智能電表數(shù)據(jù)分析是指運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)收集來(lái)的大量原始智能電表量測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、建模和計(jì)算，提取有用信息并形成結(jié)論，挖掘其內(nèi)在關(guān)聯(lián)和深層價(jià)值，為電力公司的商業(yè)運(yùn)營(yíng)、電網(wǎng)規(guī)劃和運(yùn)行維護(hù)等提供決策支持，使其更具有洞察力的過程與科學(xué)。與智能電表數(shù)據(jù)相關(guān)的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析方法可以歸結(jié)為以下主要4類：相關(guān)（correlation）分析、聚類（cluster）分析、異常（exception）分析以及趨勢(shì)分析。
1）相關(guān)分析。相關(guān)分析是研究現(xiàn)象之間是否存在某種關(guān)聯(lián)關(guān)系的一種統(tǒng)計(jì)方法。相關(guān)分析分為線性相關(guān)分析和偏相關(guān)分析等，在智能電表數(shù)據(jù)分析中，線性相關(guān)分析最為常用，它研究?jī)蓚€(gè)變量間線性關(guān)系的程度，用相關(guān)系數(shù)r來(lái)描述?？梢岳秘?fù)荷與溫度的相關(guān)關(guān)系，結(jié)合天氣情況來(lái)預(yù)測(cè)負(fù)荷高峰。也可以利用連接在同一配電變壓器二次側(cè)的智能電表電壓測(cè)量值來(lái)對(duì)某一組電表的相關(guān)性進(jìn)行分析。
2）聚類分析。聚類分析就是以一定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)匯集某一類數(shù)據(jù)。例如，連接同一個(gè)變壓器的電表可以通過聚類分析來(lái)確定變壓器的負(fù)荷。虛擬電表是人為定義的聚類，能夠聚類具有同一屬性的電表的數(shù)據(jù)，一種典型的虛擬電表是聚類具有線性關(guān)系的電表來(lái)進(jìn)行區(qū)域規(guī)劃和分析（如某一饋線或變壓器的負(fù)荷）。
3）異常分析。異常分析是指對(duì)偏離一般規(guī)律的異常事件或現(xiàn)象進(jìn)行原因追溯的分析方法。異常分析在設(shè)備故障和用電異常（如竊電）診斷等方面能發(fā)揮重大作用。如統(tǒng)計(jì)變壓器故障前的一系列歷史異常數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行抽樣和建模，就可以預(yù)測(cè)變壓器的故障，從而及時(shí)檢修或更換。
4）趨勢(shì)分析。趨勢(shì)分析是將兩期或多期連續(xù)的同一指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，得出它們的增減變動(dòng)方向、數(shù)額和幅度，以揭示事物變化趨勢(shì)和變化規(guī)律的一種分析方法。趨勢(shì)分析是智能電表數(shù)據(jù)分析的常用方法，最簡(jiǎn)單直接的分析就是利用多條趨勢(shì)曲線同時(shí)展示某一用戶用電量的同比或環(huán)比數(shù)據(jù)。設(shè)備故障前的趨勢(shì)模型也能夠用于辨別零件的毀壞或操作故障。
智能電表數(shù)據(jù)是配電系統(tǒng)某一時(shí)刻運(yùn)行狀態(tài)的真實(shí)反映，它必然滿足或是符合電氣工程基本原理和內(nèi)在規(guī)律，如從電源向負(fù)荷方向，配電饋線的電壓分布呈下降趨勢(shì)；同一電源點(diǎn)下的各測(cè)量點(diǎn)的電壓值相近且波動(dòng)率相似；某一區(qū)域供入供出的電量必然守恒等等?；陔姎夤こ痰幕驹?，采用智能電表量測(cè)數(shù)據(jù)為主要輸入，結(jié)合上述數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析方法，以信息技術(shù)為實(shí)現(xiàn)手段，求解某一配電系統(tǒng)特定問題的過程，稱為智能電表數(shù)據(jù)分析法或數(shù)據(jù)分析元（smart meter data analytics），它是基于多學(xué)科的綜合分析方法，為我們系統(tǒng)地求解某一問題提供理論指導(dǎo)，目前已成為電力公司數(shù)據(jù)分析的熱點(diǎn)。美國(guó)電力科學(xué)研究院的t.a.short，基于同一配電變壓器二次側(cè)的用戶智能電表電壓測(cè)量值具有強(qiáng)烈相關(guān)性的電氣原理，采用線性回歸的數(shù)學(xué)方法，以智能電表的電壓值和電量值作為樣本數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變壓器相位的識(shí)別，以及變壓器與智能電表的電氣連接關(guān)系和阻抗模型的自動(dòng)創(chuàng)建。加拿大bc hydro公司通過類似的原理，利用相關(guān)分析，對(duì)配電網(wǎng)gis的拓?fù)湔_性進(jìn)行校驗(yàn)。該方法的優(yōu)勢(shì)是不需要現(xiàn)場(chǎng)人工排查或是額外安裝測(cè)量裝置，只需利用電表數(shù)據(jù)進(jìn)行分析就能得出準(zhǔn)確的結(jié)論。從以上研究成果看出，智能電表數(shù)據(jù)分析元在實(shí)際的工程應(yīng)用中已經(jīng)取得了非常明顯的效果。
在智能電表數(shù)據(jù)分析的實(shí)際應(yīng)用中，我們通常需要從超大規(guī)模的數(shù)據(jù)集中提取、處理和運(yùn)算數(shù)據(jù)，因此大數(shù)據(jù)處理是智能電表數(shù)據(jù)分析過程中需要解決的重大問題。以加拿大bc hydro公司為例，一個(gè)普通居民用戶的智能電表，每天會(huì)產(chǎn)生3kb以上的數(shù)據(jù)，每月是100kb左右。當(dāng)安裝智能電表數(shù)目達(dá)到160萬(wàn)時(shí)，計(jì)量數(shù)據(jù)庫(kù)里每天增加11gb的數(shù)據(jù)。我國(guó)由于人口眾多、地域遼闊，主要省份的電力用戶數(shù)量都在千萬(wàn)以上，其數(shù)據(jù)規(guī)?？梢韵胂髮?huì)更加巨大。
在此情景下，顯然單機(jī)或通常意義上集群系統(tǒng)已無(wú)法在指定的時(shí)間內(nèi)完成在對(duì)智能電表數(shù)據(jù)的運(yùn)算，應(yīng)用并行計(jì)算模式已成為必然。并行計(jì)算（parallel computing）是指同時(shí)使用多個(gè)計(jì)算資源解決計(jì)算問題的過程，它的基本思想是用多個(gè)處理器來(lái)協(xié)同求解同一問題，即將被求解的問題分解成若干個(gè)部分，各部分均由一個(gè)獨(dú)立的處理機(jī)來(lái)并行計(jì)算。并行計(jì)算系統(tǒng)既可以是專門設(shè)計(jì)的、含有多個(gè)處理器的超級(jí)計(jì)算機(jī)，也可以是以某種方式互聯(lián)的若干臺(tái)獨(dú)立計(jì)算機(jī)構(gòu)成的集群。目前開源的并行計(jì)算機(jī)集群系統(tǒng)主要有hadoop、spark等，這些系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛使用在互聯(lián)網(wǎng)和電信等領(lǐng)域，相信在智能電表數(shù)據(jù)分析方面也會(huì)得到良好應(yīng)用。