星環(huán)科技案例

本案例由星環(huán)科技投遞并參與評選，數(shù)據(jù)猿獨家全網(wǎng)首發(fā)；更多關于【金猿榜/獎·2019征集評選】的相關信息，請點擊這里了解詳情丨征案例、征文章、征產(chǎn)品=評企業(yè)、評人物、評產(chǎn)品。

 

大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新服務媒體

——聚焦數(shù)據(jù) · 改變商業(yè)

根據(jù)電力公司生產(chǎn)需求及政府社會應用需求，開展數(shù)據(jù)分析研究和業(yè)務應用開發(fā)，為推動配用電發(fā)展，實現(xiàn)以客戶為中心的電力核心價值，有效配置清潔電力資源，推動我國能源結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型而做出努力。旨在突破供電可靠性、電能質(zhì)量等諸多配用電運營瓶頸，促進配用電的增值服務，通過大數(shù)據(jù)技術應用推動電力技術及管理實現(xiàn)飛躍。全面提高供需兩側(cè)的能源經(jīng)濟、技術效率，支撐可再生能源的高效接入，為我國能源結(jié)構(gòu)的綠色轉(zhuǎn)型、各類污染物和溫室氣體排放的減少做出貢獻。

應用場景聚焦配用電領域，在配用電及分布式能源和并網(wǎng)技術方面，提升精細化管理的配電大數(shù)據(jù)挖掘與融合技術；在用電能效、用電行為、節(jié)點、用電預測和網(wǎng)架優(yōu)化等方面，研究典型業(yè)務場景下的大數(shù)據(jù)分析與挖掘技術的應用。

經(jīng)過國網(wǎng)上海市電力公司三十多年的信息化建設，在生產(chǎn)、運行、銷售和管理過程中，上海配用電已積累了大量的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

初步統(tǒng)計，截至2018年底結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)達到35T，非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)達400T，并且以每年30%以上的復合增長率快速增長。特別是今年，國網(wǎng)提出了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設，數(shù)據(jù)將呈爆發(fā)性增長。如此海量的數(shù)據(jù)迫切需要充分利用內(nèi)外部多源數(shù)據(jù)，挖掘潛在價值，提升配用電發(fā)展水平。

上百TB的數(shù)據(jù)來源于電網(wǎng)內(nèi)的各種信息系統(tǒng)，包括：用電信息采集系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)、營銷應用系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)和電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)等，以及外部的非電力數(shù)據(jù)，包括氣象數(shù)據(jù)、上海社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)等，如何通過大數(shù)據(jù)技術對多源異構(gòu)的數(shù)據(jù)進行集成存儲、高效處理以及應用挖掘，成了亟待解決與攻克的首要技術難題。

因此，國網(wǎng)上海電力成立電力大數(shù)據(jù)實驗室，聚焦配用電領域，配電網(wǎng)處于電力系統(tǒng)的末端，具有地域分布廣、電網(wǎng)規(guī)模大、設備種類多、網(wǎng)絡連接多樣、運行方式多變等鮮明特點。隨著城鎮(zhèn)化建設和用電需求的增長，配電網(wǎng)一直在不斷地改造和擴建，其規(guī)模也不斷擴大，國網(wǎng)公司系統(tǒng)內(nèi)大多數(shù)縣級以上配電網(wǎng)的規(guī)模都已達到百條饋線以上，一些中、大型城市的中壓饋線已達到或超過千條。隨著配電自動化、用電信息采集等應用系統(tǒng)的推廣應用，對于有千條饋線的大規(guī)模配電網(wǎng)，配電網(wǎng)中會產(chǎn)生指數(shù)級增長的海量異構(gòu)、多態(tài)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)集合的大小可達到當今信息學界所關注的大數(shù)據(jù)級別。

在配用電領域提出兩個明確的研究方向：一是在配用電大數(shù)據(jù)管理及分析技術方面，研究面向多源異構(gòu)的配電大數(shù)據(jù)挖掘與融合技術；二是在用電能效、節(jié)電及錯峰調(diào)度等方面，研究典型業(yè)務場景的大數(shù)據(jù)挖掘與應用技術。

國網(wǎng)上海電力的電力大數(shù)據(jù)實驗室依托國家863課題“智能配用電大數(shù)據(jù)應用關鍵技術”， 積極開展電力大數(shù)據(jù)實驗平臺建設，以電力大數(shù)據(jù)的應用為核心，為電力大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)集成、組件研發(fā)、模擬驗證、數(shù)據(jù)共享、示范應用等奠定技術和工程基礎。

在數(shù)據(jù)條件方面，集成了用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)和社會環(huán)境數(shù)據(jù)，匯集了浦東1210平方千米的236萬戶的用電數(shù)據(jù)，其中居民和第三產(chǎn)業(yè)用戶占比高達97%，最高負荷738萬千瓦，年用電量329億度，這個規(guī)模約占上海全網(wǎng)四分之一。

集成的內(nèi)外部數(shù)據(jù)源有10個，分別為用電信息采集系統(tǒng)、電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng) 、配電自動化系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng) 、營銷應用系統(tǒng) 、客戶服務系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)、負荷監(jiān)測系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、故障搶修系統(tǒng)，整個數(shù)據(jù)量到現(xiàn)在已經(jīng)接近8T。臺賬數(shù)據(jù)總量29.14萬條。

結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括調(diào)度運行、生產(chǎn)管理、故障搶修、電能質(zhì)量、用電信息、用戶信息、營銷管理、氣象數(shù)據(jù)、社會數(shù)據(jù)、經(jīng)濟數(shù)據(jù)，共26.7T；非結(jié)構(gòu)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)包括地理信息圖片、客戶服務音頻、氣象云圖和規(guī)劃設計文檔共300T。

基于星環(huán)大數(shù)據(jù)平臺TDH構(gòu)建的智能配用電大數(shù)據(jù)應用系統(tǒng)匯集了浦東1210平方千米的236萬戶的用電數(shù)據(jù)，最高負荷738萬千瓦，年用電量329億度，占上海全網(wǎng)四分之一。集成的內(nèi)外部數(shù)據(jù)源有10個，整個數(shù)據(jù)量到現(xiàn)在已經(jīng)接近8個T了，臺賬的數(shù)據(jù)總量有29.14萬條。

在多元數(shù)據(jù)集成及大數(shù)據(jù)平臺基礎之上，應用系統(tǒng)實現(xiàn)了用電查詢，電力地圖等基礎功能及用戶用電行為分析，節(jié)電用電預測網(wǎng)架優(yōu)化和錯峰調(diào)度等業(yè)務應用。

首先基于多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的關聯(lián)解析，和海量用電負荷實際數(shù)據(jù)存儲、索引，實現(xiàn)了用電查詢的基礎應用，包括230萬用戶，26000個臺區(qū)，4000余中壓饋線的基本臺賬及用電數(shù)據(jù)的快速查詢，并可以進行用戶用電畫像、地圖定位、供電范圍等數(shù)據(jù)的查詢，服務響應時間在三秒以內(nèi)。 

用電查詢是大數(shù)據(jù)平臺的基本功能，快速有效的查詢，為進一步的業(yè)務應用提供了基礎。電力地圖是應用系統(tǒng)實現(xiàn)的另一基礎功能，在這里可以查看浦東每個行業(yè)的用電量變化趨勢，每個臺區(qū)每個時刻的負債率，浦東各規(guī)劃功能區(qū)塊的用電密度圖以及用電熱，力圖通過用戶測到電網(wǎng)側(cè)數(shù)據(jù)的關聯(lián)集成，與GIS空間可視化技術融合，實現(xiàn)浦東全景用電監(jiān)測及能耗監(jiān)測，為城市及電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃提供服務。

電力大數(shù)據(jù)分析和建模過程中含有大量的分類分析需求，會用到大量的算法和模型，因此星環(huán)科技針對電力大數(shù)據(jù)開發(fā)了通用和專用算法包。通過調(diào)研在電力企業(yè)中算法主要分為：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類、基礎類、通用算法類和電力專用算法類。電力專用算法主要是在現(xiàn)有算法不滿足要求的情況下，對現(xiàn)有算法改進或者重寫的某個特定算法和利用通用算法訓練的解決某個業(yè)務問題的專用算法。最終實現(xiàn)了63個電力大數(shù)據(jù)通用算法包和11個電力大數(shù)據(jù)專用算法包的研發(fā)。

在了解數(shù)據(jù)分析建模中對組件化、工具化和可視化的需求，使得業(yè)務人員可以在不需要復雜培訓的條件下，通過簡單的鼠標拖拉操作即可實現(xiàn)操作，星環(huán)科技研發(fā)了電力大數(shù)據(jù)應用分析和建模工具應用平臺，包括數(shù)據(jù)預處理組件、數(shù)據(jù)建模組件、數(shù)據(jù)治理組件、元數(shù)據(jù)管理組件、通用和專用可視化展現(xiàn)組件，還支持團隊協(xié)作和共享，可以導入和導出報表。星環(huán)科技的電力大數(shù)據(jù)應用分析和建模工具應用平臺作為一個便捷、可視化的大數(shù)據(jù)分析應用工具，將組件和算法包融合，電力大數(shù)據(jù)研發(fā)人員可以進行圖形化的數(shù)據(jù)導入、數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)建模，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)展示功能。

應用平臺將電力大數(shù)據(jù)的研究成果應用于設備檢測、電能質(zhì)量分析、用戶用電行為分析、用電預測、錯峰調(diào)度等實際場景中，可以有效降低電力投入成本，節(jié)約電力投資，幫助電力公司更好的利用電力資源，產(chǎn)生直接和間接的經(jīng)濟效益。

依托智能配用電大數(shù)據(jù)平臺與示范工程，結(jié)合電力公司生產(chǎn)需求及政府社會應用需求，開展數(shù)據(jù)分析研究和業(yè)務應用開發(fā)，為推動配用電發(fā)展，實現(xiàn)以客戶為中心的電力核心價值，有效配置清潔電力資源，推動我國能源結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型而做出努力。

針對上海電網(wǎng)，減少調(diào)峰電站投資52-87億元、減少配電網(wǎng)建設投資20.88-34.8億元、用戶電費節(jié)省支出6.76-11.27億元 。

拉動國產(chǎn)大數(shù)據(jù)相關產(chǎn)品的研究、開發(fā)和制造，完成產(chǎn)品轉(zhuǎn)化后實現(xiàn)了年產(chǎn)值10億元。

突破供電可靠性、電能質(zhì)量等諸多配用電運營瓶頸，促進配用電的增值服務，通過大數(shù)據(jù)技術應用推動電力技術及管理實現(xiàn)飛躍。

全面提高供需兩側(cè)的能源經(jīng)濟、技術效率，支撐可再生能源的高效接入，為我國能源結(jié)構(gòu)的綠色轉(zhuǎn)型、各類污染物和溫室氣體排放的減少做出貢獻。