案例|基于电力大数据的能源公共服务建设与应用工程建设情况

2019-06-28 09:55:11 来源:中国电力新闻网 2

编者按 2017年7月6日,国家能源局正式公布首批55个 “互联网+”智慧能源(能源互联网)示范项目,包括:城市能源互联网综合示范项目12个、园区能源互联网综合示范项目12个、其他及跨地区多能协同示范项目5个、基于电动汽车的能源互联网示范项目6个、基于灵活性资源的能源互联网示范项目2个、基于绿色能源灵活交易的能源互联网示范项目3个、基于行业融合的能源互联网示范项目4个、能源大数据与第三方服务示范项目8个、智能化能源基础设施示范项目3个。

2019年1月,国家能源局发布通知,开展“互联网+”智慧能源(能源互联网)示范项目验收工作。截至目前,能够如期完成的项目大部分已通过验收或即将验收,通过验收的项目各具特色。近日,本报记者以系列报道的形式选取了部分项目进行调查报道。

项目名称 基于电力大数据的能源公共服务建设与应用工程项目背景 国家能源局公布的首批“互联网+”智慧能源(能源互联网)55个示范项目之一,是示范项目中“能源大数据与第三方服务示范项目”8个之一。

启动时间 2017年9月验收时间 2019年5月10日

达成目标 目标是“建设大数据平台,研发三类数据产品(面向社会的大数据服务、面向用户的大数据服务、电力知识服务),面向社会用户提供示范服务”。

专家评价 全球能源互联网研究院有限公司科技部主任周飞:“该项目与大多数 ‘互联网+’智慧能源示范项目的性质不太一样,不涉及光伏发电站等物理设施建设。作为‘能源大数据与第三方服务示范项目’一类,项目的核心是建设电力大数据平台,向社会提供电力大数据的公共服务。”

约1400台服务器,27个省的大数据平台,以千万亿字节计的存储容量,“基于电力大数据的能源公共服务建设与应用工程”是说起来简单,实则复杂而庞大的系统工程。

作为国家能源局首批“互联网+”智慧能源(能源互联网)55个示范项目的“能源大数据与第三方服务示范项目”分类,记者通过调查采访发现,项目的核心就其实是建设电力大数据平台,向社会提供电力大数据的公共服务。目前这个工程逐步从平台复制、数据分析等方面已初步获得了商业化的应用。

三大平台织就能源互联大网

“基于电力大数据的能源公共服务建设与应用工程”这是一个庞大的工程。建设中,工程被实体化地分解为三个平台:国网大数据平台、能源互联网大数据公共服务平台、西咸大数据交易平台。国网大数据平台设在国家电网有限公司各级数据中心是生产平台,它承载的是生产数据和生产业务应用;能源互联网大数据公共服务平台设在全球能源互联网研究院有限公司(简称“联研院”),是科研探索平台;西咸大数据交易平台是面向社会服务的对接平台。

经过三期建设,国网大数据平台的数据存储容量已达21.8PB(拍字节)。而目前实际已存储数据约5.07拍字节,记录数据约2261亿条。

能源互联网大数据公共服务平台部署于北京、南京两地。在位于联研院的北京基地,记者看到了别无二致的机房;在一台电脑上,科研人员向记者展示了平台的三大服务:一是大数据业务应用开放,平台提供自助式的大数据业务应用组件或工具的接入和发布服务,已完成了19个对外服务应用组件和工具的接入发布。二是大数据平台服务,平台提供了大数据常用的组件服务,并面向用户提供分布式存储资源和计算资源。三是数据共享服务,已发布的数据包括用电信息采集数据、PMS2.0数据、营销数据、运检数据以及外部人口、产业数据等。

“平台以开放共享为特征,通过主机、镜像、云存储、容器、网络、安全、多租户等模块的相互协作和构建,可以提供大数据开发试验、大数据应用开放以及海量数据共享等公共服务。”联研院计算所副总工程师郑晓告诉记者。

与联研院不同,设立在陕西省西安市西咸新区的西咸大数据交易平台则是能源互联网大数据公共服务平台面向社会服务的对接平台。平台通过政府、企业和用户的社会化数据与电力数据进行整合、加工与利用,提供涵盖政策、经济、人口、地理、气象、能源和环境等外部数据。截至目前,共计获取外部数据200GB(千兆字节),涉及支撑各种应用所需的经济社会数据,维度可以细分到月,区域可以细分到县。

开放服务模式融合前沿技术

“我们构建了电力大数据开放服务体系,探索了电力数据对外服务的新模式,提供面向政府、企业、用户的大数据服务,支撑政府决策、上下游企业降本提效,完成能源大数据社会化服务示范应用和智慧用能的能源互联网示范。”“基于电力大数据的能源公共服务建设与应用工程项目组”在总结自己的创新性时这样写道。

“开放服务体系就是把电力数据跟社会数据融合起来,共同分析。在能源互联网大数据公共服务平台的网站上,用户可以申请这些应用,比如申请一个违约用电的应用,在申请通过后就使用里面的脱敏数据。我们的创新性在于首次把电力数据分析作为一种服务形态向社会开放,这是机制模式的创新。”郑晓表示。

“用电数据涉及到很多用户的隐私,电话、地址、身份证等。《中华人民共和国网络安全法》规定,‘网络运营者不得泄露、篡改、毁损其收集的个人信息;未经被收集者同意,不得向他人提供个人信息。但是,经过处理无法识别特定个人且不能复原的除外。’因此要数据开放共享,脱敏是必须的。”郑晓告诉记者,所谓数据脱敏就是把原始数据变成另一套数据,新数据看不到原始数据中的敏感信息。从绝对值上每个数据跟原来的都不一样,但数据自身的特征还在,因此支持做分析预测。

该项目设计研发了大数据动态脱敏系统和静态脱敏系统,实现了敏感数字段自动发现,动、静态数据脱敏以及敏感数据访问控制和审计等功能,可自动识别超过30种敏感数据类型,内置包括遮蔽、替换、可逆映射等60多种脱敏算法,并支持用户自定义脱敏算法。目前,工具已实现对北京、上海、安徽、重庆等单位的全业务统一数据中心的数据进行脱敏,累计脱敏数据已超过1.2亿条。

由西安交通大学牵头的团队对业务模型的基础算法也进行了大胆创新。在异构数据融合、大数据统计建模方法、大数据核心算法库等各方面形成了可持续的产学研协同创新机制,使模型预测的精准性得到较大提升。例如RNN算法中,音符回升状态网络,采用“储备池”思想,对电量预测中极大地提高了准确率,是能源行业中的顶尖水平。

已在互联网上上线的“中国电力百科网”是一个类似百度的搜索网站,是该项目的电力知识系统,采用了知识图谱、语义分析、数据挖掘、深度检索、网络爬虫等热门和前沿技术。“以前的搜索技术是关键字的搜索,搜索张三就出张三,现在知识图谱技术可以实现搜索张三,同时把张三相关的人都搜索出来。可快速解决电网设备众多,关系复杂情况下的故障查找等问题。”郑晓介绍道。

应用场景广阔产业化“小试牛刀”

“电力数据很多,价值性也很高,社会需求也很大。我们希望通过这个项目做出一些服务社会公众的应用,盘活电力数据,甚至把电力数据以恰当的方式提供给社会。”周飞表示。

“基于电力大数据的能源公共服务建设与应用工程”的应用建设分为面向政府、面向企业、面向用户三个方面。面向政府方面,设计研发了“用电块数据”的开发与运营、用电市场辨识及发展趋势研判、行业复工率分析、社会保障和民生服务等12个大数据应用。

如针对2017年12月~2018年1月陕西省、2018年5~6月浙江省和2017年1月北京市的用电数据,运用统计推断、相关性分析等方法构建了各地区的住房空置率模型,从省住房空置率、是住房空置率和区住房空置率3个维度反映不同地区的住房供求状况以及地域协同发展情况,为政府实行楼市宏观调控政策、保证民生提供了决策支撑。

面向企业方面,设计研发了基于用电数据的征信参考服务分析、电力客户价值划分分析、设备运行状态与运行环境关联分析、用户用电细分分析、输电线路智能识别等5类大数据应用,帮助企业节能、增效、创收、助力企业快速发展。

“我们针对2016年1月~2017年12月江苏省和浙江省、2017年3月~12月陕西省的用电和缴费数据以及行业外部信息,利用统计、聚类等方法构建了基于用电数据的征信评价模型,将企业信用分为极好、较好、一般三类。目前已实现了对3个省份、38个不同行业共计52万多名用户的信用分析与发布。”郑晓说。

面向用户方面,设计研发了工业用户用能监测与分析、工业用户细分及特征分析、居民用户用能习惯预测分析等6类面向企业的大数据应用,促进用能和分布式氢能能源利用,降低污染减排。

西咸新区大数据交易所现已面向政府、省公司提供了相关分析所需的经济、政策、能源等外部数据。2017年,向河北经研院提供了能源、天气数据,支撑河北公司做出了煤改电政策执行情况分析,提出了坚持“煤改电”的低碳环保战略,整村推进蓄热式电暖气的策略等建议,推动了河北省电力公司煤改电政策的执行。2018年,向陕西经研院提供人均支配收入,消费内容、恩格尔系数等数据,为陕西省电力结构升级和供给侧效果研究提供了数据层面的支撑。

据介绍,国网大数据平台已推广到抚州市政府、北京公交集团等电力行业外的多个单位,全社会用电量总体分析预测等部分大数据已在网省公司部署应用。未来,公共服务平台系统可广泛面对互联网提供运营服务;大数据交易平台覆盖了政府、医疗、金融、企业、电商、交通、社会等30多个领域,未来将形成大数据产业数据资产集散中心;大数据安全脱敏工具可以向石油、核电、煤炭等其他能源企业的大数据平台进行推广。


原标题:向社会提供电力大数据公共服务