重點(diǎn)行業(yè)用電監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)開發(fā)模型研究

郭勇　劉巍　黃澤華　李秋燕

摘 要 本文研究重點(diǎn)行業(yè)用電監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用，利用重點(diǎn)行業(yè)用電監(jiān)測(cè)信息，充分挖掘行業(yè)用電監(jiān)測(cè)信息大數(shù)據(jù)。以數(shù)據(jù)支撐管理，提高電力公司精益化管理水平，防控經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，為公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供決策參考。

【關(guān)鍵詞】重點(diǎn)行業(yè) 監(jiān)測(cè)分析 應(yīng)用研究

1 引言

隨著河南省承接?xùn)|部沿海產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移進(jìn)度不斷加快，以富士康為代表的高成長(zhǎng)性企業(yè)以及新能源汽車等戰(zhàn)略先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)不斷落戶河南，成為新的經(jīng)濟(jì)和電量增長(zhǎng)點(diǎn)，河南省經(jīng)濟(jì)已逐漸步入轉(zhuǎn)型時(shí)期。利用重點(diǎn)行業(yè)監(jiān)測(cè)信息，結(jié)合河南省外部環(huán)境和外部政策特點(diǎn)，對(duì)其發(fā)展態(tài)勢(shì)深化運(yùn)營(yíng)管理研究，可以提前科學(xué)預(yù)測(cè)全省工業(yè)用電負(fù)荷的走勢(shì)，進(jìn)而預(yù)測(cè)、分析和把握公司售電量的中、長(zhǎng)期變化趨勢(shì)，能夠快速了解掌握電力市場(chǎng)供需，防控電力公司經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。

2 重點(diǎn)用電行業(yè)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)

利用河南用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)等系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)共享，對(duì)省內(nèi)部分重點(diǎn)行業(yè)的售電量、負(fù)荷等關(guān)鍵信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)行業(yè)代表性企業(yè)重要用電信息和交易態(tài)勢(shì)的直觀展現(xiàn)。結(jié)合河南省外部環(huán)境和外部政策特點(diǎn)，利用重點(diǎn)行業(yè)實(shí)施監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建重點(diǎn)行業(yè)負(fù)荷分析模型，構(gòu)建重點(diǎn)行業(yè)用電量短期預(yù)測(cè)模型，以重點(diǎn)行業(yè)電量為要素構(gòu)建全省工業(yè)發(fā)展的敏感性分析指數(shù)開展公司運(yùn)營(yíng)管理專項(xiàng)深入研究，通過對(duì)重點(diǎn)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)研究，映射并掌握全省工業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)。

3 重點(diǎn)用電行業(yè)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)架構(gòu)

如圖1。

重點(diǎn)用電行業(yè)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)以監(jiān)測(cè)和分析兩大主線構(gòu)建系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)涵蓋全省國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行態(tài)勢(shì)監(jiān)測(cè)、重點(diǎn)行業(yè)用電態(tài)勢(shì)監(jiān)測(cè)、用電監(jiān)測(cè)等內(nèi)容；分析涵蓋重點(diǎn)用電行業(yè)負(fù)荷分析、重點(diǎn)用電行業(yè)電量短期預(yù)測(cè)分析、以重點(diǎn)行業(yè)為要素的全省工業(yè)發(fā)展敏感性分析等內(nèi)容。

4 全省國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行態(tài)勢(shì)監(jiān)測(cè)模型

模型主要監(jiān)測(cè)全省國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行態(tài)勢(shì)，全省用電量增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，全省重點(diǎn)行業(yè)、用電量增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。全省國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行態(tài)勢(shì)：通過全省生產(chǎn)總值、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)增加值、固定資產(chǎn)投資額、居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)（CPI）監(jiān)測(cè)，全面掌握全省國(guó)民經(jīng)濟(jì)及工業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)；全省用電量增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)：通過監(jiān)測(cè)工業(yè)用電量、全社會(huì)用電量等增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，分產(chǎn)業(yè)用電結(jié)構(gòu)、分產(chǎn)業(yè)用電量及其比重指標(biāo)監(jiān)測(cè)，以電力視角掌握分析全省全社會(huì)電量?jī)?nèi)在變化趨勢(shì)。能源生產(chǎn)增長(zhǎng)、電力消費(fèi)增長(zhǎng)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系：通過監(jiān)測(cè)單位GDP能耗、電耗，能源消費(fèi)彈性系數(shù)、電力消費(fèi)彈性系數(shù)，掌握能源及電力消費(fèi)增速超前或者滯后于國(guó)民經(jīng)濟(jì)增速。

5 重點(diǎn)行業(yè)用電監(jiān)測(cè)模型

模型主要分析五大重點(diǎn)行業(yè)，包括行業(yè)運(yùn)行態(tài)勢(shì)、各行業(yè)用電量影響因素分析。行業(yè)運(yùn)行態(tài)勢(shì)：對(duì)比分析重點(diǎn)行業(yè)價(jià)格、產(chǎn)品產(chǎn)量、進(jìn)出口、下游需求行業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量情況，總體描述行業(yè)運(yùn)行態(tài)勢(shì)。行業(yè)用電量運(yùn)行分析：建立回歸模型，分析重點(diǎn)行業(yè)主要產(chǎn)品產(chǎn)量對(duì)行業(yè)用電量的影響。

6 重點(diǎn)行業(yè)負(fù)荷特性分析模型

重點(diǎn)大客戶負(fù)荷曲線對(duì)比分析：收集重點(diǎn)大客戶的整點(diǎn)負(fù)荷和接電容量，全網(wǎng)的日負(fù)荷率、日最小負(fù)荷率和日峰谷差率等數(shù)據(jù)；展示整點(diǎn)負(fù)荷曲線和負(fù)荷特性指標(biāo)，評(píng)價(jià)其優(yōu)劣。行業(yè)平均負(fù)荷曲線聚類分析：收集重點(diǎn)大客戶的所屬行業(yè)、所屬地區(qū)、用電特征、可中斷負(fù)荷、可中斷負(fù)荷代價(jià)；展示對(duì)負(fù)荷特性進(jìn)行模型聚類后各類間負(fù)荷曲線、用電特征、可中斷負(fù)荷規(guī)模及其代價(jià)等進(jìn)行對(duì)比分析；展示對(duì)負(fù)荷特性進(jìn)行時(shí)段聚類后目標(biāo)類的負(fù)荷曲線和行業(yè)重點(diǎn)大客戶的可中斷負(fù)荷及其代價(jià)等。重點(diǎn)大客戶峰谷分時(shí)電價(jià)敏感分析：收集重點(diǎn)大客戶的峰時(shí)段電費(fèi)、總電費(fèi)等數(shù)據(jù)；展示峰谷電價(jià)敏感度不同的重點(diǎn)大客戶集，并展示相應(yīng)的分析和策略。

7 重點(diǎn)行業(yè)電量短期預(yù)測(cè)模型

通過重點(diǎn)行業(yè)的負(fù)荷和電量信息的實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)，建立合理高效準(zhǔn)確的短期預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)測(cè)短期售電量。

動(dòng)態(tài)多種群粒子群優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型：動(dòng)態(tài)多群組粒子群優(yōu)化算法因?yàn)榫哂腥炙阉髂芰Χ粡V泛應(yīng)用于許多優(yōu)化問題。因此它被用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的輸入的權(quán)重，輸入閾值時(shí)，輸出權(quán)重輸出的閾值

極限學(xué)習(xí)機(jī)預(yù)測(cè)模型：極限學(xué)習(xí)機(jī)是一種簡(jiǎn)單易用、有效的單隱含層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（SLFNs）學(xué)習(xí)算法。傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法（如BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）需要人為設(shè)置大量的網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練參數(shù)，并且很容易產(chǎn)生局部最優(yōu)解，而極限學(xué)習(xí)機(jī)只需要設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的隱含層節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，在算法執(zhí)行過程中不需要調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的輸入權(quán)值以及隱元的偏置，并且產(chǎn)生唯一的最優(yōu)解，因此具有學(xué)習(xí)速度快且泛化性能好的優(yōu)點(diǎn)。

8 以重點(diǎn)行業(yè)為要素的全省工業(yè)發(fā)展敏感性分析指數(shù)模型

在獲取積累重點(diǎn)行業(yè)關(guān)鍵營(yíng)銷信息歷史數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合河南省外部環(huán)境和外部政策的影響，運(yùn)用相關(guān)分析法和回歸分析等研究工具，利用重點(diǎn)行業(yè)電量綜合指數(shù)歷史數(shù)據(jù)，建立重點(diǎn)行業(yè)對(duì)全省工業(yè)影響的敏感性分析指數(shù)；利用相關(guān)指數(shù)開展公司運(yùn)營(yíng)管理專項(xiàng)深入研究，建立多層次關(guān)聯(lián)、多維度關(guān)聯(lián)、定量關(guān)聯(lián)、加權(quán)關(guān)聯(lián)等關(guān)聯(lián)規(guī)則模型，對(duì)重點(diǎn)行業(yè)、與工業(yè)經(jīng)濟(jì)態(tài)勢(shì)相關(guān)性進(jìn)行分析研究，映射并掌握全省工業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)。

9 結(jié)束語(yǔ)

通過重點(diǎn)行業(yè)監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)的建立，可以有效監(jiān)測(cè)重點(diǎn)行業(yè)負(fù)荷及電量，分析預(yù)測(cè)重點(diǎn)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，映射并掌握全省工業(yè)發(fā)展的態(tài)勢(shì)，結(jié)合全省國(guó)民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及產(chǎn)業(yè)政策等宏觀經(jīng)濟(jì)因素，可以規(guī)避電力公司在電網(wǎng)投資、電費(fèi)回收等諸多方面的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)依據(jù)數(shù)據(jù)分析研判指導(dǎo)電網(wǎng)規(guī)劃、用戶接入、生產(chǎn)運(yùn)維等方面工作，可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和管理效益。

參考文獻(xiàn)

[1]李洛新，劉建安.行業(yè)用電分析[M].北京：中國(guó)電力出版社，2002.

作者簡(jiǎn)介

郭勇（1981-），男，河南省鄭州市人。研究生學(xué)歷?，F(xiàn)為國(guó)網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院工程師。研究方向?yàn)檫\(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)（控）研究。

作者單位

國(guó)網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院 河南省鄭州市 450052