基于智能用電互動平臺的用電數據分析及服務模式優化

姚國風 唐新忠 劉慶時

【摘要】 隨著智能用電技術的發展及其相關業務的不斷推進，對于靈活互動的智能用電管理平臺需求也愈加迫切。針對這一需求，設計了智能用電互動平臺總體架構，為平臺實現提供基礎；此外，充分考慮用戶用電服務需求，提出基于用戶用電數據的智能用電服務評價指標，并進而形成服務模式判決；闡述分析多目標融合優化和政策引導用戶優化方法，指出其特點及適用場景；最后，充分考慮電力用戶主觀多樣性，提出用戶可選服務模式的靈活互動機制，使整體的方案設計更具有可實施性。

【關鍵詞】 智能用電 平臺架構 服務模式優化 靈活互動機制

一、引言

隨著智能電網支撐技術的發展，智能用電服務模式也在逐步向著能源流和信息流相融合的方向發展，形成全新用戶服務模式。國外針對這方面的研究相對較早：美國最早提出并實施了智能電網計劃，并建設了高級量測體系（Advanced Metering Infrastructure， AMI）研究試點；歐洲方面，法國、意大利以及荷蘭等國家都根據本國的具體情況開展了AMI系統、可再生能源開發、能源管理平臺、電動汽車充放電管理等智能用電服務；日本則早在2010年就建立了青森縣六所村獨立試驗電網；韓國也在濟州島建成了其“智能電網綜合示范工程”。

我國的智能用電互動平臺建設進程也在高速推進，目前，我國已經在全國范圍內建成了世界最大的營銷業務管理系統和高級量測系統，即用電信息采集系統，已覆蓋用戶逾4549萬戶。這些信息系統和業務系統的建設是智能電網信息化建設的基礎保障，能夠很大程度上推進能源信息改革進程。同時在智能小區、智能園區、智能樓宇、智能營業廳等新型智能用電集成應用試點項目中，基于項目實踐分析整理了電網與用戶的互動服務需求，結合智能用電關鍵技術研究和設備研制，逐步實現構建靈活、智能、雙向互動的智能用電互動服務平臺，為用戶提供更加優質、便捷的用電服務，為電力行業在社會發展進程中實現更高的價值。

二、智能用電互動平臺架構

智能用電互動平臺的架構主要可以劃分為三個層次，分別為業務層、通信層和設備層，如圖1所示。

三、基于用電數據分析的智能用電互動服務模式優化

智能用電互動服務模式指用戶在某一場景或需求下的用電組合方案策略；即在不同的用戶需求或根據不同場景下的用電方案需求，可以有多種運行模式方案可選，從而提升用戶的用電體驗和用電服務的綜合效益。

3.1 用電服務評價指標體系

通常情況下，傳統的用電服務是完全主觀性的服務選擇，缺少定量分析，無理論和指標型支撐，因此本文基于用戶用電數據，提出用電服務評價指標體系，以分析并完善用電服務在互動化環境下的合理性和有效性，為智能用電互動服務模式的選擇分析提供理論基礎。

本文中基于用電信息采集系統及智能用電環境下的統計信息，針對電力用戶、電網管理者、社會層面對電力服務的關注點，分別建立了用電服務舒適性、經濟性、安全性、環保性評價指標，其具體的指標體系架構如圖2所示。

3.2 智能用電服務模式分析

基于用電服務評價指標體系，計算不同的用電服務模式下各用電服務評價指標情況，從而根據其指標偏向性進行服務模式劃分，即可獲得在不同用電方案下的模式偏向，并進一步和用電場景及用戶行為基于大數據分析形成映射關系，明確對用戶而言該服務模式的適用性。

此處采用閾值判別法來對用電服務模式進行劃分，其具體計算過程如圖所示：計算當前用電模式下舒適性、經濟性、安全性、環保性指標，設其值分別為Xc，Xf，Xs，Xe，根據表1中閾值判決表進行判定，此處表中取0.7為上閾值，0.3為下閾值，具體數值可根據實際需求進行靈活變更，不具有明確約束性。

四、總結

本文針對智能用電業務的發展需求，形成了智能用電架構及其互動服務模式設計方案。基于業務、通信及設備層次形成了智能用電互動平臺總體架構，提供平臺建設基礎；并在此基礎上基于用電數據分析，提出智能用電服務評價指標，以滿足用戶用電服務需求，并形成服務模式判決方法；通過闡述分析多目標融合優化和政策引導用戶優化方法，明確各優化方法特點及適用場景；最后，提出了用戶可選服務模式的靈活互動機制以滿足電力用戶主觀多樣性，從用戶體驗角度進一步完善設計方案，提高方案靈活性和實用性。

參 考 文 獻

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