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电力大数据全面精准服务疫情防控和复工复产的模式分析

北极星电力网新闻中心  来源:中国电力  作者:国网能源研究院  2020/5/8 10:51:53  我要投稿  

北极星火力发电网讯:编者按:当前分布式能源、储能、电动汽车等交互式能源设施快速发展,“大云物移智链”等现代信息和互联网技术应用不断深化,能源消费领域也在加速变革,新业态新模式不断涌现。能源电力企业都在积极开展新业务新业态探索,培育新发展动能。国网能源研究院能源互联网研究所聚焦能源互联网新业务新业态新模式创新,开展商业模式创新、商务拓展战略研究,构建能源互联网商业模式理论体系、实践路径、设计模型与方法论,研究各类新兴业务商业模式设计与发展路径。本专栏围绕商业模式、新业务发展、消费新模式、典型商业案例等,结合相关成果和研究思考与读者进行交流分享。

文章导读:电力大数据作为国家电网公司重要的要素资源,具有全面的覆盖领域、精细的颗粒度、灵活的时间尺度、准确的数据来源和多维的用户刻画等显著特征,在支撑国家的疫情防控和复工复产方面发挥了巨大价值。通过多场景诊断、多领域融合、高频度监护、高风险预警的方式,助力更高效、更准确的疫情防控;通过助力政府治理决策、助力疫区安全用能、助力生产可靠平稳、助力企业成本优化、助力产业链条协同,推动高质量的复工复产。电力大数据分析还可在国家公共管理和科学决策的众多场景中发挥重要作用,将持续在经济监测、产业调整、精准扶贫、环保防灾、普惠民生等广泛应用场景中提供决策参考,持续深化服务国家治理现代化。

电力大数据全面精准服务疫情防控和复工复产的模式分析

来源:微信公众号“中国电力” ID:ELECTRIC-POWER

执笔人:刘林、王雪、陈星彤

(国网能源研究院 能源互联网研究所)

以电力大数据为基础,运用“大云物移智链”等先进技术,可以服务政府科学决策和行业精准监管。疫情发生后,国家电网公司担当作为,发挥大数据分析优势,助力疫情防控,助推企业复工复产,为各级政府决策提供有力支撑。

一、国家电网具备坚实的大数据资源和分析技术条件,为支撑国家治理、服务经济社会发展奠定深厚基础。

国家电网公司的大数据资源全面覆盖电力系统发、输、变(配)、用等各个环节,已经接入智能电表等各类智能终端5.4亿台(套),实时采集4.98亿客户电力数据,数据总量已超过5PB,采集数据日增量超过60TB,具备体量大、类型多、价值高、更新快等典型大数据特点,包括电网生产运营产生的海量能量数据、控制数据、用户数据、公共数据等,覆盖各类时间尺度。同时,河南、天津、四川等省公司在政府指导下建立“能源大数据中心”,接入电、水、气、热、煤、油等多种能源数据,更加丰富了大数据资源的规模和维度。

在此坚实基础上,通过先进大数据技术应用,可以多维度反映经济社会发展的动态与趋势,服务政府决策。从2015年开始,国家电网公司就陆续发布了《国家电网公司大数据应用指导意见》、《国家电网公司关于营销大数据应用工作的指导意见》等,在服务政府、电网生产、经营管理和优质服务等领域进行大数据分析深入研究和应用,探索形成典型的大数据应用场景、模式和产品,具备了全面技术能力。

总体来说,国家电网公司的大数据资源技术优势和特点体现在以下五个方面:

一是全面的覆盖领域。可以实现从宏观到微观的全覆盖,包括分地区、分行业、分企业的电力数据挖掘和全面分析;并且在电力数据的基础上,融合热、冷、气等行业数据与周边环境数据,实现多维度数据分析。

二是精细的颗粒度。可以实现设备级、元件级信息的精准掌握,基于强大的感知能力,实现底层和关键设备状态的精准把控;并基于负荷解耦技术等逐步实现用户家庭内部电器级的数据归集分析,实现精细化数据分析。

三是灵活的时间尺度。电力大数据不仅可以离线采集,也可以实现高频连续更新。基于先进的采集技术和信道能力的提升,根据需要选取适合的数据采集步长和更新周期,实现及时的在线数据分析。

四是准确的数据来源。基于用电信息采集系统等,实现数据的自动抓取,消除了数据壁垒与时间延迟,并通过数据比对等方式进行清洗校核,可以最大程度地减少数据人工报送带来的影响,保障数据分析的真实和准确。

五是多维的用户刻画。可以实现用户的多维立体刻画,将电网营销、运行、检修等专业各自的局部表征融合,实现对用户的多维立体化标签,再结合用能数据等,为数据分析提供丰富的用户画像。

二、通过“两多,两高”的电力大数据分析,有力保障疫情防控。

针对社区、特殊群体、重点对象的疫情防控需求,开展“两多(多场景诊断、多领域融合)、两高(高频度监护、高风险预警)”的疫情大数据分析,为更高效、更准确的疫情防控助力。

一是开展多场景诊断,精准识别人员流动状态,助力基层防疫全面监测。

通过电力大数据将智能化手段“下沉”至社区,打通疫情防控的“最后一公里”,开发基于大数据的多场景计算模型,对人员流动情况进行精准识别,准确判断居民的流动情况,结合社区人员排查印证,大大提高了基层防控排查效率。如国网天津电力公司绘制居民用电数据图谱,对滨海新区82万余户居民的近3000万条日用电量数据进行云端采集,构建居民短暂和长期外出、举家返回等多个场景多套算法模型,精准判断流动总量和小区分布,纳入社区网格化管理。

二是开展多领域融合的大数据分析,精准刻画重点对象行为,提高疫情防控效率。

与当地大数据中心开展深入合作,将电力大数据与医保及交通等信息结合,对防疫重点人群行为进行精准刻画,帮助社区人员快速识别风险群体,提高疫情防控效率。如国网宁波供电公司采用大数据分析手段深度挖掘潜在高风险人群,与宁波大数据中心开展合作,通过与医保及交通等信息结合,便可分析出潜在的外出人群,同时也可实现对外出时间和疑似外出地点的精准定位。

三是开展高频度的用电体检,判别特殊群体的异常情况,助力社区风险排查。

针对居家隔离人员与独居老人,通过高频次用电信息采集,计算实时负荷和正常历史数据的偏移率,精准分析特殊群体的用电行为,并对异常情况进行预警,辅助社区人员及时进行风险排查。如国网杭州供电公司研发了“服务特殊群体”算法,每15分钟开展一次“用电体检”,判断居家隔离和独居老人等特殊群体是否存在异常,并在1分钟内将紧急异常预警推送给社区和医疗人员。

四是进行高风险行为诊断,识别防控重点商业场所的用电行为,提前切断疫情蔓延渠道。

通过对宾馆、酒店等疫情防控重点场所的用电数据进行采集分析,判断商业用户潜在的高风险行为,进行提前预警,有效切断疫情蔓延渠道。如国网温州瑞安市供电公司通过核查采集系统中宾馆、酒店等场所的同期用电大数据,分析是否在使用中央空调等设备,并开展现场排查,温馨提示用户不要开启中央空调电源,最大限度阻断病毒的传播隐患,一周之内就指导35家酒店实行关闭中央空调电源等防疫措施。

三、紧密结合各方需求以大数据分析实现“五个助力”,在复工复产中发挥重要作用。

科学、高效的开展复工复产是一个系统性的工程,国家电网公司以“五个助力(助力政府治理决策、助力疫区安全用能、助力生产可靠平稳、助力企业成本优化、助力产业链条协同)”,提供精准、及时支持,推动高质量的复工复产。

一是以复工指数等对企业复工复产情况进行准确分析,助力政府精准施策、企业有序复工。

国家电网公司下发《关于充分应用电力客户用电数据支撑地方政府组织并监测企业复工复产的通知》,要求各省市电力公司充分应用电力客户用电数据,支撑地方政府有序组织企业复工,并监测复工复产情况。如国网浙江、上海、天津、安徽电力等推出的企业复工电力指数,基于营销系统数据,综合考虑复工电量和数量,可动态监测、精准分析各区域、各行业的复工复产情况,并进一步预测未来趋势,为政府全面掌握情况、制订防控策略和经济计划提供决策辅助。

二是以电网大数据调度实现电网状态准确识别,精准调度,保障疫区电网安全稳定运行。

在抗疫和复工复产的紧要关头,疫区电网安全保障要求极高。通过电网大数据调度,实现了对电网运行状态的准确识别及风险预警,确保抗疫期间大电网安全稳定运行,确保社会经济运行不因电力供应出现波动。如国网华中分部针对区内可能出现的电煤库存短缺等不利情况,超前预判安排,制定了加大跨区电力交易、适当减少本地火电企业电煤消耗、筹集各方清洁电能支援湖北电网抗击疫情的交易策略,及时保障抗击疫情期间的安全供电。

三是以设备实时信息监测和数据诊断,实现供用电设备隐患和故障及时排查,保障生产可靠开展。

通过广泛应用配电网实时监测系统,主动监测、主动分析、主动运维,利用大数据分析实时掌握医院、隔离点、重点生产企业等重要客户用电信息,可快速计算定位故障类型和故障点,大大缩短抢修恢复时间,为复工复产保电护航。如国网武汉蔡甸供电公司远程监测,对辖区内6家医院、1家防控资料企业等14家重点单位的供电情况进行24小时监控分析,预判用电异动和隐患。国网泉州供电公司通过大数据平台,发现并消除企业的车间电力设备三相不平衡隐患。

四是开展大数据科学咨询支撑,提供优化方案建议,助力企业优化用能成本。

国家电网公司推出降低用电成本八项举措,并基于大数据手段提供优化措施和策略、助力企业享受到及时和科学的成本优化效果。如国网莆田供电公司主动精准筛选出586个客户,告知基本电费减免等优惠措施,为其节约近800万元。国网龙岩供电公司助力辖区企业转产医疗防护用品,定制转产用电数据模型,优化计算企业转产所需的准确负荷量和专变承载指数,实现电费优化。

五是开展复工数据和信息开放共享,提供产业链全局信息,助力产业链协同复工复产。

现代工业体系下,复工复产不仅独立企业行为,更是上下游产业链的联动。基于对各行业用电大数据分析,精准把握各区域、各行业、重点企业的复工情况,通过信息共享,助力政府协调企业有序复工、助力产业链上下游企业结合相关情况,及时调整生产计划。如由国网江苏电力开发的电力大数据公共查询平台,汇集512万家企业和3776万户居民用电信息,每日公开并更新复产复工信息。苏州一家电子元件生产厂家根据该平台了解到下游计算机、通信设备制造等关联行业复产和元件需求趋势,做出争取扩大产能的决策。

四、以电力大数据持续深化服务国家治理现代化

除疫情防控和复工复产之外,电力大数据分析还可在国家公共管理和科学决策的众多场景中发挥重要作用,将持续在经济监测、产业调整、精准扶贫、环保防灾、普惠民生等广泛应用场景中提供决策支撑,主要体现在:

经济监测领域,基于电量、业扩报装、负荷、用能数据、经营数据,辅以经济指标,建立多元、动态的企业画像模型,反映企业征信、区域发展、宏观运行状态,助力政府更好了解经济及政策执行效果,为经济调控科学决策提供依据;

产业调整领域,在行业用电、产量、销量、设备特征等数据基础上,构建设备状态及行业动能分析模型,分析行业上下游情况,为产业设备升级提供依据,为政府部门掌控限制或鼓励类行业发展状况、开展行业规划提供参考。

精准扶贫领域,基于用电信息采集下沉至户级甚至户用电器级的特点,融合精确细分的历史电量、负荷等数据,构建贫困户电力消费评估模型,甄别真正贫困户和贫困县情况,评估扶贫措施效果,辅助政府部门实现精准扶贫。

环保防灾领域,通过实时监测总体负荷和设备信息,实现企业能耗监测、减排诊断、停产整改跟踪等;基于大范围、高密度、多品类的传感器采集灾害特征信号数据,进行预测预警,提升环保部门监管能力,助力国家应急管理。

普惠民生领域,对居民用电、用热、收入、消费等进行分析,多尺度多维度量化用户行为,为节能诊断、需求侧管理、特殊人群关爱等服务提供支撑,构建住房空置率模型,为政府制定民生政策、发布民生信息、针对性调控提供参考。

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