山東省有序用電智能決策系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

王志偉，薛 亮，張國慶，王志梁，張海靜

（山東電力集團(tuán)公司 營銷部，濟(jì)南 250001）

1 系統(tǒng)建設(shè)背景及意義

山東經(jīng)濟(jì)發(fā)展在“十二五”時(shí)期的良好開局、工業(yè)經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持平穩(wěn)較快發(fā)展的良好態(tài)勢，使得電力需求增長明顯加快。但是隨著電煤供應(yīng)形勢總體偏緊、價(jià)格上漲導(dǎo)致發(fā)電企業(yè)虧損增加和煤質(zhì)下降導(dǎo)致機(jī)組故障、降出力等產(chǎn)生的影響，電力供應(yīng)將出現(xiàn)缺口。預(yù)計(jì)“十二五”期間，山東電網(wǎng)負(fù)荷缺口將逐步加大，階段性、時(shí)段性和局部性的電力缺口將困擾山東電力的有序供應(yīng)。目前全國有序用電管理基本屬于人工處置方式，尚未建立自動(dòng)化、智能化管理手段，響應(yīng)速度慢，編制工作量大，缺乏系統(tǒng)的管理，在處置階段性、時(shí)段性和局部性電力缺口方面需投入較大的人力，而且決策方案的執(zhí)行監(jiān)督、信息發(fā)布、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)比較薄弱，對當(dāng)前有序用電工作的科學(xué)規(guī)范執(zhí)行產(chǎn)生一定的影響。

有序用電智能決策系統(tǒng)是全面落實(shí)電力供應(yīng)保障工作要求、有效銜接電力供應(yīng)與需求、合理實(shí)施有序用電、維護(hù)正常供用電秩序、保障電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行和重要用戶電力可靠供應(yīng)的必要技術(shù)手段。建立全省有序用電智能決策管理系統(tǒng)，對發(fā)電、供電、用電的全方位監(jiān)測，進(jìn)一步完善有序用電預(yù)警機(jī)制，有利于各級機(jī)構(gòu)、人員快速進(jìn)入工作狀態(tài)，隨時(shí)正確判斷、科學(xué)處置有序用電事件。有序用電智能決策作為智能有序用電的重要組成部分，也是實(shí)現(xiàn)集約化發(fā)展、精益化管理和智能化應(yīng)用的必然要求，系統(tǒng)應(yīng)用也將隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)不斷地完善和發(fā)展。

2 系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容及原則

2.1 系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

系統(tǒng)充分利用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、需求側(cè)監(jiān)測系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成負(fù)荷限額分配和實(shí)施等具體操作方案，并可實(shí)時(shí)預(yù)警，為有序用電決策管理提供技術(shù)支持。主要內(nèi)容包括：基于調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)進(jìn)行全省電力平衡預(yù)警，并自動(dòng)生成電力平衡方案；根據(jù)營銷需求側(cè)管理系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)組運(yùn)行方式，按照有保有限的原則自動(dòng)計(jì)算必保負(fù)荷和可限負(fù)荷；綜合全網(wǎng)電力平衡、負(fù)荷分類等情況，按照相關(guān)政策規(guī)定，生成可供選擇的多種有序用電方案并予以優(yōu)化；系統(tǒng)按照一級部署、實(shí)現(xiàn)省市兩級在線應(yīng)用，各市公司設(shè)置權(quán)限終端；在線監(jiān)測全省有序用電具體實(shí)施情況，進(jìn)行評價(jià)、考核；對有關(guān)節(jié)能減排指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，對全省電煤供應(yīng)和發(fā)電出力情況進(jìn)行評估，給省政府提供決策參考。

2.2 系統(tǒng)建設(shè)原則

（1）安全穩(wěn)定原則?？茖W(xué)組織調(diào)度生產(chǎn)，規(guī)范實(shí)施有序用電，積極平衡電力供需，維護(hù)供用電秩序穩(wěn)定，保障電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定運(yùn)行和正常社會生產(chǎn)生活用電秩序；嚴(yán)格遵循“有多少、供多少，缺多少、限多少”和“不超用、守頻率、保電網(wǎng)”的原則，科學(xué)合理地調(diào)度，公平、公正、公開安排電力負(fù)荷；按照“先錯(cuò)峰、后避峰、再限電、最后拉路”的原則，努力實(shí)現(xiàn)“錯(cuò)峰不停線，力爭不拉電”，確保電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）注重預(yù)防原則。加強(qiáng)電力供需平衡監(jiān)測預(yù)警，密切跟蹤供需變化走勢，有效平衡銜接電力供需，及時(shí)發(fā)布相關(guān)預(yù)警信息。加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)和燃料儲運(yùn)，增加電力供應(yīng)，及時(shí)有序釋放用電負(fù)荷，盡量減少限電損失。

（3）有保有限原則。依法控制違規(guī)建設(shè)、淘汰或限制類、高耗能高排放企業(yè)用電，切實(shí)保障涉及國家安全和公眾利益的重要部門、單位的電力供應(yīng)，確保城鄉(xiāng)居民生活用電。按照重點(diǎn)限制、合理控制以及重要確保的分類方式，對用電負(fù)荷進(jìn)行以下分類：①必保原則——堅(jiān)持分級實(shí)施、穩(wěn)步推進(jìn)，按照先錯(cuò)峰、后避峰、再限電的順序組織實(shí)施有序用電，重點(diǎn)保障重要保障類負(fù)荷的用電，在滿足限額的前提下可以保障對全市經(jīng)濟(jì)有重要支撐作用的企業(yè)生產(chǎn)的用電，嚴(yán)禁對重要用戶和居民生活隨意拉閘限電；②可限原則——根據(jù)客戶行業(yè)特性，重點(diǎn)對不符合產(chǎn)業(yè)政策、違規(guī)項(xiàng)目、淘汰類、限制類、高耗能類、高化工程類、落后生產(chǎn)能力企業(yè)的用電，根據(jù)分級實(shí)施、穩(wěn)步推進(jìn)，按照先錯(cuò)峰、后避峰、再限電的順序組織實(shí)施有序用電。

（4）分級實(shí)施原則。全省范圍內(nèi)統(tǒng)一調(diào)配用電限額，市、縣（區(qū)）負(fù)責(zé)將壓限負(fù)荷和電量按既定方案分解落實(shí)到各相關(guān)電力用戶，分級平衡供需，控制電力消耗。錯(cuò)峰負(fù)荷超過用電負(fù)荷2%、避峰負(fù)荷超過用電負(fù)荷3%時(shí)采取錯(cuò)峰、避峰措施。根據(jù)負(fù)荷預(yù)警級別執(zhí)行限電順序，由低到高依次執(zhí)行：Ⅳ級——一般（藍(lán)色，5%以下）；Ⅲ級——較重（黃色，5%～10%）；Ⅱ級——嚴(yán)重（橙色，10%～20%）；Ⅰ級——特別嚴(yán)重（紅色，20%以上）。

3 系統(tǒng)技術(shù)方案

全省有序用電決策系統(tǒng)在應(yīng)用功能上涵蓋負(fù)荷平衡監(jiān)測、限額分配方案制定及預(yù)警、限額執(zhí)行效果監(jiān)測、用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)及保電冗余度分析、操作客戶方案制定及實(shí)施情況統(tǒng)計(jì)分析等，為有序用電管理提供有效的評價(jià)手段和考核方式。

全省有序用電智能決策系統(tǒng)從管理職能上覆蓋集團(tuán)公司本部、地市公司2個(gè)職能層次，集團(tuán)公司本部主要以集約化、專業(yè)化管理為取向，負(fù)責(zé)全省負(fù)荷管理，確定全省限額幅度，結(jié)合各市用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)及保電冗余度制定操作客戶實(shí)施方案和對地市限額進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)對限額執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)控跟蹤，全面及時(shí)和準(zhǔn)確掌握各地市限額的執(zhí)行情況，對各地市公司的限額執(zhí)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)督、管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題并督促解決。地市公司積極開展有序用電管理，對操作客戶實(shí)施方案進(jìn)行校核，并及時(shí)進(jìn)行校核情況反饋，對限額方案執(zhí)行情況進(jìn)行監(jiān)控跟蹤，全面及時(shí)和準(zhǔn)確掌握各縣、市、區(qū)限額的執(zhí)行情況，對各縣、市、區(qū)的限額執(zhí)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)督、管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題并督促解決，以保證正常用電秩序。

全省有序用電智能決策系統(tǒng)在2個(gè)管理層次的縱向架構(gòu)模型如圖1所示。

圖1 有序用電智能決策系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型

全省有序用電決策系統(tǒng)架構(gòu)以功能域?yàn)閱挝唬瑒澐譃槿∠揞~確定、用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)分析、操作客戶實(shí)施方案制定、限額執(zhí)行情況監(jiān)測以及操作客戶實(shí)施方案執(zhí)行情況對比等。全省有序用電智能決策系統(tǒng)是以科學(xué)、智能管理用電負(fù)荷為核心，在電力出現(xiàn)缺口時(shí)，本著有保有限的原則實(shí)施用電負(fù)荷控制，業(yè)務(wù)類和系統(tǒng)管理應(yīng)用都基于統(tǒng)一高效的應(yīng)用支撐平臺，通過數(shù)據(jù)和應(yīng)用的高度集成、統(tǒng)一的流程協(xié)作，為客戶提供各類服務(wù)，完成各類業(yè)務(wù)處理，為電力企業(yè)的管理、經(jīng)營和決策提供信息支持，并通過企業(yè)服務(wù)總線與外部相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和業(yè)務(wù)協(xié)作，構(gòu)架全省有序用電智能決策系統(tǒng)完整的應(yīng)用體系。有序用電智能決策系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)如圖2所示。

圖2 有序用電智能決策系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

全省有序用電智能決策系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程（圖3）主要包括全省負(fù)荷平衡監(jiān)測、負(fù)荷預(yù)警及限額確定、客戶有序用電方案制定、客戶有序用電方案校核、客戶有序用電方案執(zhí)行、限額執(zhí)行情況監(jiān)測和客戶有序用電方案執(zhí)行效果分析，在客戶有序用電方案制定時(shí)要考慮不同負(fù)荷結(jié)構(gòu)及保電冗余度對限電分配的影響。

圖3 有序用電智能決策系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

4 結(jié)束語

山東省有序用電智能決策管理系統(tǒng)從注重地市限額平衡轉(zhuǎn)變到對全省客戶限額分類、分級在線管理，可實(shí)現(xiàn)有序用電智能化、集約化、精細(xì)化管理，真正做到限額超前管理、在線監(jiān)測實(shí)施、事后評估改進(jìn)，達(dá)到全省有序用電閉環(huán)管理和科學(xué)管理的目標(biāo)。