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智能电网数据仓库

数据挖掘 作者:songtao001 时间:2011-04-22 19:36:17 0 删除 编辑

智能电网数据仓库

Teradata中国公司  2011年4月

一、智能电网数据仓库概念

智能电网数据仓库为电力公司提供基础的数据仓库,用于集成和管理其智能电网数据。在电力公司里,不同的业务用户会需要分析智能电网数据。比如:营销(了解客户行为),客户服务(了解客户能源使用,比率最优化),需求管理(了解能源需求),断电管理(了解是否有电表停止了记录,发生了潜在的断电)和财务(收入保证)。电力公司通常会有信息技术部门提供业务智能,但是大多依靠的只是数据集市的解决方案而不是数据仓库。还有,一些规定还要求电力公司提供给消费者其能源消费信息。智能电网数据仓库将为这些应用提供准确的数据和理想的解决方案。

智能电网数据仓库的数据来源于智能设备——智能电表和智能传感器,并且提供一个平台,让智能电网数据得以集成,这些数据包括消费者、财务和业务运营数据,从而让电力公司能够在一个统一的平台上实现业务智能和业务分析。

智能电表可以由不同的厂商来提供。就成功经验来讲,Teradata 已经和国际领先的智能电表生产厂商Itron有成功的合作。智能电表提供某段时间内的数据(比如每5~15分钟),发送给仪表数据管理系统MDMS。 MDMS就是智能电表数据的来源系统。 Itron也提供MDMS,以及将数据从MDMS输送到智能电网数据仓库的适配器。

智能传感器也有很多不同的生产厂商,这些厂商的产品主要用于收集实时的数据,包含对一些特定类型的测量(比如温度、压力等)。比如在收集传感器数据上比较有名的OSIsoft。 OSIsoft的产品PI Historian,正是一个实时数据源系统,用于从传感器上按时间收集测量数据。

二、智能电网数据仓库组件

智能电网数据仓库不是一个单纯的产品,拿来就用,而是一系列经过优化组合的产品和服务,它包括可扩展的Teradata硬件平台、Teradata关系型数据仓库软件、电力行业逻辑数据模型、电力行业咨询服务和数据仓库专业服务。

可线性扩展的Teradata硬件对智能电网数据仓库是很重要的,原因有二:1)数据仓库需要随着电力公司的成长而成长,尤其在目前智能电网快速发展的起步阶段,越来越多的智能设备会被安装,数据量会不断增长;2)数据仓库需要具有扩展性,能够管理复杂查询所带来的更高的工作负荷,因为这些智能电网用户对不同场景的需求会更加复杂化(比如:按需求配送电,优化电力使用效率,节能优惠等等),随着用户需求的多样化增长,分析要求越来越多,都会需要强大的数据仓库支撑。

Teradata数据仓库软件是智能电网数据仓库的重要组成部分,因为,不管一个电力公司使用什么样的硬件平台,其应用系统都要基于数据库编写,然后运行在任何一个Teradata 硬件平台上,以便未来升级需要。比如,我们在某电力公司执行的项目,他们需要将智能电表数据整合加固到数据仓库中,并且和客户数据、客户计费数据集成在一起,通过客户网上门户来提供信息。后来,他们还决定要将海量的SCADA实时数据对接到数据仓库中,升级不同系列的硬件平台。 Teradata 数据库在Teradata硬件平台上的可移植性保证了该电力公司在Teradata 上原有开发的所有投资,满足了项目对于未来规划的需要。

智能电网数据仓库的另外一个不可或缺的组件就是Teradata 电力行业数据逻辑模型(Utility Logical Data Model ,简写为uLDM).  uLDM包括了大量的主题和属性,用于模型化仪表数据(包括智能仪表和模拟仪表)、客户前端、服务点、设备、产品和服务等等,这个组件对电力公司来说是独具价值的。uLDM的开发,由于同时凝聚了 Teradata客户和合作伙伴的丰富经验和智慧,所以,对于电力公司更具有实际意义。

来自Teradata的行业咨询,也包括在内,能够帮助客户定义其项目用户用例。 Teradata 的行业咨询顾问精通电力行业广泛采用的用户用例,通过这些用例,能够帮助客户理解实施智能电网数据仓库解决方案的收益。根据项目的具体情况,行业咨询顾问会使用预先定义的业务影响模型与电力行业客户进行讨论。

Teradata 专业服务在智能电网数据仓库方案中将被引入承担广泛的工作,包括ETL、实施、构建模型、BVA和成熟度评估等等。

三、智能电网数据仓库应用

如上所述,在电力公司里会有许多部门会因分析而获益,这些分析都基于智能电网数据仓库的支持。这样的部门比如营销、客户服务、调度、故障和财务:

营销部门希望了解消费者的使用和购买行为,对消费者进行划分,策划市场活动(如,按需收费,新优惠、收费方式,设备维修之类的新服务)。

客户服务希望了解消费者能源使用情况,他们可以据此和客户就计费争端进行明晰的对话,有效地交叉销售或者进一步销售额外的优惠计划(如按需收费)或者服务(如设备维修)。

客户网上门户可以被电力公司用来与消费者沟通数据、分析结果和信息。这样的门户还可以用来教消费者了解他们将怎样使用能源,什么时候使用,他们的消费会达到多少。各种“如果怎样做,将会发生什么”的分析,将会呈现在门户上,向消费者解释,不同的能源使用方式将会对消费成本有多大影响。

 需求调度管理会希望了解输配电网中的能源需求,以及是否在网络中会有潜在的瓶颈,这样他们快速探测到电能减弱或者断电的情况。

 故障管理希望了解,在读表间隔中,是否任何电表或者电表组,在上一次时间区间中报了数,而有可能下一个区间会不报数了,这表明可能将有断电存在。这让电力公司能够在断电问题上更有主动性。

财务希望确保,所有服务中的有效电表,在每个计费区间都能被正确计费收费。

以上这些典型的应用,都将通过智能电网数据仓库的集中分析而得以实现。.

四、智能电网数据仓库的配置

任何一款Teradata 的硬件都可以用于智能电网数据仓库,但是最终要由电力公司根据项目的具体情况来决定。

对于面向应用、认为实时性和任务更关键的电力客户, 配合TASM的5xxx 系列最适合。如果一个电力公司认为该应用和任务非常关键,该系列平台也可以架构成双机,以预防宕机问题。

对于其他更多的部门类型的方案,应用级别的平台就可以表现出足够的性能了。

在很多用例中,电力公司会载入巨量的、实时收集的数据,来保证分析型应用的需要,那么巨量数据应用平台会最合适。

还有,如果电力公司想要载入海量数据,包括实时收集的数据或者是智能电表数据,用于动态分析,建议选用超强性能应用平台。

也有电力公司想要使用性能和数据应用超强混合的平台,以保证他们能够分析大量的实时数据,而且性能良好,之后,需要将数据存储到一个超强数据应用平台,以用于更深入的分析。

最新的Teradata数据库版本会提供给客户,用于智能电网数据仓库。这样,所有的分析应用(客户或者合作伙伴的)都能够向下兼容,以提供最好的支持。

Teradata提供“业务发现”服务,该服务由电力行业顾问执行,是一项增值服务,能够通过智能电网数据仓库的分析,交付给电力行业客户挖掘和归档出智能电网用户用例的蓝图。

五、智能电网数据仓库应用案例

在智能电网数据仓库领域,Teradata在全球范围内已经具有多个实际运行的成功案例,并且得到了客户的广泛赞誉。

美国Xcel能源公司,是美国主要的电力和天然气能源公司。三年前,他们建立了业务分析团队,起初,他们通过手工分析方式,虽然为企业提供了一些价值,但还是限制了商业智能洞察力。这样的方式,缺乏综合集成环境,手工地建立成批的脚本固化数据和分析数据,而且流程需要高度人工化,非常耗时。基于Teradata平台,Xcel使用Business Objects建立了集成的数据模型,Teradata环境提高了分析团队的工作效率和数据质量。产生流程控制图只需要不到12个小时,而以前完成相同的工作需要超过200个小时。一个老的脚本需要380行代码,在Teradata平台上优化为43行代码并且只需要原来一半的执行时间。用更少的时间、更少的资源就可以得出更好的结果,2009年节约160人小时工作量。Xcel能源公司业务分析部长Brian Jore评价说:“我们相信我们的数据仓库和商务智能工作让Xcel能源已经成为了行业领头羊,为其他企业提供了宝贵的经验和价值,在工作中他们已经知道数据和数据仓库的重要性,实践才能使他们知道怎样去管理时刻产生的海量数据。能源网事业从此将又会上一个新台阶,进入标新立异的新时代。”

美国OGE 能源公司,选用Teradata数据仓库专用平台作为其企业级数据仓库系统。该专用平台支持由OGE公用事业子公司——俄克拉荷马天然气和电气公司部署实施的智能电网。透过数据仓库专业平台,OGE 能够将现有数据与智能电网系统产生的新型数据整合在一起。Teradata 提供的专业服务客户服务还将帮助OGE把不同的数据集市转化为能够体现企业运营和客户能耗的单一集成企业视图。功能强大的分析工具 Teradata 数据仓库挖掘软件 Teradata 公用事业逻辑数据模型,用于大量的数据采集和协助进行数据整合与集成。OGE 信息技术总监 John Davidson 表示:“我们拥有丰富的数据存储,智能电网项目的推进实施使得数据量和相应的高级分析需求急剧增加。我们的目标是在 Teradata 平台上将数据整合在一起,更有效地做出有助于节能的决策,同时为客户提供最好的服务。”

南加州爱迪生公司 (SCE),将 Teradata 动态企业级数据仓库平台选入 Edison SmartConnect™ 项目。该项目已于 2010 年底实施完成。SCE Edison SmartConnect 项目包括在SCE 的整个服务区域安装近五百万个智能电表。新型电表将以小时为增量单位收集居民客户用电量,以15分钟为增量单位收集小型企业客户的用电量。电表及其相关数据由 Teradata 合作伙伴——Itron 的 Enterprise Edition™ 电表数据管理 (Meter Data Management) 提供,数据随后会被上传到 Teradata 动态数据仓库中,并与账单和天气数据相整合。此项目还包括 Teradata 公用事业行业逻辑数据模型,该数据蓝图有助于公共事业公司管理来自完全不同的运营来源的数据,并快速、准确地进行分析和报告。Edison SmartConnect IT 总监 David Erickson 解释说:“我们正在打造一个反馈系统,用户很快能借助该系统查看和分析自己的用电量,特别是了解在高峰用电期的节电方法,从而节省开支。数据仓库的实施是 Edison SmartConnect 项目的关键组成部分。我们很快就能够利用这一计划向用户提供极有价值的用电信息,进而影响用户的节能行动。”

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