電力用戶供用電風(fēng)險指標(biāo)優(yōu)化措施探討

柯學(xué)

（國網(wǎng)重慶市電力公司江津供電分公司，重慶 402200）

0 引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)快速增長，社會信息化的高度發(fā)展，電力系統(tǒng)自身規(guī)模不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)趨復(fù)雜，用戶對電力依賴程度的加深，對供電的可靠性要求也越來越高，供電可靠性的高低將直接影響到用戶的生產(chǎn)和生活，此時，電力系統(tǒng)的可靠性問題將越顯突出。供電中斷不僅會直接影響供電部門的經(jīng)濟(jì)效益，而且會對用戶造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會影響。特別是重要電力用戶發(fā)生供電中斷時可能會造成非常嚴(yán)重的后果和影響。在不斷提高供電可靠性條件下，用戶的損失就會減少，供電部門的經(jīng)濟(jì)效益也會增加。

1 電力用戶供用電風(fēng)險指標(biāo)分析

1.1 停電頻率和停電持續(xù)時間

停電頻率和停電持續(xù)時間是電力用戶供用電風(fēng)險評估中的重要指標(biāo)。停電頻率指系統(tǒng)平均停電次數(shù)，停電持續(xù)時間指系統(tǒng)平均停電時間長度，二者通常一起使用。這些指標(biāo)對電力用戶來說至關(guān)重要，因為停電可能會導(dǎo)致生產(chǎn)中斷、數(shù)據(jù)損失和不便等問題。停電頻率反映了電力系統(tǒng)的可靠性，較低的停電頻率意味著供電穩(wěn)定性較高，用戶用電需求能夠得到較好的滿足[1]。而停電持續(xù)時間則影響用戶恢復(fù)正常用電的時間，較短的停電持續(xù)時間可以減少用戶生產(chǎn)和生活的影響。圖1 為停電故障的成因。

圖1 停電故障的成因

通過監(jiān)測和分析這些指標(biāo)，電力企業(yè)能夠更好地識別潛在的供電問題，采取針對性的改進(jìn)措施，提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。同時，用戶也可以據(jù)此了解自身用電風(fēng)險，有針對性地制定應(yīng)對策略，如備用發(fā)電設(shè)備或制定應(yīng)急預(yù)案。

1.2 電力質(zhì)量指標(biāo)

電力質(zhì)量指標(biāo)是電力用戶供用電風(fēng)險評估中的關(guān)鍵要素，它用于評估電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和質(zhì)量。其中，兩個常見的電力質(zhì)量指標(biāo)是電力期望頻率指標(biāo)（PEFI）和總諧波失真率（THD）。

電力期望頻率指標(biāo)（PEFI）用于衡量電網(wǎng)供電頻率偏離標(biāo)準(zhǔn)頻率的頻次。穩(wěn)定的電力頻率對電力設(shè)備和電子設(shè)備的正常運行至關(guān)重要，頻繁的頻率波動可能導(dǎo)致設(shè)備損壞和能源浪費?？傊C波失真率（THD）是用于評估電力質(zhì)量的畸變程度。電力質(zhì)量的惡化會導(dǎo)致諧波污染，導(dǎo)致電力設(shè)備的損壞、信號干擾和效率降低。THD 指標(biāo)反映了電力系統(tǒng)中各種諧波的百分比，較低的THD 值意味著電力質(zhì)量較好。

通過監(jiān)測和分析這些電力質(zhì)量指標(biāo)，電力用戶能夠及早發(fā)現(xiàn)電力質(zhì)量問題，采取必要的糾正措施，確保用電設(shè)備的穩(wěn)定運行，降低設(shè)備損壞和事故風(fēng)險，提高用電效率。此外，電力企業(yè)也可以借助這些指標(biāo)對電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，提供更穩(wěn)定、高質(zhì)量的電力供應(yīng)服務(wù)，滿足用戶對電力質(zhì)量日益增長的需求。

1.3 電力供需平衡指標(biāo)

電力供需平衡指標(biāo)是衡量電力系統(tǒng)供需匹配程度的重要指標(biāo)，對于電力用戶的供用電風(fēng)險評估具有重要意義。圖2 為電力供需形勢分析與預(yù)判。

圖2 電力供需形勢分析與預(yù)判

其中，負(fù)荷率是一個常用的電力供需平衡指標(biāo)。負(fù)荷率是指電力用戶實際負(fù)荷與其最大負(fù)荷之間的比例。較高的負(fù)荷率意味著用戶在大部分時間內(nèi)接近或達(dá)到最大負(fù)荷，供需平衡較好；而較低的負(fù)荷率則表示用戶的負(fù)荷波動較大，供需平衡可能較差[2]。不合理的負(fù)荷率可能導(dǎo)致過載或浪費，增加電力系統(tǒng)的運行風(fēng)險。電力供需平衡指標(biāo)的合理控制對于電力用戶非常重要。通過合理調(diào)整用電行為、制定合理的用電計劃，用戶可以優(yōu)化負(fù)荷率，減少負(fù)荷波動，降低用電成本，并確保供用電平衡。同時，電力企業(yè)也可以根據(jù)負(fù)荷率的變化來優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度和資源配置，提高供電的可靠性和效率。

1.4 電力需求預(yù)測偏差指標(biāo)

電力需求預(yù)測偏差指標(biāo)是電力用戶供用電風(fēng)險評估中的重要組成部分，它用于衡量電力需求預(yù)測與實際需求之間的偏差程度。準(zhǔn)確的電力需求預(yù)測對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和供需平衡至關(guān)重要。然而，由于各種不確定性因素的存在，實際電力需求往往與預(yù)測值存在差異。電力需求預(yù)測偏差指標(biāo)可通過計算預(yù)測值與實際值之間的差異來得出。正值表示實際需求超過預(yù)測值，負(fù)值表示實際需求低于預(yù)測值。較大的預(yù)測偏差可能導(dǎo)致供需失衡，從而引發(fā)電力緊張、停電等問題，對電力用戶和供應(yīng)商都帶來不利影響。

通過監(jiān)測和分析電力需求預(yù)測偏差指標(biāo)，電力企業(yè)可以不斷優(yōu)化需求預(yù)測模型，改進(jìn)預(yù)測方法，提高預(yù)測的準(zhǔn)確性和可靠性。同時，電力用戶也可以據(jù)此制定合理的用電計劃，適應(yīng)實際需求的波動，降低供用電風(fēng)險，減少能源浪費，實現(xiàn)用電的經(jīng)濟(jì)和高效運行[3]。

2 電力用戶供用電風(fēng)險防范優(yōu)化措施

2.1 多元化電力供應(yīng)策略

電力用戶供用電風(fēng)險的優(yōu)化措施之一是采取多元化電力供應(yīng)策略。這意味著不依賴單一的電力來源，而是通過結(jié)合多種電力供應(yīng)方式來確保電力的穩(wěn)定供應(yīng)。以下是常見的多元化電力供應(yīng)策略。

（1）可再生能源利用。積極采用可再生能源，如太陽能、風(fēng)能、水能等，作為電力的補(bǔ)充來源?？稍偕茉淳哂协h(huán)保、可持續(xù)的特點，能有效減少對傳統(tǒng)能源的依賴，降低用電的碳排放量。

（2）備用電源的建設(shè)和運維。建立備用電源系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)組、蓄電池等，用于在緊急情況下提供備用電力。備用電源可以在主電源故障或停電時提供臨時供電，保障關(guān)鍵設(shè)備和重要業(yè)務(wù)的持續(xù)運行。

（3）多個電力供應(yīng)商的合作。與多個電力供應(yīng)商建立合作關(guān)系，采用多家供應(yīng)商提供的電力。這樣做可以降低供電風(fēng)險，因為一家供應(yīng)商出現(xiàn)問題時，其他供應(yīng)商可以繼續(xù)提供電力。

（4）電力儲能技術(shù)的應(yīng)用。采用電力儲能技術(shù)，如電池儲能系統(tǒng)，將多余的電力存儲起來，在需要時釋放供電。電力儲能技術(shù)可以平衡用電的波動，提高電力供應(yīng)的靈活性和穩(wěn)定性。

（5）靈活的用電調(diào)整。實施智能用電管理系統(tǒng)，根據(jù)電力供應(yīng)的情況，靈活調(diào)整用電負(fù)荷。這包括預(yù)測和調(diào)整用電峰谷負(fù)荷，優(yōu)化用電設(shè)備的運行模式，降低用電的峰值需求，從而減輕電力系統(tǒng)的壓力。

通過采取多元化電力供應(yīng)策略，電力用戶可以更好地應(yīng)對供用電風(fēng)險，提高電力供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性。同時，這也是推進(jìn)電力行業(yè)向更可持續(xù)和低碳發(fā)展的重要一步。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，多元化電力供應(yīng)策略將成為電力用戶供用電風(fēng)險優(yōu)化的關(guān)鍵戰(zhàn)略之一。

2.2 智能用電管理系統(tǒng)的應(yīng)用

智能用電管理系統(tǒng)的應(yīng)用是電力用戶供用電風(fēng)險優(yōu)化的重要措施之一。該系統(tǒng)利用先進(jìn)的信息技術(shù)和數(shù)據(jù)分析手段，對用電行為進(jìn)行實時監(jiān)測、預(yù)測和優(yōu)化，從而提高電力供應(yīng)的可靠性和效率。圖3 為某高校應(yīng)用的智能用電管理系統(tǒng)。

圖3 某高校應(yīng)用的智能用電管理系統(tǒng)

首先，智能用電管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測電力用量和負(fù)荷情況。通過智能電表、傳感器等設(shè)備，系統(tǒng)可以實時獲取電力用量數(shù)據(jù)，監(jiān)測用電負(fù)荷波動情況。這使得用戶可以了解用電情況，及時發(fā)現(xiàn)異常和潛在問題，提前做好應(yīng)對措施，避免因負(fù)荷突增而引發(fā)的電力故障。其次，智能用電管理系統(tǒng)可以預(yù)測用電負(fù)荷和需求。利用歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測算法，系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地預(yù)測用電負(fù)荷的峰谷時段和用電需求的波動趨勢。這為用戶提供了合理調(diào)整用電計劃的參考，降低用電的峰值需求，優(yōu)化用電負(fù)荷曲線，減輕電力系統(tǒng)的壓力[4]。再次，智能用電管理系統(tǒng)實現(xiàn)用電負(fù)荷的靈活調(diào)整。系統(tǒng)可以通過自動化控制，實時調(diào)整用電設(shè)備的運行模式和用電負(fù)荷的分配，以適應(yīng)電力供應(yīng)的變化。在供電不足時，系統(tǒng)可以實現(xiàn)智能應(yīng)急調(diào)節(jié)，確保關(guān)鍵設(shè)備的持續(xù)供電，降低停電風(fēng)險。最后，智能用電管理系統(tǒng)支持用電行為的優(yōu)化和節(jié)能措施的推廣。通過數(shù)據(jù)分析和用電行為反饋，系統(tǒng)可以幫助用戶發(fā)現(xiàn)用電浪費和低效設(shè)備，引導(dǎo)用戶采取節(jié)能措施和優(yōu)化用電習(xí)慣，降低用電成本，同時減少對電力供應(yīng)的壓力。

通過實時監(jiān)測、預(yù)測和優(yōu)化用電行為，該系統(tǒng)能夠提高電力供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性，同時促進(jìn)節(jié)能和電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著技術(shù)的進(jìn)步，智能用電管理系統(tǒng)將在未來發(fā)揮更加重要的作用，助力電力用戶實現(xiàn)智能、高效用電。

2.3 節(jié)能措施的實施

節(jié)能措施在電力用戶供用電風(fēng)險優(yōu)化措施中扮演著至關(guān)重要的角色。通過實施有效的節(jié)能措施，電力用戶可以降低用電需求，減少對電力供應(yīng)的依賴，從而降低潛在的供用電風(fēng)險。①電力用戶可以通過采用高效節(jié)能設(shè)備來降低用電消耗。更新老化的設(shè)備，選擇節(jié)能型的電器產(chǎn)品，優(yōu)化設(shè)備運行模式，都能有效降低能源浪費，提高用電效率。例如，LED 照明燈具相較傳統(tǒng)白熾燈具更為節(jié)能，更長壽命，用電效率更高。②合理規(guī)劃用電負(fù)荷和能耗峰谷，將用電峰谷分布更加平滑。通過合理安排用電時間，避免高峰時段的集中用電，能夠降低用電負(fù)荷的峰值，減輕電力系統(tǒng)的負(fù)荷壓力，從而降低停電和供電不足的風(fēng)險。③電力用戶可以推廣智能用電管理系統(tǒng)，實時監(jiān)測和調(diào)整用電負(fù)荷。智能用電管理系統(tǒng)可以幫助用戶了解實時用電情況，發(fā)現(xiàn)潛在的節(jié)能機(jī)會，并通過智能控制系統(tǒng)靈活調(diào)整用電負(fù)荷，以適應(yīng)電力供應(yīng)的變化[5]。另外，開展節(jié)能宣傳和教育活動，增強(qiáng)電力用戶的節(jié)能意識。提高電力用戶對節(jié)能重要性的認(rèn)識，促使他們采取主動的節(jié)能行動，從而降低用電需求，減緩電力供需壓力。

2.4 風(fēng)險評估與預(yù)案制定

風(fēng)險評估與預(yù)案制定是電力用戶供用電風(fēng)險優(yōu)化措施中的重要環(huán)節(jié)。通過對電力供應(yīng)和用電過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險進(jìn)行全面評估，并制定相應(yīng)的預(yù)案，可以有效降低潛在的供用電風(fēng)險，提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。一方面，風(fēng)險評估階段需要對供電和用電環(huán)節(jié)中可能存在的風(fēng)險進(jìn)行識別和分析。這包括可能的供電故障、電力需求的不確定性、電力市場波動等因素。通過梳理和評估這些風(fēng)險因素，可以了解各種風(fēng)險的潛在影響，確定其發(fā)生概率和嚴(yán)重程度。另一方面，基于風(fēng)險評估的結(jié)果，制定相應(yīng)的預(yù)案成為必要步驟。預(yù)案應(yīng)包括應(yīng)對各種風(fēng)險的具體措施和響應(yīng)方案。例如，針對停電風(fēng)險，可以制定應(yīng)急備用電源的使用方案；對于電力需求不確定性，可以制定靈活調(diào)整用電負(fù)荷的預(yù)案，以及制定用電計劃的備選方案。同時，定期演練預(yù)案，不斷完善和優(yōu)化應(yīng)對措施。通過模擬不同風(fēng)險事件，檢驗預(yù)案的實際可行性和有效性。通過不斷演練，可以發(fā)現(xiàn)預(yù)案中的潛在問題，并及時進(jìn)行修訂和改進(jìn)，提高應(yīng)對風(fēng)險的能力。除此之外，風(fēng)險評估與預(yù)案制定是一個持續(xù)不斷的過程。隨著電力系統(tǒng)和用電環(huán)境的變化，新的風(fēng)險可能隨時出現(xiàn)。因此，電力用戶需要定期進(jìn)行風(fēng)險評估，及時更新預(yù)案，確保其與實際情況相符合。

3 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，電力用戶已成為人們生活、工作中重要的構(gòu)成要素，電力用戶作為電力負(fù)荷中重要組成部分，因其從事生產(chǎn)活動的性質(zhì)從政治、經(jīng)濟(jì)、社會等方面產(chǎn)生的影響來看，使得對其供用電系統(tǒng)提出了更高更特殊的要求。換而言之，隨著現(xiàn)代化供用電技術(shù)的發(fā)展，作為經(jīng)濟(jì)社會重要構(gòu)成主體，電力用戶供用電系統(tǒng)正面臨著巨大的風(fēng)險挑戰(zhàn)。本文對常見的電力用戶供用電風(fēng)險指標(biāo)進(jìn)行了闡述，并對其優(yōu)化措施進(jìn)行了探討和分析，以期對業(yè)界相關(guān)人員提供一些有益的參考和建議。