基于需求側(cè)管理的精細(xì)化有序用電決策方法研究

曹林林（國網(wǎng)山東省供電公司章丘市供電公司，山東濟南250200）

基于需求側(cè)管理的精細(xì)化有序用電決策方法研究

曹林林（國網(wǎng)山東省供電公司章丘市供電公司，山東濟南250200）

目前我國對電力需求側(cè)進(jìn)行管理，普遍使用的方法是調(diào)整用戶有序用電，但是效果并不顯著。本文通過分析用戶用電習(xí)慣、區(qū)別用戶類型、調(diào)查使用的電器、劃分時間尺度及其特點，提出了根據(jù)需求側(cè)管理來精細(xì)化用戶，使其達(dá)到有序用電決策方法。

需求側(cè)管理；有序用電；決策方式

引言

對電力需求側(cè)進(jìn)行管理即，根據(jù)用戶用電情況來改善他們的用電習(xí)慣，從而減少電能的浪費和緩解電能的緊張。就是保持在原有供電量的前提下，保證所有電量得到充分使用，避免存在浪費和閑置現(xiàn)象。這是優(yōu)化電能供給一種進(jìn)步，提醒供電公司的發(fā)展不應(yīng)限制在改善電廠的供電能力，而應(yīng)同時關(guān)注改善用戶的電能使用方式。改變用戶用電方式可以使用調(diào)價、制定政策法規(guī)等方法，使部分用戶避開用電高峰改變用電的時段，保證電力的穩(wěn)定供給，從而達(dá)到有序用電。有序用電是一種成本較低的解決用電問題的方法，有序用電的實現(xiàn)，可以有效的使電力的供給平衡、利用率提高、運營成本降低。

現(xiàn)在我國對有序用電的實施方法還并不完善，這項工作總的實施按照三步走的流程，從下達(dá)指標(biāo)通知到制定方案再到方案執(zhí)行。由于方案是概括性的，在執(zhí)行時工作人員并沒有合理的依據(jù)，所以方案的實施可能并不到位。本文根據(jù)需求側(cè)進(jìn)行管理，將需求信息細(xì)化使有序用電得到有效地執(zhí)行。

1 基于需求側(cè)管理的精細(xì)化有序用電決策

基于需求側(cè)管理的精細(xì)化有序用電決策指的是以彌補用電高峰時電量不足作為前提要求，滿足各目標(biāo)條件情況下，制定出最優(yōu)的用電方案。要求條件包括減少用戶投訴次數(shù)、增加用電效率等。方案要依據(jù)當(dāng)?shù)赜秒姷膶嶋H情況，盡可能滿足所有用戶的基本用電需求。

2 區(qū)別用戶類型

要將各區(qū)域用戶的用電數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確的收集，這些信息包括總用電量、用電時間段、用電單位類別、用電事故率等。通過將所有信息整合起來，劃分信息層級，使每個用戶都有詳細(xì)的信息描述，信息內(nèi)容以信息的重要程度排列在一起。

工作人員根據(jù)信息內(nèi)容將用戶用電類型進(jìn)行歸類，從而明確每一個用戶的用電類型，進(jìn)而才能進(jìn)行管理工作。具體作法是，先將一個地區(qū)內(nèi)的所有用戶按用電時間劃分類型，再對各種類型中的用戶進(jìn)行更為仔細(xì)的分類。

2.1 用電時間分類

劃分用戶用電時間的方法有很多，本文使用了一種簡單易行的方法，具體內(nèi)容如下。

（1）將一天分為多個時間間隔，例如從零點開始，1h為一個時間間隔，則1d就可以由D1、D2…D24表示。

（2）將用戶N天的用電信息作為觀測樣本，則其中i天用戶用電在Dj時間間隔內(nèi)的用電系數(shù)為第i天Dj用電量占N天這一時段用電量總和的比例，用符號Ki表示。

得到了所有用戶的總用電分?jǐn)?shù)后，跟據(jù)分?jǐn)?shù)的區(qū)間，劃分合適的范圍作為分類的依據(jù)。在一個區(qū)間里的用戶歸為一個集合。通過查看這些用戶的在各用電時段里的用電情況，即可發(fā)現(xiàn)每一個集合中的用戶用電情況類似。經(jīng)過整理歸納后得出四種用電時間類型，包括日間用電多、夜晚用電多、日夜用電均多、日夜用電平均。

2.2 再次優(yōu)化分類

再次分類是對一個集合內(nèi)的用戶根據(jù)其自身屬性的不同，進(jìn)行再次仔細(xì)的劃分。這些自身屬性包括多個方面，例如用戶地址、用戶類型、繳費信用、用戶等級等。將用戶的這些屬性按照對用電情況的影響水平分層，賦予其不同的等級系數(shù)，以便對用戶集合再次劃分，具體的計算方法如下。通過專家評價法得到各屬性等級系數(shù)，則一個用戶的用電分值為A= C1Y1+C2Y2+…+CnYn。其中Ci表示即不同屬性的等級系數(shù)，Yi即給屬性下用戶的評分。對每個集合中的用戶進(jìn)行統(tǒng)計，根據(jù)分值再次細(xì)分，即將一個集合分成多個編組。

3 控制使用的電器

每個用戶用電量的不同，一定的程度上是因為使用的電器種類的不同。家庭中空調(diào)、冰箱、洗衣機等設(shè)備耗電較多，企業(yè)中各種大型機械設(shè)備用電量更為龐大。合理的收集這些數(shù)據(jù)可以更好的對電能實行有序控制。

3.1 電器設(shè)備類型

通過收集到的各種信息，可以將電器設(shè)備歸為三種，第一種變頻電器，即可以調(diào)節(jié)設(shè)備的運行功率。第二種定頻電器，即運行功率無法改變，電器只可開啟和關(guān)閉。第三種特殊電器，即電器不可隨意開關(guān)或調(diào)整。對于前兩種電器設(shè)備，可以通過錯峰用電，限電等措施來避過用電的高峰期。對于第三種電器設(shè)備，則應(yīng)制定合適運行機制，避免其增加用電高峰期的負(fù)荷。

3.2 監(jiān)控電器設(shè)備

為了更好地實現(xiàn)有序用電，應(yīng)對電器設(shè)備用電情況進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)控。通過收集到的電器用電數(shù)據(jù)，實施合理措施使用電分布均勻。調(diào)整電器設(shè)備用電情況的方式包括兩種，一種是直接調(diào)整，另一種是提前調(diào)整。

（2）提前調(diào)整。在有足夠的數(shù)據(jù)資料的情況下，可以通過建立該地區(qū)的用電模型來預(yù)測其可能出現(xiàn)的用電高峰期，通過新聞或廣播的方式給予用電用戶建議，使他們避免高峰用電，以免影響電能的持續(xù)供應(yīng)。可以使用的建模方法有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)動力學(xué)模型等。

4 控制用電時段

不同的用戶用電類型不同，所以在用電時段限制的控制方法也不同。大多數(shù)用戶用電時段類型分為三種，第一種是用電多在早上和晚間，第二種是用電集中在午間，第三種是整天均勻用電。所以在進(jìn)行限電措施時，不僅是對一個區(qū)域進(jìn)行限電，而是有針對性的尋找在高峰時段，進(jìn)行用電的用戶進(jìn)行限電。并根據(jù)其用電程度，實行不同等級的限電方式。通過這樣系統(tǒng)性的解決措施，制定出科學(xué)的限電方案，才能真正的使用戶用電情況更為有序。

5 制定多種組合

隨著限電記錄的逐漸增加，根據(jù)每次限電后的反饋進(jìn)行總結(jié)。根據(jù)歷史的經(jīng)驗，合理的組合限電的編組，以期更好的達(dá)到目標(biāo)。先要依據(jù)每次的反饋數(shù)據(jù)對用戶編組的信息進(jìn)行更新充實，使用戶的分組更加合理。已知各用電編組的詳細(xì)信息，則應(yīng)根據(jù)這些信息以及用電情況，制定出適合一年中各季節(jié)各時段的限電組合方式。這樣工作人員就不需要在出現(xiàn)用電高峰時，臨時安排放方案，直接按照制定出的限電組合進(jìn)行實施即可。

6 有序用電決策的作用

通過使用區(qū)別用戶類型、控制使用的電器、控制用電時段、制定多種組合的決策方法，可以調(diào)整用戶達(dá)到有序用電。這種方法的作用主要表現(xiàn)在：

（1）實現(xiàn)了用戶資料的整合，通過將用戶分類，使用戶的用電特點鮮明，有效的輔助限電等決策方案的制定，是整個機制運行更為方便快捷。

（2）使工作人員的工作更加智能，在處理任何突發(fā)問題時，無需進(jìn)行計算、分析和考慮。可以直接使用通過模型得出最佳解決方案，來應(yīng)對這些問題。

（3）使用戶的投訴減少。因為進(jìn)行限電等措施時，使用的是最優(yōu)方案，使用戶的損失達(dá)到最小。除緊急情況外，在進(jìn)行一些限電措施前，已經(jīng)進(jìn)行了提醒，使用戶的用電更加穩(wěn)定。

7 結(jié)語

根據(jù)需求側(cè)管理的精細(xì)化有序用電決策，需要大量的數(shù)據(jù)經(jīng)驗、人工分類工作以及建立多個求取最佳方案的模型，這些過程需要研究人員根據(jù)各地的實際情況嚴(yán)謹(jǐn)執(zhí)行。另外一些漏洞和缺陷還需要更多的實踐工作來完善。有效的實施精細(xì)化的有序用電決策，可以保證地區(qū)用電的穩(wěn)定提供，實現(xiàn)地區(qū)經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展。

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TM73

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2095-2066（2016）34-0137-02

2016-11-22