以用户为中心的电力需求侧管理平台设计与实现

王婷婷，田传波，谢迎新（北京国电通信网络技术有限公司，北京　100070）



以用户为中心的电力需求侧管理平台设计与实现

王婷婷，田传波，谢迎新
（北京国电通信网络技术有限公司，北京100070）

摘要：以用户为中心，将互联网产品的目标导向设计原则引入电力需求侧数字化管理领域，从战略层、范围层、结构层、框架层、表现层，由下而上层层分析了面向政府进行电力需求侧在线管理及向社会用户在线普及电力需求侧知识的电力需求侧管理平台战略定位、角色定位、需求分析、功能设计及最终应用实践。

关键词：电力需求侧管理；战略定位；角色定位；需求分析；功能设计

1电力需求侧管理现状分析

目前，我国能源数据信息的管理多数处于初始建设阶段，一些节能机构具备相应的能效管理软件，但受众用户少，仅限于节能机构内或行业内部人员使用，普通群众无法了解能源政策及数据；并且这些软件关系孤立，功能范围较窄，形不成区域性的管理模式，达不到区域内能效管理的效果。

2014年国家发改委发布《关于做好国家电力需求侧管理平台建设和应用工作的通知》明确各省建设子站要求，实现政府节能减排管理和经济运行分析，充分运用现代信息技术，推动电力需求侧管理工作开展，有效发挥电力需求侧管理在保障电力供应、提高电能利用效率、加强经济运行监测分析等方面的积极作用，为全社会的节能减排和能效管理工作做出贡献。

本文将互联网产品的目标导向设计原则引入电力需求侧数字化管理领域，以用户为中心，设计了省市区域内的电力需求侧管理平台，为省市加快整合节能核心技术，掌握区域内用户用能效率，确定能耗基准，推动节能市场环境的形成提供了数据支撑，并且通过市场机制保证节能降耗工作落实，为国家的各项节能措施提供依据，避免节能项目验收流于形式。

2电力需求侧管理平台设计五要素

产品的设计是为了确保用户在使用产品的过程中有良好的用户体验，电力需求侧管理平台设计的全过程始终坚持以用户需求为中心，通过客户访谈、问卷调查、小组讨论等方式了解用户使用过程中每一种行动以及行动背后的意图。

为了更好地展现电力需求侧管理平台以用户为中心的思维，我们把电力需求侧管理平台按照：战略层、范围层、结构层、框架层、表现层五要素，如图1所示进行设计。战略层是基础，范围层、结构层、框架层是过程、表现层是最终展现给用户的产品，五要素是自下而上环环相扣[2]。

图1电力需求侧管理平台设计五要素关系图Fig. 1 Five elements of power DSM platform design

2.1战略层—战略定位

战略层是基础，战略定位决定了用户及最终的使用用途。电力需求侧管理平台核心战略定位：实现电力需求侧管理信息化、互联网化。其中是包含3个用户目标：

1）为国家电力需求侧平台提供数据支撑。

2）为政府提供监测、统计、分析等电力需求侧管理业务。

3）为普通群众提供电力需求侧在线信息服务。

2.2范围层—角色定位、需求分析

范围层是用户想要通过电力需求侧管理平台做什么？当我们把用户的需求和产品目标转换成电力需求侧管理平台应该提供给用户什么样的内容和功能时，战略层就转变成了范围层。

电力需求侧管理平台是集中了功能性产品和信息性产品为一体。功能性产品体现在为国家电力需求侧平台提供数据支撑；为政府提供监测、统计、分析等电力需求侧管理业务。信息性产品体现在为社会用户提供电力需求侧在线信息服务。我们把电力需求侧门户网站用户划分为两大类：政府和社会用户。

政府人员包括电力需求侧管理领导、技术人员。电力需求侧管理平台需要满足政府人员对电力供需信息、用电信息、负荷信息、有序用电信息、需求信息、地市DSM考核信息的监测、查询、分析、数据导出的需求，如图2所示。

图2政府人员角色定位及需求Fig. 2 Role of government officials positioning and the demand

社会用户包括环保人士、电力需求侧企业管理人员、关心电力需求侧人员。电力需求侧管理平台需要满足社会用户对电力需求侧政策法规、电力需求侧相关新闻、省市用电负荷情况、需求发布信息、电能服务企业信息、需求响应、意见反馈、网站建设方信息浏览、查询的需求，如图3所示。

图3社会用户角色定位及需求Fig. 3 Role of social users positioning and the demand

2.3结构层—功能架构及设计

结构层是将电力需求侧管理平台的需求进行组织管理、分类、排序来创建良好的用户体验[4]。

2.3.1电力需求侧管理平台功能架构

电力需求侧管理平台的结构设计按照不同的角色进行结构设计如图4所示，按照社会用户、政府人员采用两个首页，社会用户可以直接输入网站名称即可使用网站、政府人员实现更多电力需求监测、跟进、分析需要登录进入政府人员首页。

图4电力需求侧管理平台基本架构Fig. 4 The basic architecture of the power DSM platform

参照电力需求侧管理平台基本架构，经过用户调研和小组讨论确定了门户网站功能架构设计优先级别的原则是，政府人员：监测—目标考核—分析—总结；社会用户：新闻—政策法规—负荷情况—企业信息。功能架构见如图5所示。

图5电力需求侧管理平台功能架构Fig. 5 The functional architecture of the power DSM platform

2.3.2电力需求侧管理平台功能

2.3.2.1门户首页

门户首页无需登录，打开网页连接即可进入，减少操作障碍。由九大功能组成：首页、平台简介、新闻中心、政策法规、有序用电、需求响应、电能服务、意见反馈、联系我们。

1）网站首页。网站首页为系统用户提供新闻中心、用电形式、有序用电、需求响应、政策法规、我要加入、地方案例8大展示专题。

2）新闻中心。该功能模块为用户及时获取产业、行业动态信息提供信息化支撑。

3）政策法规。政策法规为用户及时获取政策信息、了解政策动向提供快捷有效的途径，展示地方/国家/国外最新节能减排、有序用电等相关政策性信息。

4）有序用电。展示本省份的供需形式，包括供需等级（Ⅰ级：特别严重，Ⅱ级：严重，Ⅲ级：较重，Ⅳ级：一般），最高负荷、昨日最高负荷与今日可用负荷指标。同时显示相应的有序用电政策信息、预警信息以及相关的动态信息。

5）需求响应。展示需求响应相关发布的信息，支持搜索功能。

6）意见反馈。展示使用平台中常见问题的解决方法，并且支持用户通过文字描述对于平台提出遇到的问题或意见建议，后台定期进行反馈。

7）平台简介。对电力需求侧管理平台进行分模块介绍，并介绍各个功能模块中重要的功能子项，帮助用户快速了解平台的功能。

8）电能服务企业。展示电能服务商、节能技术、接入企业3类信息[6]。电能服务商展示电能服务企业名称、公司详情；节能技术介绍主流的节能技术：包括技术原理、可应用领域、专业性较强的节能服务公司等内容；接入企业展示接入电能服务平台的企业信息，具体内容包括公司简介、接入时间、接入后的效果等信息。

9）联系我们。提供政府机构的地址、邮编、联系电话、乘车路线、地图等，提供技术支持公司名称、服务热线、服务邮箱等。

2.3.2.2政府登陆首页

政府登录首页需政府人员提供用户名、密码等进行登录才可进行查看、操作。增加等过过程，确保电力需求侧管理信息安全，防止恶意操作。

1）全省负荷信息。展现全省实时负荷、今日有序用电负荷指标、今日电力负荷缺口、昨日负荷。展示各区域和重点关注行业的本月用电量、上月用电量。

2）地市和行业电力信息。展示各区域名称、可用负荷指标、今日负荷缺口、有序用电执行户数、今日有序用电方案、有序用电执行情况今日最高温度、今日最低温度。

3）在线监测。区域名称、监测企业的个数、监测点个数。监测企业内容包括用户名称、行业、运行容量、监测点个数，可链接至企业网站。

4）考核信息。展示全省电网企业DSM考核总指标、已完成指标值、完成比例信息。

2.3.2.3用电分析

用电分析包括地区用电分析、行业用电分析、工业用电分析、居民生活用电特性分析、基础数据维护5个功能子项，通过分析区域、行业、居民用电特性，反映区域宏观经济现状，为政府了解区域经济情况，制定相关政策提供信息化支撑。

1）地区用电分析。地区用电分析主要包括地区经济结构分析、用电统计分析、短期用电预测预警等功能。

2）行业用电分析。行业用电分析包括全行业用电分析、产业聚集区分析等功能。

3）工业用电分。工业用电分析包括工业用电情况总体展示、工业景气度分析、分类工业企业用电分析、百家企业用电分析等功能。

4）百家企业用电分析。百家企业用电分析，为政府提供百家企业的用电情况，政府可以实时查询百家企业的用电量和负荷情况，为政府制定有序用电方案和调控电力供需情况提供依据。

5）商业用电分析。商业用电分析，为政府提供商业用电情况总体分析、宾馆和餐饮行业的入住率或满座率分析，反映不同类别企业用电占比变化、不同地区分类企业用电差异、反映该区域商业经济走势。

6）居民生活用电特性分析。居民生活用电特性分析包括城镇居民用电特性分析、零用电城镇居民占比、居民阶梯用电分析、户均用电分析、城乡居民用电分析5个三级功能子项。

7）基础数据维护。基础数据维护主要是用于支撑宏观经济分析其它功能子项所需要基用电数据的定级、分类，行业用户、居民用户的定义、定级、分类等，用户可根据实际情况对相关数据进行配置。

主要包括用电数据管理、重点关注行业维护、预警及提示项维护、典型行业用户维护、工业企业开工率档次维护、分类企业工业维护、城镇居民生活用电特性等级划分、零用电城镇居民等级维护、数据上报明细等功能的信息维护。

2.3.2.4有序用电

有序用电管理是指在可预知电力供需紧张的情况下，通过行政措施、经济手段、技术方法，依法控制部分用电需求[7]，维护供用电秩序平稳的管理工作。包括有序用电信息发布、有序用电执行监测、有序用电统计等业务。

1）有序用电总体情况。为政府查看有序用电情况提供概览页面。

2）负荷特性分析。用图表形式展现区域或行业的负荷特性，为政府对地区的负荷监控、电网企业实施负荷调整以及相关办法制定提供辅助支撑。

3）有序用电业务管理。为各级政府主管部门和电网企业提供有序用电的业务支撑工作。

4）执行与监测。为政府主管部门提供供需实时监测；辅助电网企业用户根据有序用电执行情况汇总成有序用电日报并提供有序用电日报查询功能。

5）统计分析。为政府主管部门提供有序用电日报统计、辅助国家发改委、省/地市级电力运行主管部门、总部/省/地市级电网企业用户对有序用电用电负荷、用电量影响进行统计，提供有序用电影响负荷分期统计、有序用电影响负荷分区域统计、有序用电影响电量分期统计、有序用电影响电量分区域统计等功能。

6）有序用电信息维护。辅助有序用电业务人员对已经完成调查的可参与有序用电用户进行有序用电相关行业、指标、功率信息登记、维护的工作。

2.3.2.5需求响应

需求响应是通过需求响应的方案管理[8]、发布和执行监测，辅助支持用户需求响应的监测分析，通过执行效果分析展示不同类型用户的响应情况。

1）需求响应资源管理。需求响应资源管理包括需求响应资源维护、需求响应资源查询、可中断负荷用户查询等功能。

2）需求响应方案管理。需求响应方案管理包括：需求方案制订、需求响应执行方案制订、利用短信平台提供告知用户、需求响应方案窒息性监测、需求响应方案查询等功能。

3）执行效果分析。执行效果分析为电网企业、政府对需求响应用户及总体响应情况进行效果分析统计，展示参与需求响应的企业数、响应负荷量、减少碳排放量等信息。

4）需求响应发布管理。需求响应发布管理包含需求响应方案发布申请；各级政府、电网企业、电力用户及社会公众查看需求响应执行过程中的相关政策法规、需求响应方案等信息的功能。

2.3.2.6电能服务

电能服务包括用能在线监测、能耗与对标分析、能效诊断分析3个功能子项，协助政府用户实时掌握企业用能信息，掌握整体能效水平[9]；协助企业用户实现安全生产，降低能源成本。

1）用能在线监测。用能在线监测通过企业用能总览、企业用能监测、工艺流程监测、电能质量监测等功能实现用能的全全方位在线监测。

2）能耗与对标分析。能耗与对标分析通过对用能的总体监测展示、企业用工时段建议、企业节能项目能耗分析、能效对标分析、产品单耗分析等功能，优化用能结构，为政府及企业能耗决策提供支撑。

3）能效诊断分析。能效诊断分析通过建立设备能效模型建，进行设备能耗分析；以各类用能分析数据为基础，按月自动生成综合用能诊断报告的功能，为企业制定合理用电计划进行指导。

2.3.2.7电网考核

按《电网企业实施电力需求侧管理目标责任考核方案（试行）》对国网公司、南网公司及所属省级电网企业电力电量节约指标完成情况和电力需求侧管理工作开展情况进行考核，提供指标查询、项目查询、完成情况分析、考核评价等功能，实现DSM目标责任分析。

2.4框架层

框架层决定了电力需求侧管理平台的详细界面布局[10]、导航设计、信息设计，以便于视觉设计师进行下一步的产品设计。

电力需求侧管理平台利用框架图整合了界面设计、导航设计、信息设计：选择全局导航使用户从导航栏轻松的选择所需要的栏目，界面元素全部选用按钮选择方式，避免出现下拉菜单，减少用户操作步骤，提升用户的无障碍操作；信息设计按照政府人员的日常逻辑：电力需求侧数据展现-负荷情况/供需实时监测-区域用电情况/重点行业-供需形势/在线监测进行页面自上而下的布局，对每一栏中的重要信息加图片及内容概述引导用户，一方面对重点内容进行了用户推送，另一方面提高了用户使用站信息的便捷性。

2.5表现层

表现层是用户提供体验的最直接的表达方式[11]，决定了电力需求侧管理平台最终视觉品质。

电力需求侧管理平台的操作界面设计选用环保节能的蓝色为主色调，一方面突出门户网站的环保、节能意义，另一方面重点提示选用暖色调标识，在整体蓝色冷色调的基础上，重点提示采用橘黄色，使用户快速定位重点，节省用户时间，提高用户使用效率。按钮采用扁平化设计突出文字信息，整个界面设计简洁实用，社会用户首页易于信息浏览，政府首页突出信息展示和比价分析。

图6 2014—2015年江西省用电增速情况Fig. 6 Electricity consumption growth of Jiangxi province from 2014 to 2015

3电力需求侧管理平台应用实现

江西省政府的电力需求侧管理平台已上线运行如图6、图7所示。政府用户包含：首页、有序用电、用电分析、需求相应、电能服务5个功能模块及相应的23子功能模块；社会用户包含：首页、平台简介、新闻中心、政策法规、有序用电、需求响应、电能服务、意见反馈、联系我们共9个功能能模块，预计2016年底年接入300家企业。

图7江西省企业接入情况监测Fig. 7 Monitoring of the enterprise access in Jiangxi

参考文献

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[2]（美）Jesse James Garrett著，范晓燕译.用户体验要素：以用户为中心的产品设计[M].北京：机械工业出版社，2011：19-33.

[3]邓胜利.新一代互联网环境下网络用户信息交互行为[M].北京：中国社会科学出版社，2014：30-36.

[4]胡飞.洞悉用户:用户研究方法与应用[M].北京：中国建筑工业出版社，2010：22-30.

[5]国家发展和改革委员会经济支行调节局.电力需求侧管理项目实施指导手册（工业篇）[M].北京：中国电力出版社，2010：10-16.

[6]张志刚，马光文．基于节电潜力分析的重点工业企业电力需求侧管理研究[M]．北京：中国水利水电出版社，2014：6-8．

[7]国家发展改革委经济运行调节局，国家电网公司营销部，南方电网公式市场营销部.中国节约能源法规与政策解析[M].北京：中国电力出版社，2013：35-39.

[8]丁道齐．复杂大电网安全性分析：智能电网的概念与实现[M].北京：中国电力出版社，2010：360-362.

[9]国家发展和改革委员会，国家电网公司，电力需求侧管理工作指南[M]．北京：中国电力出版社，2007：18-25．

[10]（澳）麦斯阿塞克著，马素霞等译.需求分析与系统设计[M].北京：机械工业出版社，2009：20-32.

[11] [美]约翰森著，张一宁，王军锋译.认知与设计：理解UI设计准则[M].北京：人民邮电出版社，2014：5-10.

王婷婷（1985—），女，硕士，研究方向为智能配电网、能效管理；

田传波（1983—），男，硕士，研究方向为智能配电网、电力系统自动化。

（编辑黄晶）

Design and Implementation of the User-Centered Power Demand Side Management Platform

WANG Tingting，TIAN Chuanbo，XIE Yingxin
（Beijing Guodiantong Network Technology Co.，Ltd.，Beijing 100070，China）

ABSTRACT：In this paper，the user-centered and goal -oriented design principle of the Internet product is introduced into the field of digital management of DSM，and ranging from the strategic level，the scope of layer，layer structure，framework layer，presentation layer，the power demand side online management facing the government and the strategic posi -tioning，role orientation，demand analysis，function design and final application practice of the power demand side management platform which serves to popularize the power demand side knowledge to the masses are examined and analyzed from bottom to top layer by layer.

KEY WORDS：demand side management of power；strategic positioning；roles positioning；requirements analysis；functional design

作者简介：

收稿日期：2015-08-20。

文章编号：1674- 3814（2016）02- 0083- 06

中图分类号：MT615

文献标志码：A