重点行业用电监测分析系统开发模型研究

郭勇　刘巍　黄泽华　李秋燕

摘 要 本文研究重点行业用电监测分析系统的开发及应用，利用重点行业用电监测信息，充分挖掘行业用电监测信息大数据。以数据支撑管理，提高电力公司精益化管理水平，防控经营风险，为公司生产经营提供决策参考。

【关键词】重点行业 监测分析 应用研究

1 引言

随着河南省承接东部沿海产业转移进度不断加快，以富士康为代表的高成长性企业以及新能源汽车等战略先导产业不断落户河南，成为新的经济和电量增长点，河南省经济已逐渐步入转型时期。利用重点行业监测信息，结合河南省外部环境和外部政策特点，对其发展态势深化运营管理研究，可以提前科学预测全省工业用电负荷的走势，进而预测、分析和把握公司售电量的中、长期变化趋势，能够快速了解掌握电力市场供需，防控电力公司经营风险。

2 重点用电行业监测分析系统

利用河南用电信息采集系统应用平台等系统通过数据共享，对省内部分重点行业的售电量、负荷等关键信息进行实时监测，实现对重点行业代表性企业重要用电信息和交易态势的直观展现。结合河南省外部环境和外部政策特点，利用重点行业实施监测数据，构建重点行业负荷分析模型，构建重点行业用电量短期预测模型，以重点行业电量为要素构建全省工业发展的敏感性分析指数开展公司运营管理专项深入研究，通过对重点行业的经济发展态势研究，映射并掌握全省工业发展态势。

3 重点用电行业监测分析系统架构

如图1。

重点用电行业监测分析系统以监测和分析两大主线构建系统。监测涵盖全省国民经济运行态势监测、重点行业用电态势监测、用电监测等内容；分析涵盖重点用电行业负荷分析、重点用电行业电量短期预测分析、以重点行业为要素的全省工业发展敏感性分析等内容。

4 全省国民经济运行态势监测模型

模型主要监测全省国民经济运行态势，全省用电量增长态势，全省重点行业、用电量增长态势。全省国民经济运行态势：通过全省生产总值、经济产业结构、工业增加值、固定资产投资额、居民消费价格指数（CPI）监测，全面掌握全省国民经济及工业发展态势；全省用电量增长态势：通过监测工业用电量、全社会用电量等增长态势，分产业用电结构、分产业用电量及其比重指标监测，以电力视角掌握分析全省全社会电量内在变化趋势。能源生产增长、电力消费增长与国民经济增长之间的关系：通过监测单位GDP能耗、电耗，能源消费弹性系数、电力消费弹性系数，掌握能源及电力消费增速超前或者滞后于国民经济增速。

5 重点行业用电监测模型

模型主要分析五大重点行业，包括行业运行态势、各行业用电量影响因素分析。行业运行态势：对比分析重点行业价格、产品产量、进出口、下游需求行业产品产量情况，总体描述行业运行态势。行业用电量运行分析：建立回归模型，分析重点行业主要产品产量对行业用电量的影响。

6 重点行业负荷特性分析模型

重点大客户负荷曲线对比分析：收集重点大客户的整点负荷和接电容量，全网的日负荷率、日最小负荷率和日峰谷差率等数据；展示整点负荷曲线和负荷特性指标，评价其优劣。行业平均负荷曲线聚类分析：收集重点大客户的所属行业、所属地区、用电特征、可中断负荷、可中断负荷代价；展示对负荷特性进行模型聚类后各类间负荷曲线、用电特征、可中断负荷规模及其代价等进行对比分析；展示对负荷特性进行时段聚类后目标类的负荷曲线和行业重点大客户的可中断负荷及其代价等。重点大客户峰谷分时电价敏感分析：收集重点大客户的峰时段电费、总电费等数据；展示峰谷电价敏感度不同的重点大客户集，并展示相应的分析和策略。

7 重点行业电量短期预测模型

通过重点行业的负荷和电量信息的实时采集监测，建立合理高效准确的短期预测模型，实现科学预测短期售电量。

动态多种群粒子群优化BP神经网络预测模型：动态多群组粒子群优化算法因为具有全局搜索能力而被广泛应用于许多优化问题。因此它被用于优化网络的输入的权重，输入阈值时，输出权重输出的阈值

极限学习机预测模型：极限学习机是一种简单易用、有效的单隐含层前馈神经网络（SLFNs）学习算法。传统的神经网络学习算法（如BP神经网络）需要人为设置大量的网络训练参数，并且很容易产生局部最优解，而极限学习机只需要设置网络的隐含层节点个数，在算法执行过程中不需要调整网络的输入权值以及隐元的偏置，并且产生唯一的最优解，因此具有学习速度快且泛化性能好的优点。

8 以重点行业为要素的全省工业发展敏感性分析指数模型

在获取积累重点行业关键营销信息历史数据的基础上，结合河南省外部环境和外部政策的影响，运用相关分析法和回归分析等研究工具，利用重点行业电量综合指数历史数据，建立重点行业对全省工业影响的敏感性分析指数；利用相关指数开展公司运营管理专项深入研究，建立多层次关联、多维度关联、定量关联、加权关联等关联规则模型，对重点行业、与工业经济态势相关性进行分析研究，映射并掌握全省工业发展态势。

9 结束语

通过重点行业监测分析系统的建立，可以有效监测重点行业负荷及电量，分析预测重点行业的发展趋势，映射并掌握全省工业发展的态势，结合全省国民经济运行及产业政策等宏观经济因素，可以规避电力公司在电网投资、电费回收等诸多方面的运营风险，同时依据数据分析研判指导电网规划、用户接入、生产运维等方面工作，可产生巨大的经济和管理效益。

参考文献

[1]李洛新，刘建安.行业用电分析[M].北京：中国电力出版社，2002.

作者简介

郭勇（1981-），男，河南省郑州市人。研究生学历。现为国网河南省电力公司经济技术研究院工程师。研究方向为运营监测（控）研究。

作者单位

国网河南省电力公司经济技术研究院 河南省郑州市 450052