目前，國內(nèi)外對智能配用電大數(shù)據(jù)的研究大部分處在研究和探索階段，隨著研究的深入和技術(shù)的發(fā)展，對智能配用電關(guān)鍵技術(shù)的研究將著重從以下方面進(jìn)行。
1.智能配用電大數(shù)據(jù)體系架構(gòu)及數(shù)據(jù)集成技術(shù)
智能配用電大數(shù)據(jù)體系架構(gòu)及數(shù)據(jù)集成技術(shù)研究包括3個(gè)方面：配用電大數(shù)據(jù)體系架構(gòu)、多源異構(gòu)配用電數(shù)據(jù)集成及存儲處理技術(shù)、大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，智能配用電大數(shù)據(jù)體系架構(gòu)及數(shù)據(jù)集成技術(shù)圖見圖1。
圖1 智能配用電大數(shù)據(jù)體系架構(gòu)及數(shù)據(jù)集成技術(shù)圖
1.1 配用電大數(shù)據(jù)體系架構(gòu)
配用電大數(shù)據(jù)體系架構(gòu)包括硬件架構(gòu)、評估方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全體系。具體包括：
①分布式大數(shù)據(jù)采集、存儲和處理硬件體系架構(gòu)的集群節(jié)點(diǎn)規(guī)模、硬件優(yōu)化配置、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及系統(tǒng)可靠性和可擴(kuò)展性；
②面向數(shù)據(jù)密集型配用電大數(shù)據(jù)應(yīng)用的批處理、圖計(jì)算和內(nèi)存計(jì)算架構(gòu)；
③面向計(jì)算密集型配用電大數(shù)據(jù)應(yīng)用的高性能計(jì)算架構(gòu)；
④配用電大數(shù)據(jù)體系結(jié)構(gòu)評估方法；
⑤配用電大數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)交換等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；
⑥配用電大數(shù)據(jù)訪問認(rèn)證、數(shù)據(jù)存儲和隱私加密等安全技術(shù)。
1.2 多源異構(gòu)配用電數(shù)據(jù)集成及存儲處理技術(shù)
多源異構(gòu)配用電數(shù)據(jù)集成及存儲處理技術(shù)包括多源數(shù)據(jù)特性、信息模型、融合方法和標(biāo)準(zhǔn)。具體包括：
①對電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部的配電自動化、用電信息采集系統(tǒng)、負(fù)荷控制系統(tǒng)等和外部的氣象、社會經(jīng)濟(jì)等多源數(shù)據(jù)特性進(jìn)行分析；
②抽象和構(gòu)建智能配用電大數(shù)據(jù)環(huán)境下包含結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的信息模型；
③建立智能配用電多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)融合方法和信息交換標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)智能配用電跨平臺數(shù)據(jù)的遷移與信息交換。
3.1.3 大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)
大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)包括可視化信息模型構(gòu)建及信息壓縮、動態(tài)高維數(shù)據(jù)的可視化。具體包括：
①配用電數(shù)據(jù)可視化基礎(chǔ)信息模型、數(shù)據(jù)映射方式和信息交換；
②兼顧節(jié)點(diǎn)關(guān)系的清晰表達(dá)和大容量節(jié)點(diǎn)的展示需求的超大圖布局方法；
③歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及未來規(guī)劃數(shù)據(jù)的動態(tài)展示及降維分析。
2.用戶用電負(fù)荷數(shù)據(jù)存儲分析與修正技術(shù)
用戶用電負(fù)荷數(shù)據(jù)存儲分析與修正技術(shù)內(nèi)容包括2個(gè)方面：用電負(fù)荷數(shù)據(jù)存儲分析技術(shù)、用戶用電負(fù)荷數(shù)據(jù)分析與修正技術(shù)。用電大數(shù)據(jù)存儲分析圖見圖2。
圖2 用電大數(shù)據(jù)存儲分析圖
2.1 用電負(fù)荷數(shù)據(jù)存儲分析技術(shù)
用電負(fù)荷數(shù)據(jù)存儲分析技術(shù)包括數(shù)據(jù)索引、高效存儲。具體包括：
①負(fù)荷均衡的高維時(shí)序數(shù)據(jù)分布式索引；
②針對用戶用電負(fù)荷數(shù)據(jù)不同維度剖面特征的多級索引；
③面向配用電網(wǎng)多源數(shù)據(jù)的行列融合的索引機(jī)制；
④基于列存儲的用戶用電負(fù)荷時(shí)間序列數(shù)據(jù)的存儲模型；
⑤基于分布式文件系統(tǒng)的多結(jié)構(gòu)用電負(fù)荷數(shù)據(jù)的存儲模型；
⑥支持大規(guī)模時(shí)序數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)壓縮存儲及支持用戶用電負(fù)荷數(shù)據(jù)分析的高效行列混合存儲技術(shù)。
2.2 用戶用電負(fù)荷數(shù)據(jù)分析與修正技術(shù)
用戶用電負(fù)荷數(shù)據(jù)分析與修正技術(shù)包括大數(shù)據(jù)的清洗與修正、聚類分析、關(guān)聯(lián)與演化分析。具體包括：
①基于時(shí)間序列分析的卡爾曼濾波用電負(fù)荷數(shù)據(jù)修正方法；
②基于用戶用電數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性的分布式海量數(shù)據(jù)清洗、修正算法；
③基于用電負(fù)荷數(shù)據(jù)時(shí)序性的并行聚類算法，結(jié)合異構(gòu)數(shù)據(jù)源的協(xié)同聚類分析方法；
④面向用電負(fù)荷數(shù)據(jù)的多源用戶關(guān)聯(lián)分析方法；
⑤基于分布式計(jì)算框架的分布式關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法；
⑥基于社會公共信息分析的用電用戶關(guān)聯(lián)挖掘算法。
3.智能配用電典型業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)
智能配用電典型業(yè)務(wù)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)研究內(nèi)容包括4個(gè)方面內(nèi)容：節(jié)電技術(shù)、用電預(yù)測技術(shù)、配用電網(wǎng)架優(yōu)化技術(shù)、錯(cuò)峰調(diào)度技術(shù)。智能配用電大數(shù)據(jù)分析圖見圖3。
圖3 智能配用電大數(shù)據(jù)分析圖
3.1 節(jié)電技術(shù)
基于智能配用電大數(shù)據(jù)的節(jié)電技術(shù)包括典型電力用戶用電特性聚類分析、電價(jià)、激勵(lì)機(jī)制、用戶用電行為、環(huán)境感知等多因素用戶節(jié)電關(guān)聯(lián)分析方法。具體包括：
①典型電力用戶用電特性局部敏感性相似分析技術(shù)；
②綜合考慮用戶社會經(jīng)濟(jì)、氣候等因素對電力用戶用電特性的影響并研究量化不同因素對電力用戶用電特性的關(guān)聯(lián)度；
③智能配電網(wǎng)中分布式電源的配置和運(yùn)行策略對電力用戶用電特性的關(guān)聯(lián)度；
④計(jì)及電價(jià)、激勵(lì)機(jī)制、用戶行為、環(huán)境感知等因素的用戶用電數(shù)據(jù)分析模型；
⑤與大數(shù)據(jù)分析相結(jié)合的多因素用戶節(jié)電關(guān)聯(lián)分析方法；
⑥面向用戶用電、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特性的配電網(wǎng)節(jié)電降損分析方法。
3.2 用電預(yù)測技術(shù)
基于智能配用電大數(shù)據(jù)的用電預(yù)測技術(shù)包括用電預(yù)測影響因素識別方法、多類型用電預(yù)測模型。具體包括：
①分布式電源、電動汽車充換（放）電等的用戶個(gè)體、群體多時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的量值特征及規(guī)范化方法；
②基于用戶用電歷史數(shù)據(jù)挖掘的用電預(yù)測模型與參數(shù)影響因素；
③用電預(yù)測模型、參數(shù)與用戶用電行為特征、用戶社會經(jīng)濟(jì)特征等諸多因素的關(guān)聯(lián)性；
④用戶用電預(yù)測關(guān)鍵因素關(guān)聯(lián)度矩陣構(gòu)建方法；研究用電預(yù)測關(guān)鍵因素關(guān)聯(lián)度的屬性約簡方法；
⑤面向多類型用戶的短期和中長期參數(shù)自校正時(shí)間序列用電預(yù)測模型；
⑥基于用戶多種聚類方法的用戶群體短期和中長期參數(shù)自校正時(shí)間序列用電預(yù)測模型。
3.3 配用電網(wǎng)架優(yōu)化技術(shù)
基于智能配用電大數(shù)據(jù)的配用電網(wǎng)架優(yōu)化技術(shù)包括數(shù)據(jù)并行聚類及關(guān)聯(lián)分析、可行網(wǎng)架集構(gòu)建方法。具體包括：
①設(shè)備負(fù)荷率等參數(shù)和用戶用電規(guī)律的并行聚類及關(guān)聯(lián)分析方法；
②負(fù)荷密度及負(fù)荷變化趨勢與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)分析方法；
③研究網(wǎng)架結(jié)構(gòu)與供電可靠性和線路功率損耗等的并行聚類及關(guān)聯(lián)分析方法；
④與智能配用電網(wǎng)架構(gòu)建相關(guān)的分層分類數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模型；
⑤融合社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢、城鎮(zhèn)規(guī)劃與建設(shè)、分布式電源和電動汽車充電站接入，以及基于大數(shù)據(jù)的用電預(yù)測和用戶用電特征挖掘等多個(gè)方面的基于分層分類數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)模型生成可行網(wǎng)架集的方法。
3.4 錯(cuò)峰調(diào)度技術(shù)
基于智能配用電大數(shù)據(jù)的錯(cuò)峰調(diào)度技術(shù)包括聚類分析技術(shù)、自動分配算法。具體包括：
①配用電錯(cuò)峰調(diào)度資源多源數(shù)據(jù)融合規(guī)則和方法；
②滿足配用電安全性、經(jīng)濟(jì)性及用戶多樣化用電需求的用戶用電特性等多因素的錯(cuò)峰資源大數(shù)據(jù)層次化聚類分析方法；
③考慮經(jīng)濟(jì)性和安全性等約束邊界，構(gòu)造配用電側(cè)可調(diào)度錯(cuò)峰資源分配指標(biāo)權(quán)重系數(shù)矩陣；
④綜合配電、用電和社會經(jīng)濟(jì)等多維可調(diào)度資源，建立配用電側(cè)錯(cuò)峰指標(biāo)分配體系和遞階層次模型。
4.智能配用電大數(shù)據(jù)示范應(yīng)用方案設(shè)計(jì)
在示范工程建設(shè)與實(shí)施上，結(jié)合上海浦東新區(qū)配用電業(yè)務(wù)的具體需求，兼顧工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)成本的考慮，配置適應(yīng)配用電業(yè)務(wù)發(fā)展要求的、滿足研究性能要求的包含高性能計(jì)算機(jī)、中低端服務(wù)器混合配置的配用電大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)硬件；在軟件配置上，構(gòu)建大數(shù)據(jù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理平臺，構(gòu)建包含并行計(jì)算、高速檢索、處理結(jié)果緩存等組件的大數(shù)據(jù)軟件處理環(huán)境，為多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的高速處理提供支撐。在充分考慮信息安全要求的基礎(chǔ)上，通過國網(wǎng)上海市電力公司已有的海量歷史/準(zhǔn)實(shí)時(shí)綜合數(shù)據(jù)平臺，按照電力系統(tǒng)“專網(wǎng)專用、安全分區(qū)、橫向隔離、縱向加密”的安全防護(hù)要求通過安全iii區(qū)接入能量管理系統(tǒng)、配用電自動化系統(tǒng)、電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、用電信息采集系統(tǒng)、營銷應(yīng)用系統(tǒng)、客戶服務(wù)系統(tǒng)7個(gè)電力行業(yè)內(nèi)的信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對配電和用電的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全接入；遵循國家信息安全防護(hù)的規(guī)定接入氣象信息系統(tǒng)、社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)2個(gè)電力行業(yè)外數(shù)據(jù)，共接入包含電力行業(yè)內(nèi)和行業(yè)外的9個(gè)信息系統(tǒng)，為大數(shù)據(jù)配用電應(yīng)用系統(tǒng)提供多源可靠的綜合數(shù)據(jù)。在基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的信息融合與數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)上，部署節(jié)電、用電預(yù)測、網(wǎng)架優(yōu)化、錯(cuò)峰調(diào)度等高級應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智能配用電應(yīng)用深化與性能提升，推動上海市智能配用電業(yè)務(wù)的綜合智能化、精益化發(fā)展。
智能配用電大數(shù)據(jù)是充分發(fā)掘智能電網(wǎng)價(jià)值的重要方面，而且是一個(gè)在國內(nèi)外都剛剛起步，具有很大研究空間的領(lǐng)域。主要結(jié)論為：
1）提出了配用電體系架構(gòu)，設(shè)計(jì)先進(jìn)適用架構(gòu)，解決多源異構(gòu)配用電數(shù)據(jù)的多源集成、統(tǒng)一存儲、高效處理的難題。
2）詳細(xì)分析了智能配用電大數(shù)據(jù)典型業(yè)務(wù)場景和關(guān)鍵技術(shù)，提出了大規(guī)模配用電數(shù)據(jù)存儲、處理、修正及應(yīng)用解決方法。
3）設(shè)計(jì)智能配用電大數(shù)據(jù)應(yīng)用方案，為示范工程建設(shè)提供支撐。