「能源革命」與「數字革命」融合發展邁開新步伐
——人工智慧與電力大數據論壇觀察
在浙江省杭州市拱墅區小河街道，326戶獨居老人如果發生意外，全國首個上線的電力雲計算服務可計算出用電異常，將異動輸入「城市眼·雲公治」平台，社區網格員就會立即上門核查，給老人送去關懷。
在廣東省廣州市的電力工程現場，工作人員如果不戴安全帽就立刻會被有邊緣計算的攝像頭捕捉到；如果出現跨越安全邊界、沒有正確使用安全工器具等問題，智慧安監系統的後台人工智慧識別也將告警，讓安全隱患沒有可乘之機。
因為風機普遍存在對風不準的問題，檢修時因為風機比較高而耗費人力，定位問題效率很低。國家電投風機「偏航對風優化」的應用，能及時發現風機對風不準的問題，並在小角度的情況下自動把它調整過來。
在近日中國電力發展促進會和國網大數據中心聯合主辦的2020人工智慧與電力大數據論壇上，記者聽到了許多人工智慧和大數據在電力應用的案例。從最初的小試牛刀到今天的全面推進，電力企業人工智慧和大數據在快馬加鞭的行進中，已經取得了可喜的收穫。
大數據應用被寄予厚望
1155座集中監控變電站，人均監控信號數量26萬餘點；如果10千伏線路停電將影響1000~2000戶居民，如果35千伏線路停電將影響5000~10000戶居民——上海電網作為特大城市型電網，具有數據體量大、負荷密度高、停電影響廣等特點。「傳統集中監控模式下，存在人工監視效率有限、運行趨勢分析手段不足、故障研判準確性不高等困難，亟需開展基於大數據的集中監控技術及應用研究，以提升集中監控效率及電網安全水平。」國網上海市電力公司李雄立在論壇上表示。
上海電網正在進行的「基於設備全景數據的電網智能化監控決策診斷」項目，引入大數據智能分析手段，打破子站數據傳輸瓶頸問題，增強電網全景數據聚合能力，提高電網監控數據清洗辨識能力；挖掘影響故障的關鍵因子，設備缺陷及故障趨勢預警；提升數據智能糾正能力，增強電網全景數據聚合能力，優化故障智能診斷方法，保障設備、電網運行安全，並進一步提升電網調控運行水平。
李雄立舉例介紹說，項目基於故障指紋的實時故障智能診斷，通過聚類演算法獲得最優指紋庫，實時診斷演算法查找匹配後實現故障「秒級 」診斷輸出，平均故障處置時間縮短為原來的50%。基於離散神經網路的遙信智能糾正，有效解決了誤遙信對故障判斷的干擾問題，提升故障診斷的準確率至99.15%。大數據系統選取2014年以來310條歷史數據進行訓練，形成預警專家庫，在2019年利奇馬颱風期間預測故障198起（實際故障243起），預測準確率達81.48%。
「現在數據已經滲入到了我們社會的方方面面，成為企業經營決策的新驅動、商品服務的新內容、社會全員治理的新手段。目前，各行業數字經濟發展水平還存在很多差異，而電力行業大概已處在爆發期，下一步，還將走到引領性的地位。」國家電網大數據中心副主任沈亮在論壇上說。
「今後的能源系統的核心就是太陽能和風電。可再生能源是間接性的，另外，像光伏這種能源今後更多的應用場景可能是分散式。那麼它怎樣能夠融入現在的能源系統，得到有效的使用？必須要採用數字化技術。」國家電力投資集團科技創新總監、中央研究院黨委書記、董事長范霽紅同樣對電力大數據寄予厚望。
國家電投2017年成立集團大數據中心，2018年底組建中能融合智慧科技公司來推動能源工業互聯網建設的相關工作，同時也牽頭髮起了中國智慧能源產業聯盟。范霽紅表示：「公司的大數據應用正在帶來直接的效果，這在我們集團體現得非常的明顯。通過現在大數據的應用，直接給整個生產經營，給我們在電力市場當中的一些定價、交易的判斷，甚至整個公司的管理帶來很大的好處。」
「數字經濟的一個發展的引擎，我們認為就是產業融合。」 沈亮進一步表示，今年3月份，中央提出了新基建的概念，「新基建」中工業互聯網在能源行業的具體體現就是能源互聯網。能源互聯網是數字化技術、大數據應用和能源電力技術的深度融合。電力大數據也是順應數字經濟發展，服務國家發展戰略的擔當之舉，也是打造電力企業的增長點，建立能源互聯網的重要內容。
大數據建設已快馬加鞭
「電力大數據具有規模巨大、類型繁多、真實性高、產業基礎好四個特點。隨著能源互聯網建設，電力大數據的覆蓋範圍、感知深度、數據質量將持續提升，應用基礎日趨完善。如果我們把這些數據與氣象、經濟、金融等外部信息融合到一起，可以發揮出的1+1＞2的價值。」 國家電網大數據中心副主任沈亮在提到電力大數據的前景時說。
他介紹說，國網大數據中心成立之後，特別注重電力大數據價值的挖掘，構建了「3維+4層」電力大數據價值體系，涵蓋「理念層—品牌層—體系層—產品層」3個維度、4個層級和6個「數e」品牌（數經e、數融e、數客e、數能e、數策e、數效e）。數智國網作為作家電網公司的大數據應用服務平台，已於今年4月初上線，面向權威用戶提供服務，涵蓋數據產品、數據資源、能力開放等功能。截至目前，已建成1個總部頻道和8個省頻道，已上架電力經濟指數、非入戶排查等典型數據產品203項、模型演算法79項；內部數據資源上架71套業務系統數據，外部數據資源上架氣象、經濟等9類數據，集成數據分析工具、企業報表中心等。
記者了解到，大數據在國家電網已經實現了多方面的應用。今年，國網大數據中心牽頭做復產相關指數，用指數分析方法對數10億條數據進行清洗、建模、測算，按月把用電的恢復率程度、達產率、超產率、不景氣指數等編製分析報告，上報國家有關部委，持續評估小微企業恢復情況。針對今年的全國人口普查中普查員不知道哪些戶有人住的情況，國網公司按照有關部門的委託，結合居民檔案和最近30天的戶電錶數據，研發了不同省份居民居家情況的識別演算法，創造了「居家碼」，來確定家中是否有人規律居住。
南方電網公司為了支撐公司數字化轉型戰略落地，加快建設具有全球競爭力的世界一流企業，對公司2019版數字化轉型行動方案進行了兩次迭代升級。《南方電網數字化轉型與數字電網建設行動方案（2020年）》將「數字南網發」展為「數字電網」建設，並明確提出「雲數一體」為核心，以雲化、微服務化為基礎的技術路線，增加了構建公司服務共享中心、建設公有雲、建立數字平台運營體系等行動項。
廣東電網公司總信息師陳軍介紹說，南方電網自2019年7月上線南網雲平台以來，為南方電網數據中心、統一服務和業務應用提供雲化的存儲、計算、網路等基礎資源與運行環境，解決資源靈活調配和快速部署問題。現階段，已完成全部9個南網雲分節點和3個存量雲的資源，以及全國1162台伺服器的統一納管，為公司提供10萬核vCPU（電腦中的虛擬處理器）的大規模計算能力與263太位元組內存空間，數據存儲容量達到1731太位元組。
「基於南網雲的人工智慧平台，當前全網上線97項人工智慧組件，組件累計調用2926.6萬次，廣泛用於輸變電、企業管理等典型用應用場景。」他說。
據介紹，2020年，南方電網以「雲數一體」的方式升級數據中心，打造覆蓋數據採集、存儲、加工、應用環節的數據全生命周期的管理能力，下一步要建設南網所有平台和應用的統一基礎數據底座，所有的數據歸集到數據底座上，實現數據的同步和一致性。2020年，南網還初步完成電網數字化平台的統一電網數據模型構建，打造電網全過程運行的孿生鏡像，並沉澱電網業務共享服務組件。
今年，國家電投成立了集團各產業創新中心，專業化支撐數字化轉型，推動與水、火、風、光、核等業態與數字技術深度融合。據范霽紅介紹，這些工作也大多數是圍繞大數據的應用來開展的。對今後的大數據工作，他提出了自己的想法：「我們集團在國內建了很多智慧能源的園區，但是消費端的連接並沒有到每一個用電設施，比如家裡的每台空調、空氣凈化裝置都沒有連上。今後真正的數字化的能源系統，應該是滲透到每一個最終端的能源使用的設施。通過這種方式，就可以讓我們以智慧能源系統為基礎，實現智慧化的社會、智慧化的城市。」
「當前，電力行業正積極貫徹落實『四個革命、一個合作』能源安全新戰略，推動能源革命和數字革命融合發展。電促會四屆理事會成立以來，將服務電力規劃發展和促進新一代數字技術在電力行業融合應用作為核心業務方向，積極倡導『跨界、融合、增值、共享』服務理念。」中國電力發展促進會常務副會長兼秘書長游敏在論壇上指出，今後將與國網大數據中心竭誠合作，共同打造「人工智慧與大數據專委會」生態建設與服務平台，協會作為第三平台將大有作為。
作者：趙冉
編輯：王萍
校對：於彤彤
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