建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，是國家電網(wǎng)有限公司推進“三型兩網(wǎng)”建設的重要內容和關鍵環(huán)節(jié)。而其中，如何構建一個強大的數(shù)據(jù)平臺，是加快推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設的前提和基礎。

　　泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量將大幅增加

　　電力行業(yè)歷來重視數(shù)據(jù)和信息技術，從上世紀80年代起，就采用實時數(shù)據(jù)庫處理發(fā)電以及電網(wǎng)采集的各種數(shù)據(jù)。但隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大，數(shù)據(jù)采集量的大幅增加，傳統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫和IT架構已經(jīng)無法滿足海量數(shù)據(jù)的處理需求。最近幾年，電力行業(yè)開始采用互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的大數(shù)據(jù)平臺技術，最典型的就是將Kafka、Hadoop、HBase、Spark、Redis等技術集成在一起處理海量數(shù)據(jù)。比如智能電表的用電信息采集系統(tǒng)、電費的計算等，都采用這類方案。

　　推進泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設，需要全方位對電網(wǎng)運行狀態(tài)、客戶用電等進行實時監(jiān)測、預警、分析，數(shù)據(jù)采集點和采集頻次會大幅增加，數(shù)據(jù)量將在原來的基礎上增加上百倍。

　　以智能電表為例，現(xiàn)在客戶的智能電表是一天發(fā)送一條記錄。如果改為與商業(yè)智能電表一樣，15分鐘發(fā)送一條記錄到云端，數(shù)據(jù)量將至少增加96倍，數(shù)據(jù)插入請求數(shù)也相應增加96倍以上。以全網(wǎng)智能電表5億臺來統(tǒng)計，一天產生的數(shù)據(jù)條數(shù)多達480億條，現(xiàn)有的大數(shù)據(jù)解決方案和架構將面臨巨大的挑戰(zhàn)，即使通過水平擴展增加服務器數(shù)量來處理，其運營成本也將數(shù)量級地增加。

　　從配網(wǎng)的情況來看，即使采集點和采集頻率不顯著增加，但以D5000、CC2000為代表的主流產品，受限于歷史數(shù)據(jù)處理能力，依然只能圍繞實時采集數(shù)據(jù)、歷史斷面數(shù)據(jù)構建應用，拓撲分析技術無法在時間維度縱向擴展。

　　電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）作為物聯(lián)網(wǎng)的一部分，不但要看實時數(shù)據(jù)，還需要看歷史數(shù)據(jù)，不單需要實時監(jiān)控，更需要故障預警、趨勢分析、運營指標分析、效率分析等。通過快速存取、分析高頻采集數(shù)據(jù)，將為電網(wǎng)的安全高效運行提供更精準的數(shù)據(jù)決策支撐。

　　另一方面，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與通用的物聯(lián)網(wǎng)一樣，不僅會存在云端的數(shù)據(jù)中心，也會存在邊緣節(jié)點。這些邊緣節(jié)點具備一定的計算和存儲能力，能進行數(shù)據(jù)的預處理和緩存，大幅緩解數(shù)據(jù)中心平臺的壓力，而且能更好地保證邊緣節(jié)點覆蓋的區(qū)域有更好的數(shù)據(jù)實時響應能力，更好地支撐本地業(yè)務實時智能化決策與執(zhí)行。但是邊緣計算與云計算需要通過緊密協(xié)同才能更好地滿足各種需求場景的匹配，從而最大化邊緣計算和云計算的應用價值。

　　采集點的增加和采集頻次提高，能帶來什么樣的效益呢？以智能電表為例，如果將所有電表的數(shù)據(jù)采集頻次提高到1次/15分鐘，電網(wǎng)將實現(xiàn)對每個臺區(qū)線損的實時監(jiān)測，而不是現(xiàn)在的T-1模式，從而對異常線損實時處理。同時，對輸電線路故障實時監(jiān)測，再也無需客戶上報，大大提升運維效率和服務質量。

　　以Hadoop體系為代表的互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)解決方案，主要處理的是互聯(lián)網(wǎng)領域的非結構化數(shù)據(jù)，比如爬蟲數(shù)據(jù)、微博與微信數(shù)據(jù)等。但是，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)有顯著不同的特點，表現(xiàn)在幾個方面：數(shù)據(jù)都是時序的，由傳感器和設備不斷產生，形成一個數(shù)據(jù)流；除視頻、圖像外，都是結構化的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)是機器日志類型的，不會有刪除或更新的動作；數(shù)據(jù)是有保留時長的，到期刪除；數(shù)據(jù)流量是平穩(wěn)可預測，知道測點數(shù)、采集頻率，能較為準確估算流量大??；數(shù)據(jù)需要進行實時計算、分析；數(shù)據(jù)的分析、計算一般都是基于某一個時間段和地域進行；數(shù)據(jù)量巨大，一天產生幾百億條記錄。

　　除數(shù)據(jù)特征不一樣之外，在數(shù)據(jù)處理上，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與典型的互聯(lián)網(wǎng)相比，還有不一樣的需求。比如插值計算、數(shù)學函數(shù)計算以及某個具體時間點的斷面數(shù)據(jù)等。而且這些數(shù)據(jù)的處理往往與采集設備的管理直接掛鉤，需要依據(jù)采集設備的歸屬、地域以及其他屬性進行各種分類統(tǒng)計。

　　構建相適應的大數(shù)據(jù)平臺

　　隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的加快建設，現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術平臺將遇到巨大的挑戰(zhàn)，因為電力數(shù)據(jù)規(guī)模將增加幾個數(shù)量級，數(shù)據(jù)分析的量也更多，實時性要求也更高。因此，需要進一步加大信息技術的創(chuàng)新力度，構建和完善適應泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設需求的大數(shù)據(jù)平臺。

　　這個新一代的大數(shù)據(jù)平臺，要有以下幾個特點：充分利用泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)特點，在技術上做各種優(yōu)化，大幅度提高數(shù)據(jù)插入、查詢的性能，降低電網(wǎng)運營成本；必須能實時處理各種數(shù)據(jù)插入、查詢請求，提升電網(wǎng)運行效率；必須是水平擴展的，隨著數(shù)據(jù)量的增加，只需要增加服務器擴容即可；支持邊緣計算與云計算的邊緣協(xié)同；必須是易于維護的，降低對運維人員的要求；必須是開放的，有業(yè)界流行的標準SQL接口，便于各種應用集成；必須通過Python、R或其他接口來方便集成各種機器學習、人工智能算法。

　　當前，國內外諸多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)注意到物聯(lián)網(wǎng)興起后，傳統(tǒng)的大數(shù)據(jù)技術正面臨新的考驗和挑戰(zhàn)，并開始著手研發(fā)新一代大數(shù)據(jù)平臺。相信隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設不斷加快，必將構建新一代的能源電力大數(shù)據(jù)平臺，從而進一步挖掘和利用好電網(wǎng)的數(shù)據(jù)資源，提升電網(wǎng)運營的效率和效益，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，為社會提供新的應用和服務。