基于大數(shù)據(jù)的分布式微電能智能化交易評估

徐維懋 鄔桐 王鏑 齊陽 楊朔

摘 要 電能作為一種特殊商品，是社會正常運轉不可或缺的重要組成部分，但是由于電能的特殊性，其計費的準確性和便捷性是現(xiàn)實中急需解決的問題。針對這一問題，本文提出了一種新的基于大數(shù)據(jù)分析處理運算模式的智能化交易方法，該方法采用分布式微電能單元作為交易的基礎，建立分布式微電能智能化交易評估模型，實現(xiàn)分布式微電能智能化交易評估。與傳統(tǒng)交易評估方法進行對比實驗，結果表明新的交易評估方法能夠提高發(fā)電權交易的經(jīng)濟收益，具有重要的意義。

關鍵詞 大數(shù)據(jù);分布式;微電能;交易評估

引言

能源問題能否得到有效的解決是制約著社會經(jīng)濟發(fā)展的主要原因，在當今社會，電能在多區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)出不平衡的分布態(tài)勢[1]。溫室氣體的過度排放導致了全球性的氣候變暖問題越來越嚴重，造成臭氧層空洞不斷增加，同時由于對煤炭等資源的使用量不節(jié)制，讓原本經(jīng)過了數(shù)億年才沉積而成的化石能源逐漸枯竭。在這樣的條件下，將能源的革命作為新的發(fā)展機遇，從根本上解決能源的生產(chǎn)、配置和消費模式，從而提高能源的效率，改善生態(tài)環(huán)境。電能作為清潔能源，能夠大幅度的降低對環(huán)境的破壞，在保障社會發(fā)展的能源供應的同時，還能保護青山綠水不受破壞[2]。但是電能的輸送也存在著地區(qū)發(fā)展不均衡，線路損耗不統(tǒng)一，季節(jié)時段突發(fā)性，計費困難等現(xiàn)實問題。為解決這些問題，方便電能交易與使用，利用網(wǎng)絡大數(shù)據(jù)技術，設計一種分布式的、微電能的智能化交易平臺。

1 建立分布式微電能智能化交易評估模型

考慮到跨區(qū)域的發(fā)電權交易方式主要以集中發(fā)電權磋商交易為主，在跨區(qū)域互聯(lián)運行的過程當中存在著諸多的不確定因素，以現(xiàn)有的電能效益評估模式為基礎，對跨區(qū)域的發(fā)電權交易模型進行研究[3]。

1.1 考慮網(wǎng)損的發(fā)電權交易收益模型分析

首先基于大數(shù)據(jù)對交易中涉及的數(shù)據(jù)信息進行挖掘，對挖掘到的數(shù)據(jù)進行分析，考慮到跨區(qū)域的發(fā)電權交易與傳統(tǒng)的近距離省內(nèi)的發(fā)電權交易不同，由于發(fā)電權讓出方一般是高耗能的火電機組，且由于電能跨省跨區(qū)域運行的運輸距離相對較遠，因此要將發(fā)電權讓出方在運輸?shù)倪^程中煤耗量的成本以及跨區(qū)域的電力運輸而造成的電網(wǎng)網(wǎng)絡的損耗考慮在內(nèi)。

第一步建立交易評估模型的目標函數(shù)：考慮到能源損耗，利用環(huán)保的新能源機組替換掉原有成本較高、環(huán)境污染嚴重的火電機組，從環(huán)境的角度能夠實現(xiàn)節(jié)能減排[4]。首先以煤耗量以及污染排放量最少的為目標函數(shù)：

（1）

（2）

在公式（1）、（2）中表示為節(jié)約標準煤重，表示為降低的排放量，將和看作是環(huán)保效益。表示為發(fā)電權出讓方數(shù)量，表示為發(fā)電權受讓方數(shù)量，表示為發(fā)電權交易出讓方，表示為出讓方供電煤耗，表示為發(fā)電權交易受讓方，表示為受讓方供電煤耗，表示為出讓方和受讓方的燃料中所含的硫量，對于新能源機組而言，表示為發(fā)電權交易雙方的成交的電量。

第二步設定制約條件：不等約束條件要考慮到發(fā)電權出讓方以及受讓方的發(fā)電能力水平，發(fā)電權出讓方應滿足：

（3）

在式（3）中，表示為發(fā)電權出讓方在發(fā)電權交易中在時刻的成交電量，表示為發(fā)電權出讓方在發(fā)電權交易的前時刻下的發(fā)電權計劃指標。

而發(fā)電權受讓方應滿足：

（4）

在式（4）中，表示為發(fā)電權受讓方在發(fā)電權交易的過程中在時刻的成交量;表示為發(fā)電權受讓方在發(fā)電權交易的前時刻下的發(fā)電能力水平。

等約束條件為發(fā)電權交易平衡約束，公式為：

（5）

在式（5）中，X表示為發(fā)電權出讓方和發(fā)電權受讓方的網(wǎng)絡損耗。

1.2 交易評估模型求解分析

在進行模型求解的過程當中，應該按照在大數(shù)據(jù)中所獲得的交易雙方或多方的發(fā)電機組所消耗的煤量以及污染物的排放量最小值按照由高到低的順序進行匹配，在滿足了上述的約束條件的情況下，在發(fā)電權讓出方中，選取煤耗差較大，污染物排放量多以及通量較大的機組與發(fā)電權交易中的讓出全局有優(yōu)先匹配的權利[5-6]。

2 結束語

運用大數(shù)據(jù)的技術對電能領域覆蓋以及對各類數(shù)據(jù)進行分析和處理，能夠對電網(wǎng)領域中產(chǎn)生的問題、優(yōu)化運營、提高效益帶來有效的幫助。針對電力行業(yè)以及市場用戶的需求，電力大數(shù)據(jù)能夠給出特定的應用分析，促進電力成產(chǎn)中心向著客戶服務為中心發(fā)展，最終做到更好地服務于社會。并且，電力中的大數(shù)據(jù)技術不是單純的技術得到進展，而是做到更加深層次的發(fā)展需要。

參考文獻

[1] 劉瑋.面向分布式能源的智能微電網(wǎng)云平臺系統(tǒng)設計[J].電氣應用，2017，24（16）：8-12.

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[3] 吉斌，譚建成.利用區(qū)塊鏈技術的配電側分布式微電能交易初探[J].現(xiàn)代電力，2019，36（1）：33-40.

[4] 閆湖，黃碧斌，洪博文.區(qū)塊鏈：適應未來市場化交易的分布式電源交易架構重構[J].電力信息與通信技術，2018，16（10）：8-12.

[5] 徐磊，馬慶峰，王庭鈞.基于大數(shù)據(jù)架構的智能電網(wǎng)可視化平臺的設計與實現(xiàn)[J].科技創(chuàng)新導報，2017，24（7）：125-126.

[6] 張明明.基于大數(shù)據(jù)分析的電能損耗預測模型的仿真分析[J].現(xiàn)代電子技術，2016，461（6）：153-156.

作者簡介

徐維懋（1990-），男;學歷：碩士研究生，工程師，現(xiàn)就職單位：國網(wǎng)遼寧省電力有限公司經(jīng)濟技術研究院，研究方向：電力經(jīng)濟、工程造價及電力工程相關研究。