曹林林(国网山东省供电公司章丘市供电公司,山东济南250200)
基于需求侧管理的精细化有序用电决策方法研究
曹林林(国网山东省供电公司章丘市供电公司,山东济南250200)
目前我国对电力需求侧进行管理,普遍使用的方法是调整用户有序用电,但是效果并不显著。本文通过分析用户用电习惯、区别用户类型、调查使用的电器、划分时间尺度及其特点,提出了根据需求侧管理来精细化用户,使其达到有序用电决策方法。
需求侧管理;有序用电;决策方式
对电力需求侧进行管理即,根据用户用电情况来改善他们的用电习惯,从而减少电能的浪费和缓解电能的紧张。就是保持在原有供电量的前提下,保证所有电量得到充分使用,避免存在浪费和闲置现象。这是优化电能供给一种进步,提醒供电公司的发展不应限制在改善电厂的供电能力,而应同时关注改善用户的电能使用方式。改变用户用电方式可以使用调价、制定政策法规等方法,使部分用户避开用电高峰改变用电的时段,保证电力的稳定供给,从而达到有序用电。有序用电是一种成本较低的解决用电问题的方法,有序用电的实现,可以有效的使电力的供给平衡、利用率提高、运营成本降低。
现在我国对有序用电的实施方法还并不完善,这项工作总的实施按照三步走的流程,从下达指标通知到制定方案再到方案执行。由于方案是概括性的,在执行时工作人员并没有合理的依据,所以方案的实施可能并不到位。本文根据需求侧进行管理,将需求信息细化使有序用电得到有效地执行。
基于需求侧管理的精细化有序用电决策指的是以弥补用电高峰时电量不足作为前提要求,满足各目标条件情况下,制定出最优的用电方案。要求条件包括减少用户投诉次数、增加用电效率等。方案要依据当地用电的实际情况,尽可能满足所有用户的基本用电需求。
要将各区域用户的用电数据信息准确的收集,这些信息包括总用电量、用电时间段、用电单位类别、用电事故率等。通过将所有信息整合起来,划分信息层级,使每个用户都有详细的信息描述,信息内容以信息的重要程度排列在一起。
工作人员根据信息内容将用户用电类型进行归类,从而明确每一个用户的用电类型,进而才能进行管理工作。具体作法是,先将一个地区内的所有用户按用电时间划分类型,再对各种类型中的用户进行更为仔细的分类。
2.1 用电时间分类
划分用户用电时间的方法有很多,本文使用了一种简单易行的方法,具体内容如下。
(1)将一天分为多个时间间隔,例如从零点开始,1h为一个时间间隔,则1d就可以由D1、D2…D24表示。
(2)将用户N天的用电信息作为观测样本,则其中i天用户用电在Dj时间间隔内的用电系数为第i天Dj用电量占N天这一时段用电量总和的比例,用符号Ki表示。
得到了所有用户的总用电分数后,跟据分数的区间,划分合适的范围作为分类的依据。在一个区间里的用户归为一个集合。通过查看这些用户的在各用电时段里的用电情况,即可发现每一个集合中的用户用电情况类似。经过整理归纳后得出四种用电时间类型,包括日间用电多、夜晚用电多、日夜用电均多、日夜用电平均。
2.2 再次优化分类
再次分类是对一个集合内的用户根据其自身属性的不同,进行再次仔细的划分。这些自身属性包括多个方面,例如用户地址、用户类型、缴费信用、用户等级等。将用户的这些属性按照对用电情况的影响水平分层,赋予其不同的等级系数,以便对用户集合再次划分,具体的计算方法如下。通过专家评价法得到各属性等级系数,则一个用户的用电分值为A= C1Y1+C2Y2+…+CnYn。其中Ci表示即不同属性的等级系数,Yi即给属性下用户的评分。对每个集合中的用户进行统计,根据分值再次细分,即将一个集合分成多个编组。
每个用户用电量的不同,一定的程度上是因为使用的电器种类的不同。家庭中空调、冰箱、洗衣机等设备耗电较多,企业中各种大型机械设备用电量更为庞大。合理的收集这些数据可以更好的对电能实行有序控制。
3.1 电器设备类型
通过收集到的各种信息,可以将电器设备归为三种,第一种变频电器,即可以调节设备的运行功率。第二种定频电器,即运行功率无法改变,电器只可开启和关闭。第三种特殊电器,即电器不可随意开关或调整。对于前两种电器设备,可以通过错峰用电,限电等措施来避过用电的高峰期。对于第三种电器设备,则应制定合适运行机制,避免其增加用电高峰期的负荷。
3.2 监控电器设备
为了更好地实现有序用电,应对电器设备用电情况进行科学的监控。通过收集到的电器用电数据,实施合理措施使用电分布均匀。调整电器设备用电情况的方式包括两种,一种是直接调整,另一种是提前调整。
(2)提前调整。在有足够的数据资料的情况下,可以通过建立该地区的用电模型来预测其可能出现的用电高峰期,通过新闻或广播的方式给予用电用户建议,使他们避免高峰用电,以免影响电能的持续供应。可以使用的建模方法有神经网络、系统动力学模型等。
不同的用户用电类型不同,所以在用电时段限制的控制方法也不同。大多数用户用电时段类型分为三种,第一种是用电多在早上和晚间,第二种是用电集中在午间,第三种是整天均匀用电。所以在进行限电措施时,不仅是对一个区域进行限电,而是有针对性的寻找在高峰时段,进行用电的用户进行限电。并根据其用电程度,实行不同等级的限电方式。通过这样系统性的解决措施,制定出科学的限电方案,才能真正的使用户用电情况更为有序。
随着限电记录的逐渐增加,根据每次限电后的反馈进行总结。根据历史的经验,合理的组合限电的编组,以期更好的达到目标。先要依据每次的反馈数据对用户编组的信息进行更新充实,使用户的分组更加合理。已知各用电编组的详细信息,则应根据这些信息以及用电情况,制定出适合一年中各季节各时段的限电组合方式。这样工作人员就不需要在出现用电高峰时,临时安排放方案,直接按照制定出的限电组合进行实施即可。
通过使用区别用户类型、控制使用的电器、控制用电时段、制定多种组合的决策方法,可以调整用户达到有序用电。这种方法的作用主要表现在:
(1)实现了用户资料的整合,通过将用户分类,使用户的用电特点鲜明,有效的辅助限电等决策方案的制定,是整个机制运行更为方便快捷。
(2)使工作人员的工作更加智能,在处理任何突发问题时,无需进行计算、分析和考虑。可以直接使用通过模型得出最佳解决方案,来应对这些问题。
(3)使用户的投诉减少。因为进行限电等措施时,使用的是最优方案,使用户的损失达到最小。除紧急情况外,在进行一些限电措施前,已经进行了提醒,使用户的用电更加稳定。
根据需求侧管理的精细化有序用电决策,需要大量的数据经验、人工分类工作以及建立多个求取最佳方案的模型,这些过程需要研究人员根据各地的实际情况严谨执行。另外一些漏洞和缺陷还需要更多的实践工作来完善。有效的实施精细化的有序用电决策,可以保证地区用电的稳定提供,实现地区经济的稳步发展。
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2095-2066(2016)34-0137-02
2016-11-22