山东省有序用电智能决策系统设计及应用

王志伟，薛 亮，张国庆，王志梁，张海静

（山东电力集团公司 营销部，济南 250001）

1 系统建设背景及意义

山东经济发展在“十二五”时期的良好开局、工业经济继续保持平稳较快发展的良好态势，使得电力需求增长明显加快。但是随着电煤供应形势总体偏紧、价格上涨导致发电企业亏损增加和煤质下降导致机组故障、降出力等产生的影响，电力供应将出现缺口。预计“十二五”期间，山东电网负荷缺口将逐步加大，阶段性、时段性和局部性的电力缺口将困扰山东电力的有序供应。目前全国有序用电管理基本属于人工处置方式，尚未建立自动化、智能化管理手段，响应速度慢，编制工作量大，缺乏系统的管理，在处置阶段性、时段性和局部性电力缺口方面需投入较大的人力，而且决策方案的执行监督、信息发布、数据统计比较薄弱，对当前有序用电工作的科学规范执行产生一定的影响。

有序用电智能决策系统是全面落实电力供应保障工作要求、有效衔接电力供应与需求、合理实施有序用电、维护正常供用电秩序、保障电网稳定运行和重要用户电力可靠供应的必要技术手段。建立全省有序用电智能决策管理系统，对发电、供电、用电的全方位监测，进一步完善有序用电预警机制，有利于各级机构、人员快速进入工作状态，随时正确判断、科学处置有序用电事件。有序用电智能决策作为智能有序用电的重要组成部分，也是实现集约化发展、精益化管理和智能化应用的必然要求，系统应用也将随着智能电网的建设不断地完善和发展。

2 系统建设内容及原则

2.1 系统建设内容

系统充分利用调度自动化系统、营销业务应用系统、需求侧监测系统的相关数据，自动生成负荷限额分配和实施等具体操作方案，并可实时预警，为有序用电决策管理提供技术支持。主要内容包括：基于调度自动化系统数据实时进行全省电力平衡预警，并自动生成电力平衡方案；根据营销需求侧管理系统和发电机组运行方式，按照有保有限的原则自动计算必保负荷和可限负荷；综合全网电力平衡、负荷分类等情况，按照相关政策规定，生成可供选择的多种有序用电方案并予以优化；系统按照一级部署、实现省市两级在线应用，各市公司设置权限终端；在线监测全省有序用电具体实施情况，进行评价、考核；对有关节能减排指标进行统计、分析，对全省电煤供应和发电出力情况进行评估，给省政府提供决策参考。

2.2 系统建设原则

（1）安全稳定原则。科学组织调度生产，规范实施有序用电，积极平衡电力供需，维护供用电秩序稳定，保障电网经济、安全、稳定运行和正常社会生产生活用电秩序；严格遵循“有多少、供多少，缺多少、限多少”和“不超用、守频率、保电网”的原则，科学合理地调度，公平、公正、公开安排电力负荷；按照“先错峰、后避峰、再限电、最后拉路”的原则，努力实现“错峰不停线，力争不拉电”，确保电网经济、安全、稳定运行。

（2）注重预防原则。加强电力供需平衡监测预警，密切跟踪供需变化走势，有效平衡衔接电力供需，及时发布相关预警信息。加强设备运行维护和燃料储运，增加电力供应，及时有序释放用电负荷，尽量减少限电损失。

（3）有保有限原则。依法控制违规建设、淘汰或限制类、高耗能高排放企业用电，切实保障涉及国家安全和公众利益的重要部门、单位的电力供应，确保城乡居民生活用电。按照重点限制、合理控制以及重要确保的分类方式，对用电负荷进行以下分类：①必保原则——坚持分级实施、稳步推进，按照先错峰、后避峰、再限电的顺序组织实施有序用电，重点保障重要保障类负荷的用电，在满足限额的前提下可以保障对全市经济有重要支撑作用的企业生产的用电，严禁对重要用户和居民生活随意拉闸限电；②可限原则——根据客户行业特性，重点对不符合产业政策、违规项目、淘汰类、限制类、高耗能类、高化工程类、落后生产能力企业的用电，根据分级实施、稳步推进，按照先错峰、后避峰、再限电的顺序组织实施有序用电。

（4）分级实施原则。全省范围内统一调配用电限额，市、县（区）负责将压限负荷和电量按既定方案分解落实到各相关电力用户，分级平衡供需，控制电力消耗。错峰负荷超过用电负荷2%、避峰负荷超过用电负荷3%时采取错峰、避峰措施。根据负荷预警级别执行限电顺序，由低到高依次执行：Ⅳ级——一般（蓝色，5%以下）；Ⅲ级——较重（黄色，5%～10%）；Ⅱ级——严重（橙色，10%～20%）；Ⅰ级——特别严重（红色，20%以上）。

3 系统技术方案

全省有序用电决策系统在应用功能上涵盖负荷平衡监测、限额分配方案制定及预警、限额执行效果监测、用电负荷结构及保电冗余度分析、操作客户方案制定及实施情况统计分析等，为有序用电管理提供有效的评价手段和考核方式。

全省有序用电智能决策系统从管理职能上覆盖集团公司本部、地市公司2个职能层次，集团公司本部主要以集约化、专业化管理为取向，负责全省负荷管理，确定全省限额幅度，结合各市用电负荷结构及保电冗余度制定操作客户实施方案和对地市限额进行统计，同时对限额执行情况进行监控跟踪，全面及时和准确掌握各地市限额的执行情况，对各地市公司的限额执行情况进行动态监督、管理，及时发现存在的问题并督促解决。地市公司积极开展有序用电管理，对操作客户实施方案进行校核，并及时进行校核情况反馈，对限额方案执行情况进行监控跟踪，全面及时和准确掌握各县、市、区限额的执行情况，对各县、市、区的限额执行情况进行动态监督、管理，及时发现存在的问题并督促解决，以保证正常用电秩序。

全省有序用电智能决策系统在2个管理层次的纵向架构模型如图1所示。

图1 有序用电智能决策系统结构模型

全省有序用电决策系统架构以功能域为单位，划分为全省限额确定、用电负荷结构分析、操作客户实施方案制定、限额执行情况监测以及操作客户实施方案执行情况对比等。全省有序用电智能决策系统是以科学、智能管理用电负荷为核心，在电力出现缺口时，本着有保有限的原则实施用电负荷控制，业务类和系统管理应用都基于统一高效的应用支撑平台，通过数据和应用的高度集成、统一的流程协作，为客户提供各类服务，完成各类业务处理，为电力企业的管理、经营和决策提供信息支持，并通过企业服务总线与外部相关业务进行数据交换和业务协作，构架全省有序用电智能决策系统完整的应用体系。有序用电智能决策系统应用架构如图2所示。

图2 有序用电智能决策系统应用架构

全省有序用电智能决策系统业务流程（图3）主要包括全省负荷平衡监测、负荷预警及限额确定、客户有序用电方案制定、客户有序用电方案校核、客户有序用电方案执行、限额执行情况监测和客户有序用电方案执行效果分析，在客户有序用电方案制定时要考虑不同负荷结构及保电冗余度对限电分配的影响。

图3 有序用电智能决策系统业务流程

4 结束语

山东省有序用电智能决策管理系统从注重地市限额平衡转变到对全省客户限额分类、分级在线管理，可实现有序用电智能化、集约化、精细化管理，真正做到限额超前管理、在线监测实施、事后评估改进，达到全省有序用电闭环管理和科学管理的目标。