(shù)局基本上高頻的非常快的速度，以專(zhuān)線把數(shù)據(jù)送回?cái)?shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)像潮水般涌來(lái)，怎么管理這些數(shù)據(jù)，成為電力行業(yè)專(zhuān)業(yè)人員思考問(wèn)題。

電力的數(shù)據(jù)，大家比較了解，體量大，類(lèi)型多，價(jià)值比較復(fù)雜，實(shí)施比較強(qiáng)。已經(jīng)滿足大數(shù)據(jù)定義和一些行業(yè)方面的考量，所以現(xiàn)在數(shù)據(jù)的處理需要一些大量大數(shù)據(jù)技術(shù)，來(lái)得到應(yīng)用。

電力特點(diǎn)電力周期差別非常大，幾微秒，電力高頻設(shè)備切換，基本上在幾微秒一級(jí)，我們做基點(diǎn)保護(hù)，20毫秒到30毫秒之間，每小時(shí)、每天、每周、年的負(fù)荷預(yù)測(cè)，包括做發(fā)電容量預(yù)測(cè)，有可能做幾十年。還有電力資產(chǎn)，像我們的VRT、發(fā)動(dòng)機(jī)，生命周期就在80年到一百年過(guò)程。這個(gè)數(shù)據(jù)有非常大的跨度、特點(diǎn)、區(qū)別。這樣對(duì)于電力行業(yè)大數(shù)據(jù)整合，產(chǎn)生了很多困難，提出很多挑戰(zhàn)。包括現(xiàn)在智能電表實(shí)施以后，大量數(shù)據(jù)來(lái)了以后，以后很多傳感器在電網(wǎng)上，但是傳感器基本上有數(shù)的，多少數(shù)是有限的，包括配電自動(dòng)化設(shè)備，這些裝置不多，每個(gè)用戶都有智能傳感器，帶回大量的數(shù)據(jù)，這是我在去年回國(guó)以前，電表在BC網(wǎng)絡(luò)上做的，180萬(wàn)用戶，比中國(guó)的國(guó)家電網(wǎng)小很我。當(dāng)時(shí)我們看每個(gè)電表每天可以拿回來(lái)三個(gè)KB數(shù)據(jù)，智能中心拿回11G數(shù)據(jù)，去年在HOP上有一篇文章發(fā)表出來(lái)，基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，有興趣可以看。公司怎么樣利用這個(gè)數(shù)據(jù)，這是這個(gè)公私要考慮的問(wèn)題。

電力公司從去年開(kāi)始，國(guó)家電力公司在想，怎么利用大數(shù)據(jù)，來(lái)整合這些數(shù)據(jù)，來(lái)盡量達(dá)到實(shí)現(xiàn)一些不可估量的效應(yīng)，提高生產(chǎn)率，提高管理效率、服務(wù)質(zhì)量等等，這些都是公司考量做大數(shù)據(jù)的內(nèi)部驅(qū)動(dòng)力。電力行業(yè)數(shù)據(jù)對(duì)于各個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和政府決策都有很多的指導(dǎo)意義，每周、每個(gè)月國(guó)家國(guó)務(wù)院開(kāi)會(huì)，我們蘇總第一個(gè)事情就是要把國(guó)家的電力負(fù)荷、修電量，這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)給李克強(qiáng)總理。國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)班子利用這些數(shù)據(jù)做決策，把數(shù)據(jù)看成第一手?jǐn)?shù)據(jù)，并且每個(gè)季度發(fā)改委公布用電量的時(shí)候，各國(guó)預(yù)計(jì)電力走向，都有很大指導(dǎo)意義，各國(guó)數(shù)據(jù)對(duì)于政府、公安、社保、家電各個(gè)行業(yè)都有很多指導(dǎo)意義，對(duì)于決策提供幫助。

稍微匯報(bào)一下國(guó)家電網(wǎng)在大數(shù)據(jù)方面做開(kāi)展的一些工作和一些基本策略。其實(shí)電力大數(shù)據(jù)在國(guó)家電網(wǎng)剛剛開(kāi)始，去年剛開(kāi)始提到議事日程上來(lái)，電力行業(yè)，去年中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)協(xié)會(huì)發(fā)表電力大數(shù)據(jù)行業(yè)白皮書(shū)，發(fā)改委863項(xiàng)目，配電大數(shù)據(jù)關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目，國(guó)家層面項(xiàng)目。國(guó)家電網(wǎng)七個(gè)方面研究，設(shè)備監(jiān)測(cè)、裝載，配電網(wǎng)、智能電網(wǎng)結(jié)合起來(lái)數(shù)據(jù)，客戶分析，還有信通等，江蘇、天津、北京各個(gè)電力公司陸續(xù)開(kāi)展了一些大數(shù)據(jù)應(yīng)用方面嘗試。

我們?cè)谧鲭娏Υ髷?shù)據(jù)技術(shù)戰(zhàn)略研究，這個(gè)月底或者下個(gè)月初，就會(huì)出現(xiàn)電力大數(shù)據(jù)白皮書(shū)，做需求分析。同時(shí)建立電力大數(shù)據(jù)平臺(tái)，就在電科院建，也在做優(yōu)化算法研究。我不想介紹太多，我們電力平臺(tái)的功能架構(gòu)，基本上把各種電網(wǎng)數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化，實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)，這些數(shù)據(jù)整合起來(lái)，做系統(tǒng)大平臺(tái)，為將來(lái)的服務(wù)和應(yīng)用做一些開(kāi)發(fā)。這是總體的一些技術(shù)架構(gòu)。大家都是這方面專(zhuān)業(yè)的，不詳細(xì)闡述?？傮w考量分析決策工具，做了很多一些規(guī)劃方面工作。

研究思路，多部門(mén)和多數(shù)據(jù)融合，分析大數(shù)據(jù)場(chǎng)景，做相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和開(kāi)發(fā)。重點(diǎn)項(xiàng)目，重點(diǎn)思路幾個(gè)方面，研究電力大數(shù)據(jù)，服務(wù)于社會(huì)、政府做決策，我們要給政府、國(guó)務(wù)院做經(jīng)濟(jì)發(fā)展決策，提供數(shù)據(jù)支撐。要支撐整個(gè)電力公司本身的運(yùn)營(yíng)和高效節(jié)能減排方面，包括一些節(jié)省開(kāi)支，提高效率等等方面，還有服務(wù)于我們的客戶。我們幾個(gè)主要的側(cè)重點(diǎn)。

今年開(kāi)始，2015年，我們現(xiàn)在正在計(jì)劃的項(xiàng)目里面，明年開(kāi)始實(shí)施項(xiàng)目，國(guó)家電網(wǎng)列了項(xiàng)目，列在國(guó)網(wǎng)的科技指南，20幾個(gè)項(xiàng)目，有幾個(gè)項(xiàng)目不是國(guó)家電網(wǎng)，有可能別的部門(mén)資助的。前面花了十幾分鐘時(shí)間，主要講背景，國(guó)網(wǎng)電力大數(shù)據(jù)方面的思路。

下面可以講講，我們認(rèn)為在電力行業(yè)這幾年，剛興起的一個(gè)學(xué)科，智能電網(wǎng)分析元。給大家介紹一下整體思路，后面再介紹一下例子。智能電網(wǎng)分析元(Data Analytics)，去年從國(guó)外回到國(guó)內(nèi)，想一個(gè)很好的詞翻譯過(guò)來(lái)，行業(yè)里認(rèn)為這個(gè)定義本身有兩重意思，第一個(gè)是以數(shù)據(jù)分析學(xué)或者數(shù)據(jù)分析方法，第二個(gè)意思是靠分析得出一些程序或者算法實(shí)施的時(shí)候，實(shí)施數(shù)據(jù)分析元。但是我沒(méi)有想好特別得很好的詞。中國(guó)電力學(xué)報(bào)，翻譯這個(gè)詞的時(shí)候，我沒(méi)有想到太好的翻譯。數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘不一樣，數(shù)據(jù)分析根據(jù)推理、知識(shí)得到一個(gè)結(jié)論，數(shù)據(jù)挖掘不知道什么原因，通過(guò)大量數(shù)據(jù)分析得出一個(gè)結(jié)論。Data Analytics比較大數(shù)據(jù)。北美、歐洲、中國(guó)點(diǎn)行業(yè)里最熱話題，各個(gè)電力公司都在做自己的數(shù)據(jù)分析元?，F(xiàn)在市場(chǎng)比較流行用戶分析元，對(duì)用戶進(jìn)行分類(lèi)，提供優(yōu)良服務(wù)，需求響應(yīng)，資產(chǎn)管理一些分類(lèi)，優(yōu)化的，包括變電站管理、變壓器管理，第三是電網(wǎng)優(yōu)化策略，就是一些分析元，怎么做了以后，怎么實(shí)行配電效率，怎么快速故障定位，怎么進(jìn)行輸電。這是功能對(duì)象來(lái)說(shuō)，側(cè)重IT行業(yè)，描述以前的，分析以往信息，還原以前的場(chǎng)景，電力系統(tǒng)常說(shuō)的竊電分析，用過(guò)去數(shù)據(jù)分析用戶行為，發(fā)生線路故障，信息全掉出來(lái)，我來(lái)分析，當(dāng)時(shí)為什么發(fā)生這個(gè)故障。預(yù)測(cè)性分析元，分析未來(lái)，好多我們做的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、負(fù)荷預(yù)測(cè)，都符合這個(gè)場(chǎng)景。優(yōu)化式分析元，根據(jù)得到的所有信息，能給電力公司或者給用戶推薦一種優(yōu)化場(chǎng)景，你這么做，可能對(duì)你的運(yùn)行或者服務(wù)更好一些?，F(xiàn)在市面上數(shù)據(jù)，電力行用的數(shù)據(jù)分析元基本上屬于這幾種類(lèi)型之中。

在北美50%以上電力公司都在做這方面工作，但是有一個(gè)特點(diǎn)，大數(shù)據(jù)的平臺(tái)基本上都是各大廠家提供的，包括IBM、EMC，做大數(shù)據(jù)平臺(tái)，數(shù)據(jù)元做分析，很多電力公司委托廠家做開(kāi)發(fā)，有不少做自己的開(kāi)發(fā)，包括回國(guó)以前也在做這方面開(kāi)發(fā)，中國(guó)也是這樣情況，很多公司自己做一些應(yīng)用，主要把電網(wǎng)優(yōu)化和客戶服務(wù)作為重點(diǎn)。智能電表數(shù)據(jù)也是這幾年剛拿到位，現(xiàn)在市場(chǎng)預(yù)測(cè)，GTM研究機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，現(xiàn)在的市場(chǎng)會(huì)在未來(lái)的幾年，現(xiàn)在基本上每年11億美元電力行業(yè)數(shù)據(jù)分析元，擴(kuò)大過(guò)幾年到40億美元。還有IBM大的咨詢公司，還有EMC，這方面做了很多工作。

現(xiàn)在很多場(chǎng)景，在做Data Analytics這方面的開(kāi)發(fā)。數(shù)據(jù)分析元本身的作用和大家想的一樣，其實(shí)把數(shù)據(jù)中找出一些隱含原因，再給大家做決策、推薦，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，找出問(wèn)題的地點(diǎn)和時(shí)間、原因，再把推進(jìn)策略怎么應(yīng)對(duì)，工程師和現(xiàn)場(chǎng)人員得到啟示，做展示，這是現(xiàn)在數(shù)據(jù)分析元工作的套路和思路。

數(shù)據(jù)分析元系統(tǒng)架構(gòu)，底下一個(gè)平臺(tái)、服務(wù)器，中間部分做電力公司開(kāi)發(fā)電表數(shù)據(jù)分析元，電網(wǎng)、可再生能源數(shù)據(jù)分析元，這個(gè)數(shù)據(jù)是加利福尼亞州的電力公司做的分析，左下側(cè)是數(shù)據(jù)分析元，右下側(cè)是數(shù)據(jù)平臺(tái)，中間一層做數(shù)據(jù)展現(xiàn)和分析，美國(guó)電力公司自己開(kāi)發(fā)和買(mǎi)的數(shù)據(jù)分析元，這是架構(gòu)。各個(gè)電力公司基本上按照這個(gè)思路來(lái)做。

下面利用幾分鐘講一下，現(xiàn)在在電力公司里面，大家都在開(kāi)發(fā)智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析元，電力行業(yè)剛興起一個(gè)行業(yè)，電力公司得到大量數(shù)據(jù)，以前有很多數(shù)據(jù)，多了以后，大家想辦法來(lái)做，現(xiàn)在大家行業(yè)里比較關(guān)注或者常見(jiàn)一些分析元，包括常見(jiàn)的系統(tǒng)TOP連接生成和完善，電力公司里通過(guò)電力信息系統(tǒng)，把電力公司的線路和用戶連接做了很好的標(biāo)定，有很多錯(cuò)誤，電力公司沒(méi)有太多的人手管理，因此在北美和咱們國(guó)家一樣的情況，二次測(cè)的線路里面，線路怎么連接，電力公司變壓器有些聯(lián)系，這個(gè)關(guān)系非常多，以前靠人力、人工方式排查，上海電力公司前幾年花兩億左右，兩年時(shí)間，線路全排查一遍，線路咱們國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展特別快，這個(gè)線路不停地變，剛查完，發(fā)現(xiàn)線路又變了，有了電表數(shù)據(jù)以后，通過(guò)回歸方式，數(shù)據(jù)分析方式，自動(dòng)生成TOP，然后識(shí)別負(fù)荷一些設(shè)備，有些設(shè)備發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的話，可以快速判斷，包括在美國(guó)佛羅里達(dá)有一個(gè)電力公司，他根據(jù)電壓值變化，可以判斷變壓器要燒壞，有一個(gè)固態(tài)，燒壞以前，二次絕緣子，突然升高10%，一個(gè)月以后，變壓器基本上燒壞，有這個(gè)過(guò)程。每天掃描這個(gè)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)這個(gè)情況監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題，自動(dòng)報(bào)警，認(rèn)為變壓器要壞了，發(fā)現(xiàn)以后馬上要換了。

各個(gè)省，美國(guó)電力公司，歐洲電力公司，都在做，怎么利用智能電表數(shù)據(jù)，分析哪些用戶沒(méi)有按時(shí)交費(fèi)，哪些電表已經(jīng)通過(guò)了，一些偷電行為，故障檢測(cè)，可靠性分析，系統(tǒng)評(píng)估等等，都是一些現(xiàn)在電力公司常見(jiàn)一些主要數(shù)據(jù)分析元。

在國(guó)內(nèi)做的一些工作，這是清華大學(xué)的韓教授，他們根據(jù)PMU和WAMS數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，進(jìn)行暫態(tài)電壓穩(wěn)定，做了很好系統(tǒng)，在南方電網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)用，做的非常錯(cuò)，我在韓院士片子里拿了一張，做暫態(tài)電壓穩(wěn)定根據(jù)PMU和WAMS數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估。很多地方做過(guò)載管理，變壓器過(guò)載率和負(fù)荷分析，哪些變壓器過(guò)負(fù)荷，哪些變壓器出現(xiàn)問(wèn)題，根據(jù)過(guò)負(fù)荷進(jìn)行評(píng)估，做到系統(tǒng)里。變壓器監(jiān)測(cè)。可靠性指標(biāo)展現(xiàn)，根據(jù)智能電表數(shù)據(jù)，可以把哪個(gè)用戶斷電，哪個(gè)用戶在線，一年統(tǒng)計(jì)，可以非常清晰在電子信息系統(tǒng)上，每個(gè)用戶可靠性服務(wù)，還有指標(biāo)做一些展現(xiàn)，電網(wǎng)什么地方要做投資，什么地方做服務(wù)，具有指導(dǎo)作用。這是非常實(shí)用的。

我在國(guó)外領(lǐng)著幾個(gè)年輕人做，全世界第一個(gè)，哪個(gè)電網(wǎng)線路在電子信息系統(tǒng)接錯(cuò)，可以自動(dòng)檢錯(cuò)，自動(dòng)修復(fù)，以前靠人工，有了電表以后，用回歸方式算的豐富好，在國(guó)際上已經(jīng)有幾篇文章發(fā)表出來(lái)，大家有興趣的話，可以看一下。這是電表的異常檢測(cè)，竊電分析，現(xiàn)在有大量公司在做，通過(guò)人的行為、電表行為分析，大家是不是動(dòng)了手腳。我們的國(guó)家，特別是在浙江，其實(shí)我們做了很多這樣的工作，發(fā)現(xiàn)以前的竊電，看的非常清楚，電表數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確的用戶，什么時(shí)候竊電，竊多少電，可以分析出來(lái)，各個(gè)電力公司，有工作重點(diǎn)，防竊電。

我做的工作，怎么利用電表數(shù)據(jù)，來(lái)分析臺(tái)區(qū)和用戶關(guān)系，變壓器臺(tái)區(qū)和用戶對(duì)應(yīng)，24小時(shí)電壓或者兩周電壓曲線比較，一個(gè)變壓器，下面所有用戶，明顯看到兩個(gè)用戶電壓曲線跟其他用戶不一樣，首先我就會(huì)猜測(cè)這兩個(gè)用戶可能不在變壓器上，然后利用再把這兩個(gè)用戶曲線，放到相鄰的變壓器進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)其實(shí)它和臨近變壓器用戶電壓曲線非常吻合。本來(lái)標(biāo)在一個(gè)變壓器，接在另外一個(gè)用戶上，以前全是靠人工檢測(cè)，現(xiàn)在多了很多數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)分析元，完全可以實(shí)現(xiàn)這些自動(dòng)檢測(cè)?？赡懿荒軐?shí)現(xiàn)百分之正確檢測(cè)，但是起碼可以在60%到80%的正確識(shí)別率，這是給電力公司提高的效應(yīng)。這就是我匯報(bào)的全部，謝謝!

原標(biāo)題:欒文鵬：智能電網(wǎng)數(shù)據(jù)分析元的行業(yè)應(yīng)用