售电侧开放条件下的智能电网服务创新方法研究

摘 要：智能电网，是使电网增加信息化技术，进而达到智能化标准，更多地采用无线传感技术和数据的挖掘处理分析方法，在大数据时代下进行用户数据的深度挖掘。从用户的角度来说，需求侧逐渐变得重要起来，用户有机会参与电网的运营之中，通过对自身需求侧负荷的管控达到电网的调峰调度作用，进而得到一些经济补偿。用户用电行为特性分析则是智能电网研究的基础，无论是把握电网规模和复杂性，计划输电、配电，还是预估市场环境和公众需求量，用户用电行为分析都是人们研究的重点。文章以甘肃电网为例，说明如何对实际用电用户开展用电行为分析。

关键词：智能电网服务；创新方法；研究

中图分类号：TM732 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）19-0091-02

1 概述

随着社会经济的高速发展和综合国力的不断增强，我国的电力用户对各行业服务的多样化需求越来越大。用户希望对自己消费电能的生产、输送和监控有更多的控制权，希望与电网实现互动，而智能电网可以提供给用户这一切，这就必然会促进智能电网技术的发展。互动化是智能电网的重要特征之一，也是智能电网之所以“智能”的原因之一，所以如何实现互动化并且建设智能用电互动化系统是目前国内外研究热点。

目前美国互动智能电网的设计者选择了以下五个领域来架构美国互动智能电网的体系，一是设施管理体系；二是楼宇智能化管理；三是发电和配电互动智能化管理；四是通讯和安全体系；五是家庭网络管理。我国互动智能电网的研究也在逐渐升温，甘肃作为我国电力能源的输出省份，发电装机容量较大，而用电水平较低。在省内电力市场需求低迷、增长乏力的情况下，迫切需要研究拓展新能源消纳和用电增长的途径。与此同时，甘肃地区有着丰富的高载能产业，如果可以将容量如此大的高载能负荷的调节能力利用起来，对系统负荷的削峰填谷以及新能源的消纳会有很大的帮助。将高载能负荷作为可中断负荷参与到需求响应中来，负荷根据调度指令在较短时间内进行削减或增加，并根据需求响应协议获得一定补偿。补偿措施为：在负荷削减时进行单位响应量补贴，负荷增加时实施折扣电价。

2 用舾汉尚形特征分析

为了对用户的用电行为做出科学合理的分析，在电力市场分析领域帮助决策者更好的划分客户群以及分析同一客户群的特征，产生了相应的行为分析研究方法，如聚类分析法、二次聚类等。聚类法是一种探索性的分析，在分类的过程中，不必事先给出一个分类的标准，聚类分析能够从样本数据出发，自动进行分类。

例如从用户类型分类角度，可将电力用户分为：公共事业用户，大型工业用户、中型商业用户、以及中小型居民用户等。不同地区的各类型用户构成比例也不尽相同，对于不同类型用户用电特性的分析也是各有不同，利用聚类分析方法可以合理的考虑到这些用电行为的差异进行研究。如表1对小区用户按照用电类型进行分类。

同时，有很多因素对于居民用电负荷产生影响，主要对其中两类进行分析，第一是定性分析影响因素，通过定性的分析该种因素对于趋势的影响，第二是需要定量分析影响因素，通过定量分析该因素的作用程度，分清主次。因此，为了对用电负荷进行更深入的分析，我们采用相关分析法进行对各个因素的相关性定量分析。相关分析法是将两个对等的数列，应用数学方法计算一个反应他们之间变动联系程度和变动方法的抽象化数值就是相关性系数。在日常生活中，影响居民用电负荷主要有如下因素：

（1）气候因素：气候对人类生活起着至关重要的影响效

果，同时也显著影响着人类用电行为。夏季气温高，空调负荷的加入会带来很多的负荷变化；冬季气温低，电热炉或者电锅炉的使用也会为夜晚的电网渡河带来很大的增量。温度是影响负荷的最主要的因素，其他气候因素还有湿度、风速、降水量和日照时长也对台区负荷的变化有影响。

（2）经济因素：经济因素的影响主要体现在本地区的GDP反映着当地人们的经济水平，进而影响人们的用电水平。

（3）时间因素：季节的不同会对人们的工作时间及作息时间带来较大的影响，人们生活方式的改变会直接影响用电习惯的不同。研究发现，人们的用电行为有较强的周期性，日周期性、月周期性、年周期性，并且在节假日时的用电行为还会有所不同。

（4）电价因素：人类对于价格的敏感性，使电价成为对用电行为至关重要的因素。有些地区实施分时电机或者峰谷电价，这些地区的用电行为特征都会呈现出明显的差异。

（5）其他因素：这里指一些随机因素，例如电网中出现故障或是某些商业活动所来的负荷增加，亦或是热门电视剧的播出也会带来小的负荷波动等。

3 创新方法研究

3.1 居民用电互动化方面

通过用户、电网与电器厂商合作的方式，开发即插即用的互动化终端，互动化终端包括电能计量模块、负荷开关模块、通信模块等，具有计量、通信、控制等功能。主要包括以下几个模块：通信模块、智能客户端控制模块、电能计量模块、负荷开关模块。居民用电互动化终端结构图如图1所示。

3.2 商务用户用电互动化方面

（1）配电自动化、智能用能服务系统、营销业务管理系统直接与智能商厦的共享数据平台相连，共享数据平台。配电自动化系统接入共享数据平台需要通过隔离装置保证配电自动化系统的安全、稳定，通过数据平台控制整个商厦的电能管理。

（2）电动汽车充电管理系统、分布式电源管理系统、用电信息采集系统分别管理着智能商厦中的商厦内充电桩、分布式电源、智能电表，他们之间不仅有控制流、电能流还有信息流的双向互动。

（3）共享数据平台通过隔离装置将电能信息、管理信息等上传到95598互动网站，电脑、电视、手机通过公共网络可以访问95598互动网站，了解用户的用电信息和互动信息。

（4）商厦主站可以通过公共网络访问95598互动网站，针对用能数据、管理数据根据系统提供的互动化、需求响应要求进行商厦的电力资源的调整和最优分配。

3.3 工业用户用电互动化方面

（1）配电自动化系统、智能用能服务系统、电动汽车充电桩管理系统、分布式电源管理系统、用电信息采集系统都通过共享数据平台进行数据的共享和数据的交流。

（2）工业用户可以直接接入10kV专变，配电自动化系统直接管理着从10kV接入后的厂区的配电工作，部分厂区可以通过自己的余热进行发电，余热发电的一部分可以本地消纳，当本地不能消纳时，可以通过分布式电源管理系统上网。

（3）95598互动网站可以接收由共享数据平台提供的厂区用电、信息以及的需求响应信息，厂区能量管理系统可以通过公共网络了解有关信息，厂区能量管理系统根据有关信息制定相应的能量使用策略和需求响应策略，然后下发给智能终端。

（4）厂区能量管理系统可以通过智能交互终端来控制、管理厂区的生产设备用电、照明设备用电、安全管理设备用电、厂区生活设备用电。这些管理与控制行为主要通过配电箱的投、切进行的。

参考文献：

[1]焦系泽.售电侧开放背景下需求响应策略及其效果评估[D].东南大学，2016.

[2]赵岩，李博嵩，蒋传文.售电侧开放条件下我国需求侧资源参与电力市场的运营机制建议[J].电力建设，2016（03）：112-116.