基于大数据稽查监控系统实现电力数据治理的应用探究
摘要
关键词
大数据稽查;监控系统;电力数据治理
正文
电力行业作为国民经济的基础性行业,其数据涵盖发电、输电、变电、配电、用电等全业务链条,包括设备运行数据、计量数据、用户数据、调度数据等多种类型。随着智能电网、新能源并网、电力市场化改革的推进,电力数据规模持续扩大,数据复杂度不断提升。有效的数据治理是实现电力数据“可用、可信、安全”的关键,而大数据稽查监控系统凭借其海量数据处理、实时分析、智能预警等能力,成为支撑电力数据治理的重要技术手段。通过构建覆盖数据全生命周期的稽查监控体系,可实现对电力数据的动态管理与优化,为电力行业的精细化运营、决策科学化提供数据支撑。
一、大数据稽查监控系统在电力数据治理中应用的重要意义
(一)破解“数据孤岛”,提升数据共享能力
电力行业长期存在“条块分割”的管理模式,各业务系统独立运行,数据标准不统一、接口不兼容,形成大量“数据孤岛”。例如,某省级电力公司仅营销领域就有12个独立子系统,数据格式差异导致跨部门数据共享效率低下。大数据稽查监控系统通过统一数据接入标准和整合框架,可打破系统壁垒,实现多源数据的标准化整合。实践表明,应用该系统后,电力企业跨部门数据调用响应时间可缩短80%,数据共享率提升至90%以上,为跨业务协同提供了数据基础。
(二)强化质量管控,保障数据可信可用
数据质量直接影响电力业务决策的准确性。在实际运营中,数据缺失、错误、冗余等问题频发。据某电网公司统计,未治理前其计量数据准确率仅为89%,导致电费核算偏差率超过5%,引发大量用户投诉。大数据稽查监控系统通过实时稽查、动态预警和闭环整改机制,可实现数据质量的全流程管控。某市级电力公司应用该系统后,数据完整率从76%提升至98%,错误数据修复时效从平均72小时缩短至4小时,为精准调度、电费核算等核心业务提供了可信数据支撑[1]。
(三)筑牢安全防线,守护数据安全底线
电力数据包含大量敏感信息,如用户隐私数据、电网关键参数等,其安全关乎电力系统稳定和社会公共安全。近年来,电力行业网络攻击事件年均增长35%,数据泄漏风险加剧。大数据稽查监控系统通过全链路安全监控,可有效抵御安全威胁,保障了数据全生命周期安全。
(四)挖掘数据价值,驱动业务创新升级
电力数据中蕴含着丰富的业务价值,如通过用户用电行为分析优化负荷预测、基于设备运行数据开展状态检修等。但传统数据应用多停留在统计层面,深度挖掘不足。大数据稽查监控系统整合大数据分析与AI算法,可释放数据价值。某新能源基地应用该系统后,基于风电、光伏并网数据构建的出力预测模型误差率降低至3%,新能源消纳率提升12%;某供电公司通过分析用户用电模式,精准推送个性化套餐,用户满意度提升20%,数据驱动业务创新的能力显著增强。
二、大数据稽查监控系统设计方案
(一)整体框架设计
数据稽查监控系统需满足电力数据治理“全流程覆盖、多维度管控、高可靠性运行”的需求,其设计以“数据全生命周期治理”为核心,涵盖数据层、环境层、服务层、应用层和用户层,形成闭环管理体系。环境层作为硬件网络平台的基础部分,其中包含操作系统、网络、接口服务器等,数据层是企业公司统一接收数据汇总的位置,通过数据接口与服务层相连接,能够提供更加全面的数据支持内容。服务层是一种服务搭建功能,可以实现数据转化、数据对比与分析等功能。应用层以业务实际需求作为参考依据,并按照对应的工作流程和质量规则进行管理,有利于用户权限和数据的系统管理。用户层主要指系统的操作以及应用人员,包括公司领导、专家、运营人员以及管理人员等,在系统内部会根据不同角色配置不同的访问权限。除此之外,企业通过建立更加全面的支持体系和组织管理机构,以确保整个系统安全稳定运营[2]。
数据以及系统的安全性是系统运行的基础保障,大数据稽查系统应按照国家相关规定要求构建安全支撑体系,并在系统外围设置防火墙、安全监测以及防护装置等,以保证系统数据信息不被泄露,同时通过严格规划管理权限,实时监测数据全生命周期的完整性,确保数据安全稳定运行。
(二)技术模块设计
大数据稽查监控系统在设计过程中,要严格按照国家规定标准进行规范设计,通过系统底层的设计与规划,实现大数据语言系统对各个层次第二步设计的规范。利用MySQL存储结构化业务数据,MongoDB存储非结构化数据,Redis缓存高频访问数据,利用ECharts绘制动态图表,Three.js构建电网三维数据模型,利用Hadoop/HDFS存储海量数据,Spark/Flink实现实时计算。通过以上技术的研究与应用,能够实现大数据稽查监控系统与数据中心的快速接触与碰撞,有利于稽查结果的快速输出,从而减少不要的冲突[3]。
(三)核心功能设计
第一,多源数据采集和整合模块功能设计,该模块是系统的数据入口,支持结构化数据、半结构化数据、非结构化数据的接入,适配数据库接口、文件接口、消息队列等多种协议。通过预设的“数据映射规则库”,实现跨系统数据标准化:例如,将不同厂家计量装置的电量数据统一转换为“千瓦时”单位,将设备台账中的“变压器”“变压设备”等异名实体映射为统一名称,消除数据语义歧义。第二,数据质量稽查模块功能设计,模块构建“四维质量规则库”,覆盖数据完整性、准确性、一致性、及时性。通过Spark分布式计算框架,对海量数据进行实时扫描,当触发规则阈值时自动生成预警,并通过可视化看板推送至责任部门。第三,数据安全监控模块功能设计,采用SSL/TLS加密协议,确保数据传输过程不被窃取或篡改,通过AES-256算法对敏感数据加密存储,采用RBAC(基于角色的权限控制)管理访问权限。
三、大数据稽查监控系统在电力数据治理中的应用
电力数据作为电力行业数字化转型的核心资产,其治理水平直接影响电网安全运行、业务创新效率和用户服务质量。大数据稽查监控系统凭借海量数据处理、实时分析和智能预警能力,成为破解电力数据“散、乱、差、险”等问题的关键技术支撑。从数据全生命周期视角出发,探讨该系统在电力数据治理中的具体应用路径,为构建高效、安全、智能的数据治理体系提供实践框架。
(一)加强同期线损治理,促进营配贯通数据治理
通过大数据稽查监控系统的全面应用,核查统计同期线损与营配贯通等数据质量,实现对稽查数据质量的跟踪、分析、评价以及整改等功能,为公司提供更加准确有用的信息,彻底解决数据不同意的问题,进一步提高企业智能化管理水平。
首先,线损是电能或者电压损失,主要指电能在传输过程中造成电能损失的原因。线损情况一旦出现,对电力企业发展会造成巨大影响,因此,为了确保电力数据的完整性和安全性,会借助大数据稽查监控系统加强对线损情况的治理。在具体应用过程中,大数据稽查监控系统会构建数据质量规则库,分别包括关系类合理性、档案类完整性、基础档案类一致性等方面内容,并且不能随意变动用户信息,PMS与营销中变压器容量要保持一致性。其次,电力营配数据贯通是营销业务应用系统、生产管理信息系统以及电网地理空间信息服务平台的集成管理。将生产数据与营销客户数据全面共享之后,可以借助图形化呈现方式实现数据资源的营配和贯通,确保数据分析、故障定位、线损统计等业务开展的高效性。2019年大数据稽查监控系统在各大城市电力企业中应用,进一步解决营配贯通数据内容的问题[4]。
(二)打破数据孤岛模式,构建全域数据资料库
电力数据来源广泛且格式多样,涵盖发电侧、输电侧、配电侧、用电侧等全链条,涉及结构化数据、半结构化数据和非结构化数据。数据采集整合是治理的首要环节,大数据稽查监控系统通过“标准化接入—智能化清洗—一体化汇聚”三步路径,实现全域数据的有效整合。第一,标准化接入。系统构建“多协议适配网关”,支持JDBC/ODBC数据库接口、FTP/SFTP文件传输、Kafka消息队列等多种接入方式,可对接SCADA、EMS、营销系统、计量自动化系统等20余种电力业务系统。针对不同厂家设备数据格式差异问题,系统内置“协议转换引擎”,预设100+数据映射规则,例如将“有功功率”“P”等异名参数统一映射为“active_power”,消除语义歧义。第二,智能化清洗。系统通过“规则校验—异常识别—自动修正”流程,对采集数据进行预处理,基于电力业务逻辑构建清洗规则库,对超出阈值的数据标记异常,采用机器学习算法识别隐性异常,对缺失数据采用“插值法”或“关联补全法”自动修正。第三,一体化汇聚。系统采用“分布式数据湖+数据仓库”架构,实现海量数据的分层存储,非结构化数据存入数据湖,结构化数据进入数据仓库,并通过“数据血缘图谱”记录数据来源、处理过程和关联关系,确保数据可追溯。
(三)实施动态稽查模式,建立全流程闭环机制
数据质量是电力数据治理的生命线,直接影响电费核算、电网调度等核心业务的准确性。大数据稽查监控系统通过“实时监测—智能预警—整改验证”的闭环路径,实现数据质量的全流程管控,确保数据“完整、准确、一致、及时”。第一,实施多维度实时监测模式,系统应从四个维度出发构建质量监测体系,分别是完整性监测、准确性监测、一致性监测以及及时性监测。通过Spark Streaming实时计算框架,系统每秒可处理10万+条数据,对全网数据进行扫描,确保问题及时发现。某电力公司应用后,数据质量问题发现时效从平均24小时缩短至15分钟。第二,构建分级智能预警装置。系统根据问题严重程度设置三级预警:一级预警触发声光报警并推送至分管领导;二级预警推送至业务负责人;三级预警记录待处理。同时,系统通过“自然语言处理”将技术指标转化为业务语言,便于业务人员理解。第三,实施闭环整改验证模式。系统为每个预警生成“整改工单”,明确责任部门、整改时限和验收标准,并通过“工单跟踪系统”实时监控进度。整改完成后,系统自动校验修复效果:对修正后的数据重新监测,确认质量达标则闭环归档;未达标则再次推送工单,直至问题解决。
(四)实施全链安全监控,筑牢多层次安全防线
电力数据包含大量敏感信息,如用户隐私、电网拓扑、调度指令等,其安全关乎电力系统稳定和社会公共安全。大数据稽查监控系统通过“传输加密—存储防护—访问审计—异常拦截”的纵深防御路径,构建全方位安全屏障。第一,做好传输过程中的加密工作。系统对采集端与处理端之间的数据传输采用SSL/TLS协议加密,对关键业务数据额外采用国密SM4算法加密,防止传输过程中被窃取或篡改。同时,通过“数据校验码”机制,接收端可验证数据完整性,一旦发现篡改立即丢弃并报警。某电力公司应用后,成功抵御17次传输层攻击,数据传输安全性达100%。第二,加强数据信息的存储安全。系统对敏感数据采用“加密存储+脱敏展示”策略:存储时用AES-256算法加密,调用时根据用户权限动态脱敏;对电网关键参数采用“物理隔离+权限隔离”,仅允许特定终端访问。通过“数据保险箱”技术,实现敏感数据的独立存储和严格管控。第三,提升访问审计权限设置,拦截异常访问途径。系统对所有数据访问行为(查询、下载、修改)进行日志记录,包含用户ID、操作时间、数据内容等信息,形成“访问轨迹图谱”,支持事后追溯。同时,通过机器学习分析用户行为习惯,建立“正常行为基线”,当出现异常时,10秒内自动阻断操作并触发报警[5]。
结束语:
总而言之,大数据稽查监控系统通过整合多源数据、强化质量管控、保障数据安全、挖掘数据价值,为电力数据治理提供了高效解决方案,在电网调度、电力营销、新能源并网等场景中展现出显著成效。未来,随着数字孪生、区块链等技术的发展,系统可进一步升级,推动电力数据治理从“技术驱动”向“制度+技术”双轮驱动转变,为电力行业数字化转型奠定坚实数据基础。
参考文献:
[1]刘沁.基于大数据的电力稽查数据关联挖掘技术[J].电力设备管理,2025,(10):288-290.
[2]王一凡.大数据背景下的平台经济税务稽查问题研究[D].导师:郭健.山东财经大学,2025.
[3]徐京平,陈思奇.国家审计、公共数据开放共享与治理效率提升[J].财会研究,2025,(03):51-61.
[4]崔全党,李洪艳.基于大数据分析的电力营销稽查业务优化与效能提升研究[J].农村电工,2025,33(02):13-14.
[5]张文冰,刘灵蛟,刘雪敏.基于大数据分析的电力营销稽查全过程监测技术研究[J].自动化技术与应用,2024,43(12):204-206+215.
作者简介:李涛(1994.10-),男,汉族,云南嵩明人,本科学历,助理工程师,研究方向:电气二次、集控运行。
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