電力大數(shù)據(jù)的應用如何實現(xiàn)電網(wǎng)的檢測與維護

電力大數(shù)據(jù)的有效應用可以面向行業(yè)內(nèi)外提供大量的高附加值的增值服務業(yè)務，對于電力企業(yè)盈利與控制水平的提升有很高的價值。有電網(wǎng)專家分析稱，每當數(shù)據(jù)利用率調(diào)高10%，便可使電網(wǎng)提高20%~49%的利潤。

麥肯錫曾有報告預測，在全球范圍內(nèi)，大數(shù)據(jù)分析方案的廣泛使用能夠帶來每年3000億美元的電費削減。電力大數(shù)據(jù)的有效應用可以面向行業(yè)內(nèi)外提供大量的高附加值的增值服務業(yè)務，對于電力企業(yè)盈利與控制水平的提升有很高的價值。有電網(wǎng)專家分析稱，每當數(shù)據(jù)利用率調(diào)高10%，便可使電網(wǎng)提高20%~49%的利潤。

電力行業(yè)的數(shù)據(jù)源主要來源于電力生產(chǎn)和電能使用的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)，可大致分為三類：一是電網(wǎng)運行和設備檢測或監(jiān)測數(shù)據(jù)；二是電力企業(yè)營銷數(shù)據(jù)，如交易電價、售電量、用電客戶等方面數(shù)據(jù)；三是電力企業(yè)管理數(shù)據(jù)。

通過使用智能電表等智能終端設備可采集整個電力系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)，再對采集的電力大數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的處理和分析，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)的實時監(jiān)控；進一步結(jié)合大數(shù)據(jù)分析與電力系統(tǒng)模型對電網(wǎng)運行進行診斷、優(yōu)化和預測，為電網(wǎng)實現(xiàn)安全、可靠、經(jīng)濟、高效地運行提供保障。

一、電網(wǎng)監(jiān)測及維護

1.運維監(jiān)測系統(tǒng)及時反應

Enphase Energy（美國Enphase 能源股份有限公司）每天從來自80個不同國家25萬個系統(tǒng)收集大約2.5TB的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以用來檢測發(fā)電和促進遠程維護、維修來確保系統(tǒng)無縫運行。另外，Enphase Energy還利用從發(fā)電系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)來監(jiān)測、控制或調(diào)整網(wǎng)絡中的發(fā)電和負載狀態(tài)，在電網(wǎng)和在出錯或需要升級時做出相應的反應。

2.設備運維檢修專題分析

電力企業(yè)可以基于一站式大數(shù)據(jù)分析平臺開展各業(yè)務領(lǐng)域的深度分析。

如在電網(wǎng)運維檢修領(lǐng)域，通過對電力設備資產(chǎn)管理、設備運檢管理、設備技術(shù)管理、技改大修管理等方面，從安全、效益、成本三個方面進行關(guān)鍵指標選取，分析檢修管理中“安全”、“效益”、“成本”三者之間的相互影響，協(xié)調(diào)三個因素綜合最優(yōu)，同時實現(xiàn)對電網(wǎng)企業(yè)檢修指標的實時在線監(jiān)控，為公司檢修策略制定提供指導和服務，實現(xiàn)智能運檢體系指日可待。

3.預防基礎(chǔ)設備故障導致的停電

在American Electric Power Co., Inc. (AEP）（美國電力有限公司）的資產(chǎn)健康中心，數(shù)據(jù)分析師把設備派生的運行信息和智能信息應用程序結(jié)合在一起。通過采用大數(shù)據(jù)算法和分析軟件，他們可以密切監(jiān)測傳輸基礎(chǔ)設施的運行情況。

如今，AEP使用智能電表、通信網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)得到穩(wěn)健的常規(guī)信息。智能電網(wǎng)技術(shù)使客戶更有效地用電和合理管理用電成本，收集到的數(shù)據(jù)也有助于該公司為客戶定制電力管理程序和提供個性化定制服務。

二、提升運營效率、改善客戶體驗

大數(shù)據(jù)分析能幫助電力企業(yè)提升運營效率和改善客戶體驗。運營效益包括收益保證、網(wǎng)絡和產(chǎn)品管理、需求預測、資產(chǎn)管理和支撐功能優(yōu)化。類似的，分析有助于通過客戶關(guān)系優(yōu)化、主動營銷以及定制優(yōu)惠和服務來改善客戶體驗。

1.Gulf Power（海灣電力公司，美國南方電力公司位于佛羅里達州的分公司）

Gulf Power使用大數(shù)據(jù)分析后確認，如果停電，那恢復供電的時間如果能比用戶預期時間早10分鐘，客戶滿意度是最高的。

有趣的是，它發(fā)現(xiàn)如果在預期恢復供電時間兩個多小時前恢復供電，會對客戶滿意度的產(chǎn)生負面影響。理解了類似這樣的指標，能夠幫助電力企業(yè)解決他們最大的客戶體驗挑戰(zhàn)。一位德國電力公司的高管證實提高客戶滿意度會提高客戶留存率。

他解釋到，“分析讓你在現(xiàn)有合同上用個性化的優(yōu)惠活動與客戶良好溝通。這種方式會大幅提高客戶的留存率”。

事實上，像EDF Energy這樣的電力企業(yè)已經(jīng)通過大數(shù)據(jù)分析來減少客戶流失，每年節(jié)省高達3000萬美元的成本。

2.Lakeland Electric（美國萊克蘭電力公司，總部位于佛羅里達州）

負荷研究是一種用來分析各種客戶群體（住家、商業(yè)和工業(yè)）的客戶消費模式的過程，它有助于評估電力公司為每個特定的群體服務的成本。研究人員認為，利用AMI（高級計量架構(gòu)）和數(shù)據(jù)捕獲能力，每一個計量點和智能電網(wǎng)啟用的設備可能有助于這項研究。Lakeland最近利用這些新技術(shù)完成了對電力服務的成本檢查。除了解決對額外收入的需求外，他們還能夠設計供客戶選擇的替代費率，一方面降低電力高峰需求，另一方面客戶也在此過程中節(jié)省資金。不僅有效減少高峰期的電力故障，也提升了用戶體驗，提高了用戶留存率，使該企業(yè)擁有更好的口碑和知名度。

3.通過數(shù)據(jù)分析有效提升電力行業(yè)營銷服務水平

電力用戶可以基于一站式大數(shù)據(jù)分析平臺，將更多的明細數(shù)據(jù)提供給業(yè)務部門，由業(yè)務部門自服務完成數(shù)據(jù)應用。

通過對客戶服務與客戶關(guān)系、電費管理、電能計量及信息采集，市場與有序用電、新型業(yè)務、綜合管理等方面的分析，掌握營銷業(yè)務重點工作的開展情況，實現(xiàn)對客戶服務、電費管理、智能電表、有序用電實施和能效管理成效、新型業(yè)務及營銷稽查工作質(zhì)量指標進行有效監(jiān)測。

三、減少損失、降低成本

1.減少電力盜竊降低損失

根據(jù)Northeast Group, LLC.（位于美國華盛頓的東北集團有限責任公司）的《能源市場智能電網(wǎng)：2015年展望研究》報告，每年全球因電力盜竊損失893億美元。而智能電網(wǎng)技術(shù)可以幫助電力企業(yè)打擊每年價值幾百萬的電力盜竊。

位于意大利的Enel是全球最大的電力企業(yè)之一，在40個國家經(jīng)營有6.7億臺電表。在意大利，Enel整合處理了來自11個遺留系統(tǒng)超過500億行的數(shù)據(jù)，同時已經(jīng)識別出93%的盜竊案或其它非技術(shù)性損失的可能因素，這是世界上最大的智能電網(wǎng)分析系統(tǒng)。僅僅在意大利，它每年的收入保護和預測性資產(chǎn)維護分析的經(jīng)濟效益估計超過3.5億歐元。

2.利用分析降低變壓器更換成本

PSE&G（公共服務電力和燃氣公司）是美國最大型的綜合電力和燃氣公司之一，為180萬燃氣用戶和220萬電力用戶提供服務。它擁有的資產(chǎn)價值約170億美元，收入近80億美元。

PSE&G實施了一個計算機化維護管理系統(tǒng)（Computerized Maintenance Management System，簡稱CMMS）來輔助維修、更換以及對包括變壓器和其它設備等資產(chǎn)的維護決策。

根據(jù)濕度、介電強度、可燃氣體變化率和冷卻性能等多種因素，來為變壓器進行分析，生成設備狀況分數(shù)。他們根據(jù)資產(chǎn)更換（預測）算法，對設備狀況分數(shù)和其它因素（年代，備件可用性）分析，來決定更換變壓器的適當時間。

PSE&G還對實時傳感器采用了先進的分析來跟蹤各種操作指標。分析的應用幫助了該公司在故障發(fā)生前發(fā)現(xiàn)和補救問題，在避免設備故障上節(jié)約了數(shù)百萬美元。該公司也決定主動通過使用分析模型來更換一些變壓器，而不是出了問題后再更換，這有助于該公司在25年中節(jié)約了1億多美元。

如大數(shù)據(jù)分析這樣的信息新技術(shù)必將激活電力大數(shù)據(jù)中蘊含的價值，也必將釋放電力大數(shù)據(jù)的市場潛力。根據(jù)GTMResearch的研究分析，到2020年，全世界電力大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)市場將達到38億美元的規(guī)模，電力大數(shù)據(jù)的采集、管理、分析與服務行業(yè)將迎來前所未有的發(fā)展機遇。

在這樣的機遇下，更多的電力企業(yè)選擇將在大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，為企業(yè)系統(tǒng)運維監(jiān)測、提升客戶滿意度、降低損耗和成本等諸多方面做出積極探索。