智能电网大数据

　　面对化石能源日渐枯竭和全球气候、环境变化的现实压力，一场新能源革命在全球范围内正悄然兴起。随着风能、光能等可再生能源的发展及新能源汽车技术、能效技术等低碳技术的广泛应用，传统的电力系统正在向智能电网演变。与传统电力系统这一封闭的物理系统相比，智能电网更开放、更复杂，是具有可再生能源和分布式能源高渗透、用户广泛参与、高度智能化等特征的信息物理系统。一方面，智能电网每时每刻都在产生着体量大、结构复杂、彼此间存在着复杂关联性的数据，如何储存、利用这些数据，挖掘其价值，是电力界目前及未来所面临的重大挑战；另一方面，面对这一开放、复杂的信息物理系统，传统的“以物理原理为依据—建立数学模型—选定参数—计算—分析因果”的“物理模型驱动”方法，已难以完全满足要求，数据驱动的大数据方法作为一种辅助性手段，将在智能电网的发展中发挥越来越重要的支撑作用。

　　智能电网大数据是电力系统及相关领域多数据源、多领域、跨时空数据的有机融合。智能电网大数据将突破传统信息技术针对特定应用的局限性，贯通智能电网各环节间的数据，推进多业务间的高效协同；打通电力系统与一次能源、用电用户、自然环境、经济社会、管理政策之间的信息壁垒，构建起开放、融合、可扩展的分布式一体化数据服务体系，实现紊乱的数据资源向有效的数据资产的转化。借助大数据理论和技术，基于智能电网大数据，可快速提炼出深层知识，挖掘出传统物理建模方法无法应对的诸多时空关联关系，支持用户参与，建立更加完善的电网监测、预测、风险管控系统，可支持更全面的分析、更准确的预测及更具价值的辅助决策。

　　智能电网大数据的研究和应用尚处于初级阶段，业界对智能电网大数据概念的认识还未形成共识，尚未形成一批具有说服力的研究成果来充分显现智能电网大数据的研究和应用价值。未来的路还很长，需要研究者完成从传统思维向大数据思维的转变，在深入开展理论研究的同时，从数据融合和应用入手，形成切实有效的技术解决方案，将智能电网大数据应用推向深入。

　　由中国电力科学研究院副院长王继业主编的这本《智能电网大数据》，就大数据的基本概念、理论基础和研究方法，智能电网大数据的内涵、重点应用领域、技术体系和研究方法与应用实践进行了分析和总结，分享了不同领域的应用案例，并提出了智能电网大数据的工作展望。这本书对于电力界同行及对大数据感兴趣的读者，均具有重要价值。

　　王继业，中国电力科学研究院副院长。编写团队成员来自中国电力科学研究院大数据联合攻关项目部，其在基础理论、平台开发、大数据分析应用等领域进行了多维度的研究和探索。对电力各专业包括电力系统、输电设备、输电线路、电网调度、新能源、信息通信、继电保护、电力营销、用电与能效分析等进行了大数据应用需求分析，完成了中国电科院大数据平台的研发建设，开展了重要时期配电网负荷预警、营销计量大数据应用、配网运营数据挖掘、智能配用电大数据分析、发展部业扩报装数据分析等大数据应用和分析挖掘工作。目前，正在承担的项目包括国家863项目1个，国网公司科技项目6项。

1 认识大数据

1.1 大数据的基本概念

1.2 大数据的理论基础

1.3 大数据研究方法

2 智能电网大数据

2.1 智能电网发展趋势

2.2 智能电网大数据定义及其应用前景

2.3 智能电网大数据研究和应用现状

2.4 面临挑战

3 智能电网大数据重点应用领域

3.1 电网运营和发展

3.2 电力用户

3.3 社会与政府

4 智能电网大数据技术体系

4.1 智能电网大数据技术架构

4.2 智能电网大数据关键技术

4.3 智能电网大数据关键技术对比

5 智能电网大数据研究方法与应用实践

5.1 平台建设

5.2 数据收集与管理

5.3 数据汇聚与融合

5.4 分析挖掘

6 智能电网大数据应用案例

6.1 基于关联因素分析的台区重过载预测

6.2 大用户日用电负荷预测

6.3 基于频繁项集的电网调控系统设备事故关联分析

6.4 基于失稳故障辨识的大电网快速判稳

6.5 基于大数据的继电保护设备家族可靠性分析

6.6 新能源大数据的快速提取与实时可视化

6.7 随机矩阵在智能电网大数据分析中的应用

7 智能电网大数据工作展望

7.1 发展趋势

7.2 实现路径

7.3 推进建议

7.4 展望

　　智能电网大数据是大数据在电力系统内的应用实践，是大数据的理论、技术和方法与传统电力行业的融合，中国电力科学研究院在该领域开展了相关研究和应用工作，并取得了一定的成果。本书是中国电力科学研究院大数据研究团队的研究成果之一，介绍了大数据的基本概念、理论基础和研究方法，阐述了智能电网大数据的内涵、重点应用领域、技术体系及研究方法和应用实践，并通过七个不同领域的应用案例分享研究过程中的经验与收获，最后提出了智能电网大数据的实现路径与推进建议。

　　quanwei认可，编者团队具有多学科融合视角和丰富的智能电网大数据经验，中国科学院院士周孝信为本书做序；

　　科学认知，创新地分析了大数据的哲学观与数学观，并首次总结了智能电网大数据的内涵、重点应用领域与技术体系；

　　实践分享，提炼了大数据关键环节的解决方案，与读者共享了多个不同领域的大数据案例；

　　行业展望，没有回避智能电网大数据发展过程中的困境与挑战，而是针对未来电网态势提出了发展路径与推进建议。

　　无论是智能电网大数据的工作人员、研究人员还是管理人员，都可以借鉴到完整的方法论、应用方案、实践经验与工作思路，深入思考如何从对大数据的空泛畅想走向实际应用。

海报：