2015年8月19日,國務(wù)院常務(wù)會議通過了《關(guān)于促進大數(shù)據(jù)發(fā)展的行動綱要》,特別強調(diào)通過大數(shù)據(jù)的發(fā)展,提升創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新活力和社會治理水平。大數(shù)據(jù)正在改變著各行各業(yè),電商的成功、互聯(lián)網(wǎng)業(yè)的爆發(fā)式增長以及互聯(lián)網(wǎng)金融的高速發(fā)展向各大行業(yè)展現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)融合的巨大發(fā)展?jié)摿酮毺氐膭?chuàng)新路徑。
而在這其中,大數(shù)據(jù)扮演著核心角色。互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是信息的互聯(lián)和處理,而信息則以數(shù)據(jù)為載體。電力行業(yè)蘊含了巨大的數(shù)據(jù)資源,同時也呈現(xiàn)出突出的數(shù)據(jù)價值需求。據(jù)估算,電力行業(yè)的生產(chǎn)、管理、用戶、計量、資產(chǎn)等方面數(shù)據(jù)已達到20PB。來自于復(fù)雜大電網(wǎng)的調(diào)度運行、新能源與負(fù)荷的時空變異、電力資產(chǎn)壽命與運行狀態(tài)、主動配電與需求響應(yīng)等都存在著巨大的以數(shù)據(jù)為支撐的決策與配置需求。
近年來,在電力領(lǐng)域大數(shù)據(jù)已經(jīng)得到了廣泛關(guān)注,國內(nèi)的一些專業(yè)機構(gòu)和高校開展了電力大數(shù)據(jù)理論和技術(shù)研究,我國電力行業(yè)也在積極開展大數(shù)據(jù)研究的應(yīng)用開發(fā),電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)在電力系統(tǒng)各專業(yè)領(lǐng)域開展大數(shù)據(jù)應(yīng)用實踐,國家電網(wǎng)公司啟動了多項智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用研究項目。
智能電網(wǎng)是解決能源安全和環(huán)境污染問題的根本途徑,是電力系統(tǒng)的必然發(fā)展方向;全球能源互聯(lián)網(wǎng)則是智能電網(wǎng)的高級階段,“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”進一步豐富了智能電網(wǎng)的內(nèi)涵;這些新概念均與大數(shù)據(jù)密切相關(guān),大數(shù)據(jù)為智能電網(wǎng)的發(fā)展和運營提供了全景性視角和綜合性分析方法。就物理性質(zhì)而言,智能電網(wǎng)是能源電力系統(tǒng)與信息通信系統(tǒng)的高度融合;就其規(guī)劃發(fā)展和運營而言,智能電網(wǎng)離不開人的參與,且受到社會環(huán)境的影響,所以智能電網(wǎng)也可被看作是一個由內(nèi)、外部數(shù)據(jù)構(gòu)成的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。內(nèi)部數(shù)據(jù)由智能電網(wǎng)本身的系統(tǒng)產(chǎn)生,外部數(shù)據(jù)包括可反映經(jīng)濟、社會、政策、氣候、用戶特征、地理環(huán)境等影響電網(wǎng)規(guī)劃和運行的數(shù)據(jù)。在智能電網(wǎng)的發(fā)展過程中,大數(shù)據(jù)必將發(fā)揮越來越重要的作用。
大數(shù)據(jù)在電網(wǎng)企業(yè)的應(yīng)用價值提升運營管理水平
電力系統(tǒng)是實現(xiàn)電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費瞬時平衡的復(fù)雜大系統(tǒng)。智能電網(wǎng)需進一步實現(xiàn)各類新能源、分布式能源、各種儲能系統(tǒng)、電動汽車和用戶側(cè)系統(tǒng)的接入,并借助信息通信系統(tǒng)對其進行集成,實施高效的管理和運行。風(fēng)、光、海洋能等新能源發(fā)電的發(fā)展和電能生產(chǎn)受到國家政策、激勵機制、地理環(huán)境和天氣狀況的影響;分布式能源和電動汽車的發(fā)展和接入運行、用戶側(cè)系統(tǒng)與電網(wǎng)的互動受社會環(huán)境、用戶心理的影響;隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,電網(wǎng)的復(fù)雜性和不確定性進一步加劇,不同環(huán)節(jié)的時空關(guān)聯(lián)性更加密切,使電網(wǎng)的發(fā)展和運行受外部因素的影響加大。與此同時,社會對電力供應(yīng)的經(jīng)濟、安全、可靠性和電能質(zhì)量提出了更高的要求,智能電網(wǎng)中部署的WAMS系統(tǒng)、AMI系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)、PMS系統(tǒng)、輸變電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等為認(rèn)識電網(wǎng)特性、預(yù)測電網(wǎng)發(fā)展和可能的運行風(fēng)險提供了依據(jù)。
借助大數(shù)據(jù)技術(shù),對電網(wǎng)運行的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進行深層挖掘分析,可掌握電網(wǎng)的發(fā)展和運行規(guī)律,優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃,實現(xiàn)對電網(wǎng)運行狀態(tài)的全局掌控和對系統(tǒng)資源的優(yōu)化控制,提高電網(wǎng)的經(jīng)濟性、安全性和可靠性?;谔鞖鈹?shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、輸變電設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù),可實現(xiàn)動態(tài)定容、提高輸電線路利用率,也可提高輸變電設(shè)備運檢效率與運維管理水平;基于WAMS數(shù)據(jù)、調(diào)度數(shù)據(jù)和仿真計算歷史數(shù)據(jù),分析電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的時空關(guān)聯(lián)特性,建立電網(wǎng)知識庫,在電網(wǎng)出現(xiàn)擾動后,快速預(yù)測電網(wǎng)的運行穩(wěn)定性,并及時采取措施,可有效提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定性。
提高用戶服務(wù)水平
用戶端的數(shù)據(jù)是一個待挖掘的金礦。大數(shù)據(jù)將各行業(yè)的用戶、供電服務(wù)、發(fā)電商、設(shè)備廠商融入到一個大環(huán)境中,促成了電網(wǎng)企業(yè)對用戶的需求感知,依據(jù)數(shù)據(jù)的分析來進行運行調(diào)度、資源配置決策,并基于分析來匹配服務(wù)需求。
在智能電網(wǎng)中,用戶扮演的角色越來越重要,傳統(tǒng)意義上被動的用戶正在被主動的“能源生產(chǎn)/消費者”代替。用戶系統(tǒng)不僅可對內(nèi)實現(xiàn)能源的生產(chǎn)和消費管理,并在一定的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)能源交易,還將對外參與需求響應(yīng)或作為虛擬電站參與調(diào)度運行。促進用戶與電網(wǎng)的互動是提高大電網(wǎng)靈活性、進而提高其接納大規(guī)模間歇性新能源的有效途徑。了解用戶用能特性,制定有效的政策和市場機制,是有效激勵用戶改善能效、參與需求響應(yīng)、需求調(diào)度的途徑。
根據(jù)AMI數(shù)據(jù)(反映用戶用能情況、用戶分布式發(fā)電、儲能系統(tǒng)和電動汽車的應(yīng)用情況,參與電網(wǎng)互動情況),結(jié)合用戶特征數(shù)據(jù)(住房、收入和社會心理)和社會環(huán)境數(shù)據(jù)(氣候、政策激勵等),可分析預(yù)測用戶的能源生產(chǎn)和消費特征,為電網(wǎng)規(guī)劃和運行方式安排提供參考;也可促進電力需求側(cè)管理,鼓勵和促進用戶參與需求響應(yīng),實現(xiàn)與用戶的高效互動,提高用戶側(cè)能效水平,改善用戶用電體驗,提高用戶滿意度。
提供政府決策支持
電網(wǎng)作為載體承載著能源與用能兩大主體,它關(guān)聯(lián)著諸多因素。今天的能源政策與機制應(yīng)超出基于因果關(guān)系和條件評估的判斷,需要以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、關(guān)聯(lián)分析為依據(jù)的決策。如:電價特別是階梯電價定位,基于綜合用能行為數(shù)據(jù)和生產(chǎn)、生活各因素以及電力生產(chǎn)成本等多因素進行數(shù)據(jù)分析,才能有效地激活各個要素,實現(xiàn)最佳效果。再如新能源、分布式能源、電動汽車、需求響應(yīng)等技術(shù)的大規(guī)模實施,不僅取決于技術(shù)成熟度和經(jīng)濟性,還取決于能源政策和各種激勵機制是否有效。能源政策和機制是否有效,通常并沒有普適性,而是應(yīng)符合本國的實際、符合精準(zhǔn)的感知和預(yù)測。
當(dāng)前我國已開啟新一輪的電力改革,一系列配套文件正在逐步出臺。這些政策和機制是否有利于智能電網(wǎng)發(fā)展,應(yīng)在政策條例的試行階段進行分析和檢驗,大數(shù)據(jù)是最有效的手段。此外,電力與經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定和群眾生活密切相關(guān),電力需求變化能夠真實、客觀地反映國民經(jīng)濟的發(fā)展?fàn)顩r與態(tài)勢。通過分析用戶用電數(shù)據(jù)和新能源發(fā)電數(shù)據(jù)等信息,電網(wǎng)企業(yè)可為政府了解全社會各行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局、預(yù)測經(jīng)濟發(fā)展走勢提供數(shù)據(jù)支撐,為相關(guān)部門在城市規(guī)劃建設(shè)、推廣新能源和電動汽車、促進智慧城市發(fā)展等方面提供輔助決策。
支撐未來電網(wǎng)發(fā)展
國家電網(wǎng)公司站在全球能源發(fā)展高度,提出了全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展藍(lán)圖,以最大化地開發(fā)利用新能源,實現(xiàn)能源資源在全球范圍的優(yōu)化配置。未來電網(wǎng)具有長距離、廣范圍、泛在智能和共享互聯(lián)的特點,將發(fā)生電網(wǎng)運行機制與商業(yè)模式的重構(gòu)。在龐大而廣泛的未來電網(wǎng)中,將呈現(xiàn)電源多樣性、遍布性、時移性,負(fù)荷移動性、互動性,用能終端大量信息接入,各類管理終端大量介入,要求電網(wǎng)具有柔性和自適應(yīng)能力,以滿足送受端的時空變異和方式的多重復(fù)雜。在這種情況下,依靠傳統(tǒng)的狀態(tài)信號指令無法完成決策,需要復(fù)雜的負(fù)荷預(yù)測、分析及實時呈現(xiàn),需要以大量的、多維的、高密度的數(shù)據(jù)來支撐預(yù)測、預(yù)警、機器決策和人工判斷。在智能電網(wǎng)向更高階段發(fā)展過程中,地域更加廣泛,需基于全球數(shù)據(jù)實現(xiàn)能源電力大范圍平衡來保障電網(wǎng)及其他系統(tǒng)的安全。這就是大數(shù)據(jù)對電網(wǎng)發(fā)展與未來電網(wǎng)目標(biāo)實現(xiàn)路徑的支撐。
我們正處于一個變革的時代,在新的能源變革、工業(yè)革命和“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃帶來的社會變革中,電網(wǎng)企業(yè)擔(dān)當(dāng)著重要角色并面臨著轉(zhuǎn)型發(fā)展的機遇。大數(shù)據(jù)演化著一場模式與價值功能的重構(gòu),為智能電網(wǎng)、全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了新思路、新方法和新的解決方案,也為我國電網(wǎng)企業(yè)趕超國際先進水平,在應(yīng)用領(lǐng)域采取跨越式的方法吸收創(chuàng)新,提供了新的機遇??梢灶A(yù)見,電力大數(shù)據(jù)將迎來最好的時代,成為產(chǎn)業(yè)風(fēng)口。這需要我們積極面對,需要得到強烈認(rèn)知和戰(zhàn)略上的認(rèn)同,從而推進大數(shù)據(jù)從概念走向現(xiàn)實。
更多資訊請關(guān)注電力設(shè)備頻道