電力與社會經(jīng)濟的發(fā)展密切相關(guān)，電力需求變化是經(jīng)濟運行的“晴雨表”和“風向標”。隨著我國智能電網(wǎng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)發(fā)、輸、變、配、用電各個環(huán)節(jié)的信息化進程不斷推進。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)濟走勢、房屋空置率、區(qū)域消費能力等情況，從而可以更好地為經(jīng)濟服務(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)資源開始急劇增長并形成了一定的規(guī)模。電力與社會經(jīng)濟的發(fā)展密切相關(guān)，電力需求變化是經(jīng)濟運行的“晴雨表”和“風向標”，能夠真實、客觀地反映國民經(jīng)濟的發(fā)展狀況與態(tài)勢。因此，發(fā)展電力大數(shù)據(jù)是電力行業(yè)革新的必然過程。

在用電環(huán)節(jié)，由于以用電信息采集系統(tǒng)和營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)為主的信息化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集點多、覆蓋范圍廣，積累了大量的數(shù)據(jù)資源，各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從總量和種類上都已頗具規(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)在各國的應(yīng)用

在電力大數(shù)據(jù)的科學研究和工程應(yīng)用方面，美國一直走在國際前列。歐洲國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，對用戶采集數(shù)據(jù)進行分析。

(1) UCLA電力地圖

美國加州大學洛杉磯分校、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)時間、占地面積等信息全部集合在一起，從而得出更為準確的社會各群體的用電習慣信息，為城市和電網(wǎng)規(guī)劃提供了直觀有效的負荷預(yù)測依據(jù)，作為城市內(nèi)能源應(yīng)用趨勢的可視化分析工具，該地圖有助于更直觀地討論如何進行能源投資，提高能源效率以及制定公共政策。

(2)C3能源分析引擎平臺之電力用戶分析工具

美國C3 energy公司開發(fā)的C3能源分析引擎平臺(C3 EnergyAnalytics Engine)，將多個分散電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲在云平臺上，與工業(yè)標準、天氣預(yù)報、樓宇信息、持久協(xié)議和其他外部的數(shù)據(jù)相結(jié)合;基于該平臺開發(fā)了三個分析工具，為公司、商業(yè)用戶及居民用戶等提供能源投入冗余分析、能耗基準點、節(jié)能計劃、電力用戶空間視圖等服務(wù)類應(yīng)用，其界面如圖所示。

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

法國電力公司(EDF) 在2009~2011年期間已安裝25萬臺智能電表Linky，計劃到2020年安裝3500萬臺，主要采集個體家庭的用電負荷數(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，法國電力公司以用戶用電負荷曲線的海量存儲和處理為突破口，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，生成用戶用電負荷曲線及其關(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E.ON公司與愛立信(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，該中心同時提供咨詢及系統(tǒng)集成服務(wù)，包含遠程抄表及控制，電表管理、監(jiān)測，服務(wù)層協(xié)議(SLA)管理，資產(chǎn)管理，商業(yè)過程管理，現(xiàn)場服務(wù)等。2013年9月，E.ON公司與IBM公司合作建立了位于德國的智能電能表數(shù)據(jù)中心(E.ON Metering)。

(5)國網(wǎng)江蘇省電力公司營銷大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)。

自2013年開始，我國電力企業(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，開展大數(shù)據(jù)應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究，并進行數(shù)據(jù)中心建設(shè)。國網(wǎng)江蘇省電力公司于2013年率先開展營銷大數(shù)據(jù)智能分析系統(tǒng)建設(shè)，初步實現(xiàn)電力看經(jīng)濟、電力看民生、用戶用電行為分析三方面的應(yīng)用，，并開發(fā)了對數(shù)據(jù)分析結(jié)果的可視化展示界面;系統(tǒng)另設(shè)有電力用戶搜索引擎，可查詢用戶每日用電量情況，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)

目前國家電網(wǎng)公司已在27個省公司部署，累計實現(xiàn)采集覆蓋用戶數(shù)2.42億戶。根據(jù)現(xiàn)有采集系統(tǒng)的規(guī)模，國家電網(wǎng)公司范圍采集系統(tǒng)每年數(shù)據(jù)增量超過200TB。

(2)電力營銷業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)

營銷業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)功能主要包括客戶基礎(chǔ)檔案信息、業(yè)擴報裝流程信息、每月抄表核算信息、收費賬務(wù)信息、分布式電源信息等幾類數(shù)據(jù)。

(3) 95598客戶服務(wù)系統(tǒng)

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

(4)電能服務(wù)管理平臺

電能服務(wù)管理平臺的數(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)三個層次。具體數(shù)據(jù)包括：DSM目標責任考核數(shù)據(jù)、有序用電管理數(shù)據(jù)、需求響應(yīng)管理數(shù)據(jù)、售電市場分析數(shù)據(jù)、節(jié)能服務(wù)業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)、用戶用能數(shù)據(jù)、客戶檔案數(shù)據(jù)、電量電費數(shù)據(jù)、有序用電負荷數(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)運行狀態(tài)信息、電力技術(shù)信息、生產(chǎn)管理信息、電力市場信息與山川、河流、地勢、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GIS，可查詢有關(guān)數(shù)據(jù)、圖片、圖像、地圖、技術(shù)資料、管理知識等。

(6)氣象預(yù)報系統(tǒng)

在配電環(huán)節(jié)，數(shù)值天氣預(yù)報可以服務(wù)于分布式新能源功率預(yù)測和高精度母線負荷預(yù)測等領(lǐng)域;在用電環(huán)節(jié)，數(shù)值天氣預(yù)報可服務(wù)于智能家居與高效能設(shè)備管理，用戶電源與儲能設(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

由于用戶側(cè)多個信息化系統(tǒng)在建設(shè)初期缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，開發(fā)廠商根據(jù)各業(yè)務(wù)部門的需求獨立開發(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，統(tǒng)計計算模型不一致，時間顆粒度難統(tǒng)一等一系列問題，難以形成全面的數(shù)據(jù)共享，與其他專業(yè)部門的系統(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)之前對檔案質(zhì)量管控不足，統(tǒng)計數(shù)據(jù)在顆粒度、維度、統(tǒng)計方式、完整性、一致性和準確性等方面千差萬別，歷史數(shù)據(jù)難以收集和整理。此外，部分數(shù)據(jù)尚需手動輸入或修正，采集效率和準確度還有所欠缺。數(shù)據(jù)質(zhì)量的高低、數(shù)據(jù)管控能力的強弱直接影響著大數(shù)據(jù)分析的準確性和實時性。

(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，現(xiàn)有的系統(tǒng)架構(gòu)和硬件設(shè)備只能夠滿足日常業(yè)務(wù)的處理要求，用電側(cè)信息化系統(tǒng)對數(shù)據(jù)儲存的顆粒度小，而且存儲時間要求長，這對其數(shù)據(jù)存儲和處理能力、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。需要對現(xiàn)行硬件及時升級改造，提高系統(tǒng)運行效率和穩(wěn)定性，支撐大數(shù)據(jù)分析工作。

(4)隱私保護和信息安全面臨挑戰(zhàn)

電力需求側(cè)大數(shù)據(jù)必然會涉及眾多用戶的隱私，由于目前用戶數(shù)據(jù)的收集、存儲、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)的自律保護隱私，因此對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，各類防護體系建設(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)兩個層面解決用戶隱私保護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)上的進步，更是在發(fā)展理念、管理體制和技術(shù)路線等方面的重大變革，可為未來智能用電技術(shù)的廣泛推廣應(yīng)用提供堅實的數(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)，探索目前瓶頸問題的解決方法，挖掘海量數(shù)據(jù)蘊藏的價值。