山東省有序用電智能決策系統設計及應用

王志偉，薛 亮，張國慶，王志梁，張海靜

（山東電力集團公司 營銷部，濟南 250001）

1 系統建設背景及意義

山東經濟發展在“十二五”時期的良好開局、工業經濟繼續保持平穩較快發展的良好態勢，使得電力需求增長明顯加快。但是隨著電煤供應形勢總體偏緊、價格上漲導致發電企業虧損增加和煤質下降導致機組故障、降出力等產生的影響，電力供應將出現缺口。預計“十二五”期間，山東電網負荷缺口將逐步加大，階段性、時段性和局部性的電力缺口將困擾山東電力的有序供應。目前全國有序用電管理基本屬于人工處置方式，尚未建立自動化、智能化管理手段，響應速度慢，編制工作量大，缺乏系統的管理，在處置階段性、時段性和局部性電力缺口方面需投入較大的人力，而且決策方案的執行監督、信息發布、數據統計比較薄弱，對當前有序用電工作的科學規范執行產生一定的影響。

有序用電智能決策系統是全面落實電力供應保障工作要求、有效銜接電力供應與需求、合理實施有序用電、維護正常供用電秩序、保障電網穩定運行和重要用戶電力可靠供應的必要技術手段。建立全省有序用電智能決策管理系統，對發電、供電、用電的全方位監測，進一步完善有序用電預警機制，有利于各級機構、人員快速進入工作狀態，隨時正確判斷、科學處置有序用電事件。有序用電智能決策作為智能有序用電的重要組成部分，也是實現集約化發展、精益化管理和智能化應用的必然要求，系統應用也將隨著智能電網的建設不斷地完善和發展。

2 系統建設內容及原則

2.1 系統建設內容

系統充分利用調度自動化系統、營銷業務應用系統、需求側監測系統的相關數據，自動生成負荷限額分配和實施等具體操作方案，并可實時預警，為有序用電決策管理提供技術支持。主要內容包括：基于調度自動化系統數據實時進行全省電力平衡預警，并自動生成電力平衡方案；根據營銷需求側管理系統和發電機組運行方式，按照有保有限的原則自動計算必保負荷和可限負荷；綜合全網電力平衡、負荷分類等情況，按照相關政策規定，生成可供選擇的多種有序用電方案并予以優化；系統按照一級部署、實現省市兩級在線應用，各市公司設置權限終端；在線監測全省有序用電具體實施情況，進行評價、考核；對有關節能減排指標進行統計、分析，對全省電煤供應和發電出力情況進行評估，給省政府提供決策參考。

2.2 系統建設原則

（1）安全穩定原則。科學組織調度生產，規范實施有序用電，積極平衡電力供需，維護供用電秩序穩定，保障電網經濟、安全、穩定運行和正常社會生產生活用電秩序；嚴格遵循“有多少、供多少，缺多少、限多少”和“不超用、守頻率、保電網”的原則，科學合理地調度，公平、公正、公開安排電力負荷；按照“先錯峰、后避峰、再限電、最后拉路”的原則，努力實現“錯峰不停線，力爭不拉電”，確保電網經濟、安全、穩定運行。

（2）注重預防原則。加強電力供需平衡監測預警，密切跟蹤供需變化走勢，有效平衡銜接電力供需，及時發布相關預警信息。加強設備運行維護和燃料儲運，增加電力供應，及時有序釋放用電負荷，盡量減少限電損失。

（3）有保有限原則。依法控制違規建設、淘汰或限制類、高耗能高排放企業用電，切實保障涉及國家安全和公眾利益的重要部門、單位的電力供應，確保城鄉居民生活用電。按照重點限制、合理控制以及重要確保的分類方式，對用電負荷進行以下分類：①必保原則——堅持分級實施、穩步推進，按照先錯峰、后避峰、再限電的順序組織實施有序用電，重點保障重要保障類負荷的用電，在滿足限額的前提下可以保障對全市經濟有重要支撐作用的企業生產的用電，嚴禁對重要用戶和居民生活隨意拉閘限電；②可限原則——根據客戶行業特性，重點對不符合產業政策、違規項目、淘汰類、限制類、高耗能類、高化工程類、落后生產能力企業的用電，根據分級實施、穩步推進，按照先錯峰、后避峰、再限電的順序組織實施有序用電。

（4）分級實施原則。全省范圍內統一調配用電限額，市、縣（區）負責將壓限負荷和電量按既定方案分解落實到各相關電力用戶，分級平衡供需，控制電力消耗。錯峰負荷超過用電負荷2%、避峰負荷超過用電負荷3%時采取錯峰、避峰措施。根據負荷預警級別執行限電順序，由低到高依次執行：Ⅳ級——一般（藍色，5%以下）；Ⅲ級——較重（黃色，5%～10%）；Ⅱ級——嚴重（橙色，10%～20%）；Ⅰ級——特別嚴重（紅色，20%以上）。

3 系統技術方案

全省有序用電決策系統在應用功能上涵蓋負荷平衡監測、限額分配方案制定及預警、限額執行效果監測、用電負荷結構及保電冗余度分析、操作客戶方案制定及實施情況統計分析等，為有序用電管理提供有效的評價手段和考核方式。

全省有序用電智能決策系統從管理職能上覆蓋集團公司本部、地市公司2個職能層次，集團公司本部主要以集約化、專業化管理為取向，負責全省負荷管理，確定全省限額幅度，結合各市用電負荷結構及保電冗余度制定操作客戶實施方案和對地市限額進行統計，同時對限額執行情況進行監控跟蹤，全面及時和準確掌握各地市限額的執行情況，對各地市公司的限額執行情況進行動態監督、管理，及時發現存在的問題并督促解決。地市公司積極開展有序用電管理，對操作客戶實施方案進行校核，并及時進行校核情況反饋，對限額方案執行情況進行監控跟蹤，全面及時和準確掌握各縣、市、區限額的執行情況，對各縣、市、區的限額執行情況進行動態監督、管理，及時發現存在的問題并督促解決，以保證正常用電秩序。

全省有序用電智能決策系統在2個管理層次的縱向架構模型如圖1所示。

圖1 有序用電智能決策系統結構模型

全省有序用電決策系統架構以功能域為單位，劃分為全省限額確定、用電負荷結構分析、操作客戶實施方案制定、限額執行情況監測以及操作客戶實施方案執行情況對比等。全省有序用電智能決策系統是以科學、智能管理用電負荷為核心，在電力出現缺口時，本著有保有限的原則實施用電負荷控制，業務類和系統管理應用都基于統一高效的應用支撐平臺，通過數據和應用的高度集成、統一的流程協作，為客戶提供各類服務，完成各類業務處理，為電力企業的管理、經營和決策提供信息支持，并通過企業服務總線與外部相關業務進行數據交換和業務協作，構架全省有序用電智能決策系統完整的應用體系。有序用電智能決策系統應用架構如圖2所示。

圖2 有序用電智能決策系統應用架構

全省有序用電智能決策系統業務流程（圖3）主要包括全省負荷平衡監測、負荷預警及限額確定、客戶有序用電方案制定、客戶有序用電方案校核、客戶有序用電方案執行、限額執行情況監測和客戶有序用電方案執行效果分析，在客戶有序用電方案制定時要考慮不同負荷結構及保電冗余度對限電分配的影響。

圖3 有序用電智能決策系統業務流程

4 結束語

山東省有序用電智能決策管理系統從注重地市限額平衡轉變到對全省客戶限額分類、分級在線管理，可實現有序用電智能化、集約化、精細化管理，真正做到限額超前管理、在線監測實施、事后評估改進，達到全省有序用電閉環管理和科學管理的目標。