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当前大数据的成功案例基本上局限于由数据驱动的统计分析领域, 例如网络商业、网络金融与面向消费的个性化服务。要让大数据技术真正融入通常由因果关系数据一统天下的物理系统分析领域, 思维方式需要重大变革。薛院士提出大能源思维与大数据思维的融合, 使电力大数据成为大能源系统广泛互联、开放互动及高度智能的支撑, 包括: 广域多时间尺度的能源数据及相关领域数据的采集、传输和存储, 以及从这些大量多源异构数据中快速提炼出深层知识并发挥其应用价值, 并通过若干案例分析, 阐述基于数学模型的因果型数据、尚未掌握或并不存在因果关系的统计型数据以及参与者行为数据的融合, 体现大数据思维对提高大能源经济性与可靠性的贡献。本文将连载,与大家分享主要内容。
延伸阅读:【连载】国电南瑞:大能源思维与大数据思维的融合(一)
【连载】大能源系统的大数据应用前景 国电南瑞:大能源思维与大数据思维的融合(三)
1大能源系统研究中的大数据范式
实验曾是唯一的科学研究范式,然后出现基于定律和定理的理论研究,再后发展的计算机技术催生了计算科学。这三种研究范式针对的是因果关系型的数据。被认为是第四种范式的数据驱动型范式,或称大数据范式,以统计关系型数据为主要研究对象,以协同化、网络化与数据驱动为主要特征,包括知识的发现、标识与评估。
大数据是指具有复杂结构,且其数据量对于待求解的问题来说足够大到具备统计意义的数据集,包括那些不具有或尚未掌握其因果关系的大量无模型数据。但是,大数据绝不应该排斥因果关系型数据及博弈关系型数据。
大数据研究范式强调从大数据中发现关联关系。若仅仅凭借统计关系型数据,就只能回答事物间的相关关系“是什么”,但无法回答“为什么”的问题。此时不可能采用严格推导的分析思路与精确算法,而适用粗略的统计算法。但是,大数据研究范式也绝不应该排斥因果分析技术。
笔者认为不应该孤立看待上述不同的研究范式。大数据技术不能局限于数据驱动,而应该覆盖所有类型的数据,涉及异类数据间的协同,精确算法与统计算法的融合,以及不同研究模式的协调。事实上,复杂现象除了反映在统计关系上,也会反映在因果关系上,3维的洛伦兹系统就是生动的例子。由于基于因果关系的分析兼蓄了数学推导的严格性和物理概念的简明性,因此在揭示问题的内在关系和演化规律方面起着不可替代的作用。一方面,局部的因果关系往往有助于研究全局的统计关系;另一方面,在统计关系型数据中尽量挖掘出其中可能存在的(准)因果关系的数学模型,本身就是大数据技术的任务之一。
因此,广义的大数据范式应该包含实验、理论研究、计算科学、数据驱动等范式,而由数学模型、多代理、实验经济学仿真参与者动态交互驱动的混合仿真,就是数据驱动与实验、理论、计算等范式的结合。为此,需要探讨如何利用建模技术、仿真技术、算法及指标,来推动对统计关系型数据的研究。例如,因果关系中的不确定因素需要用统计关系来表达;统计关系中挖掘出来的机理则也可能表达为传递函数之类的因果关系。
对于电力系统,其复杂性不但源自其高维时变的非线性,还反映在多领域(物理、经济、资源、环境、信息)、不同稳定性(静态、动态、暂态、周期、结构)、多时间尺度(电磁暂态、机电暂态、中期、长期)、多物理量(电流、电压、频率、功角)及多空间尺度(局部模式、全局模式)等方面。
美国能源部对北美“8•14”大停电的调查报告指出:由于电力公司和电网监测中心未及时做出准确的分析和判断,没有在相继事故的间隔时段内及时采取有效措施,因此系统在多重相继开断下变得脆弱,最后发展为大停电,这涉及信息监测、在线分析和控制决策等3个任务。不论是预防控制、继电保护、紧急控制、校正控制,还是恢复控制,都需要自适应能力,即不断跟踪电网拓扑和工况的变化,及时更新最优决策。为此,需要将目前相互孤立的各种广域数据采集监控系统集成为统一、开放的广域信息平台。实时采集的静态/动态信息可以及时反映已发生的现象,但若要在推演场景下优化控制决策,就必须依靠仿真分析。
物理框架一旦从电力系统拓展到大能源系统,问题的复杂性必将成倍增加。为了支持更全面的分析、更准确的预测及更具价值的辅助决策,需要构筑多领域跨时空的数据价值链,建立完善的市场监测、预测和预警系统,管控能源金融风险及信息安全风险。
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近日,国家发展改革委办公厅、国家数据局综合司印发《数字经济2024年工作要点》(以下简称《工作要点》),对2024年数字经济重点工作作出部署。为全面贯彻落实党的二十大和二十届二中全会精神,按照中央经济工作会议和全国两会部署,支持数字经济高质量发展,深入实施推进《“十四五”数字经济发展规划
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4月18日,在河北省昌黎县朱各庄镇下庄村的农田里,几十台播种机来回穿梭,将种子埋入土中。种植户们启动水泵,通过滴灌管道浇水。当天,冀北昌黎县供电公司朱各庄镇供电所员工王伟和孙奉江来到下庄村,巡检排灌变压器及10千伏灌溉用电线路。下庄村有农田7300多亩,主要种植玉米、花生、白薯等农作物。
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4月2日,国网天津经研院规划评审中心支撑数字化部完成“基于能源电力大数据的天津碳排放监测及运营服务科技示范工程”工作方案的编制。该工程是国家电网公司首批新型电力系统原创技术策源地科技示范工程,将充分释放电力大数据价值,在多源能源数据汇聚融合、碳监测标准建设、碳核算体系构建、新兴业务
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4月12日,2024年江宁区“向人民汇报”活动——区工信局专场举行。在深度访谈环节,区工信局就培育新质生产力、打造智能电网产业、高端装备制造业等进行发言。目前,江宁已建成智能电网、新能源(智能网联)汽车、新一代信息技术、高端智能装备等4个千亿级产业集群。作为江宁制造的一张靓丽名片,智能电
4月8日上午,中国电科院南京科研基地建设项目主体工程在江宁开发区开工,标志着这一省重大项目进入全面建设阶段,也为江宁开发区聚力打造世界级智能电网产业集群注入了强劲动力。区长黄成文、江宁开发区管委会主任王爱军、副区长周强、江宁开发区管委会副主任陈志海,中国电力科学研究院有限公司总经理
4月10日,江苏昆山印发推进绿色低碳产业高质量发展的若干政策措施(试行)(昆政办发〔2024〕25号)。其中提到,对按要求接入昆山智慧能源管理平台的重点用能单位给予每家1万元奖励。在电网保供能力许可的范围内,对采用绿电绿证交易等方式实现绿色电力占年用电量50%及以上的企业,在实施电力负荷管理
近日,贵州省工业和信息化厅印发《关于加快发展先进制造业集群的指导意见》。文件提出,聚焦智能电网输变电需求,重点发展智能高低压成套开关、全封闭组合电器、用户端设备及电网安全运行系统等数字化智能化输变电装备,大力发展新型电力电子产品、综合自动化系统及继电保护装置等中低压输配电装备。积极
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3月23日,国电南瑞科技股份有限公司(以下简称“国电南瑞”)发布关于部分高级管理人员辞职的公告。到公司高级管理人员丁孝华先生因工作变动原因,申请辞去公司副总经理、总工程师、公司及子公司其他职务。据了解,丁孝华于1974年12月出生,研究生学历,硕士学位,研究员级高级工程师。曾任国网电力科
国电南瑞公告,公司拟投资建设“江宁基地园区提升改造项目”,项目总投资为66,698万元,建设周期预计为52个月,资金来源为企业自筹。国电南瑞是以能源电力智能化为核心的能源互联网整体解决方案提供商,是我国能源电力及工业控制领域的IT企业和电力智能化头部企业。
1月19日,“国家工程师奖”表彰大会在人民大会堂隆重举行。国家电网公司南瑞集团南京南瑞继保电气有限公司特高压直流与柔性输电高端装备攻关团队荣获“国家卓越工程师团队”称号。特高压直流与柔性输电高端装备攻关团队在中国工程院院士沈国荣带领下,胸怀国家能源安全和保障这一“国之大者”,兢兢业
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