CN103500360A

CN103500360A - 一种工业企业有序用电优化方法

Info

Publication number: CN103500360A
Application number: CN201310205345.6A
Authority: CN
Inventors: 黎灿兵; 曾诚; 曹一家; 方八零; 李龙
Original assignee: Hunan University
Current assignee: Hunan University; State Grid Corp of China SGCC; State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2014-01-08

Abstract

本发明公开了一种用电高峰期确保电网安全、经济运行的有序用电优化方法，包括有序用电数据处理、有序用电方案制定和有序用电方案管理功能模块。有序用电数据处理模块实现电网数据和电力用户信息数据的处理，以及电力用户的相关特性分析，得到电力负荷的时间弹性K、最大允许持续停电时间T和容量P、以及瞬时缺电成本C，为有序用电决策模块提供依据；有序用电方案制定模块依据电网运行的供应能力情况，分级制定错峰、避峰序列表，并实行省、市、县三级联动，分地区制定有序用电方案；有序用电方案管理模块实现有序用电方案的抉择与执行，做好电力用户的通知、监督与管理，以及方案的调整与修正，确保有序用电的正常实施和社会效益与经济效益最大化。

Description

一种工业企业有序用电优化方法

技术领域

本发明涉及电网调度技术领域，具体而言，涉及一种工业企业的有序用电的优化方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，电力需求增长迅猛。加上近几年极热极寒天气的频发，全国绝大部分省市在夏季、冬季用电高峰期均出现电力严重紧缺状况。为保证电力系统的安全、稳定运行，各电力公司都采取了相应的限电措施，通过加强电力需求侧的管理，有效缓解电力的供需矛盾，同时降低能耗，节约成本，实现社会效益与经济效益最大化。

电力供应不足已成为制约国民经济发展的瓶颈，有序用电作为电力需求侧管理的有效手段之一，已成为解决电网安全迎峰度夏、度冬的关键。很多地方已开始实行的有序用电措施，如企业轮休错峰、负荷避峰，取得了一定的成效，有效降低了缺电影响程度，并节约了资源、保护了环境。由各级政府和有关政府部门主导及推动，充分调动供电企业和电力用户的积极性，共同参与和配合有序用电的实施，实现了电网的安全运行和供用电的秩序稳定。但目前有序用电工作中，主要由省级调度管理部门对几个超大型的企业用户进行限电，大多采用拉路序列表，逐一错峰用电、拉闸限电，而在序列表上对用电企业无差别对待，缺乏必要的优化，缺乏经济性问题的思考。

有序用电的实施对象主要为工业企业用户，不同类型的用户具有不同的用电特性。特别是电力用户的单位负荷转移新增成本，即电力负荷时间弹性大小的不同、最大允许持续停电时间的不同、以及瞬时缺电成本的不同。现有的有序用电决策中，电力企业并未把电力用户的这些特性充分考虑在内，未能制定出合理的错峰、避峰用电序位表和最佳的有序用电决策方案，并对有序用电方案的实施缺乏适当的优化管理，未能实现经济效益的最大化。

发明内容

鉴于以上原因，本发明提出了一种有序用电优化方法，为电网的安全、稳定和经济运行提供参考和决策依据，帮助电力公司更好的实施有序用电管理，在避免形成过高用电高峰的同时，最大限度减少缺电损失，实现经济效益与社会效益双赢。

本发明为一种有序用电优化方法，涵盖有序用电数据处理、有序用电方案决策以及有序用电方案管理。包括以下步骤：（1）利用通信网络采集电网运行数据和电力用户相关信息数据，对电网运行情况和电力用户的相关特性进行分析；（2）依据电网供电缺额、结合电力用户的相关特性，制定有序用电方案；（3）依据有序用电方案的实施情况，调整和修正有序用电方案，既保证电网的安全稳定运行，又实现经济效益最大化。

具体来说，有序用电数据处理，实现对电网运行数据和电力用户信息数据的采集、维护、分析，为有序用电方案决策提供依据。依据电网运行的相关预测数据，分析电网运行需求及电力供应能力；依据电力用户的相关信息数据，分析电力用户的相关特性，得到电力负荷的时间弹性、最大允许持续停电时间和容量、以及瞬时缺电成本。

有序用电方案制定，打破以往主要针对几个大用户执行错峰、避峰的常规，推行省、市、县三级联动，对有序用电进行分级、分类、分地区管理和实施有序用电。省市县三级供电企业根据负荷时间弹性联合编制有序用电优化方案：省级调度部门根据电网电源、天气、燃料、降水等因素预测未来一定时期的电力供应能力及负荷缺口，确定需要错峰、避峰的总容量，然后分解到各地市和省调调度的用户；各地市级调度部门根据上级所下达的错峰、避峰容量指标，分解到县级和市调调度的用户；各县级调度部门再根据上一级下达的指标，结合本地区的实际情况，制定具体的有序用电实施方案。

省、市、县三级调度部门依据各自的错峰、避峰容量指标，制定具体的实施方案，依据电力用户的负荷时间弹性、最大允许持续停电时间和容量特性，制定用电高峰期的错峰、避峰用电序位表：首先依据电力用户的负荷时间弹性，确定有序用电实施的优先级，负荷时间弹性越大，错峰、避峰优先级越高；然后依据电力用户的最大允许持续停电时间和停电容量，决定其错峰、避峰时间段和错峰、避峰负荷容量。制定序位表时，要尽量参考用户的意愿，如每次限电时间可以长一些，但尽可能减少限电次数。为了预防电网出现瞬时故障或负荷突然增大，出现低频情况而急需瞬时切除负荷，但又来不及提前通知用户时，依据电力用户的瞬时缺电成本大小，制定紧急限电序位表，瞬时缺电成本越小，限电优先级越高。

根据供电缺额，将供用电形势分为5个等级，并实施分级控制。结合负荷时间弹性及其负荷容量指标，制定有序用电方案，方案包含有5级预案。出现不同等级的缺电形势时，启动相应的有序用电方案，供电缺口在5%以内时启动5级预案；当供电缺口在10%以内时启动4级预案；当供电缺口在15%以内时启动3级预案；当供电缺口在20%以内时启动2级预案；当供电缺口在25%以内时启动1级预案。这样，就可以在达到错峰、避峰的同时，减少损失供电量，甚至不损失供电量。

有序用电方案管理，当电网出现供电缺额时，依据电网供电形势，省、市、县三级联动，选择和执行有序用电方案，确保电力用户的错峰、避峰负荷容量大小及时间的提前通知。并对实施情况进行监督和记录，获取反馈信息，各级决策人员依据反馈结果，对有序用电决策方案进行调整、修正。

附图说明

图1是本发明有序用电优化方法结构框图；

图2是本发明有序用电优化方法的工作流程框图；

图3是本发明有序用电优化方法的分级方案；

具体实施方式

本发明专利是一种用电高峰期确保电网安全、经济运行的有序用电优化方法，下面结合附图对本发明的组成、结构及其实施步骤进行说明。

如图1所示，有序用电优化方法包含有序用电数据处理、有序用电方案决策和有序用电方案管理模块。有序用电数据处理模块，从电力公司的调度自动化系统、营销系统中采集数据，对电网运行情况及供需情况进行预测，得到电网的供电缺口P_g，计算方法为：

P_g=p_g/ΣP

其中p_g为供电缺额预测值，ΣP区域内供电总需求。

充分分析和调研电力用户的用电特性数据，得到电力负荷的时间弹性K、最大允许持续停电时间T和容量P、以及瞬时缺电成本C。具体地，设置参与有序用电的企业数为n，那么各个企业最大允许持续停电容量P_n的计算方法为：

P_{n} = \frac{K_{n}}{Σ_{i = 1}^{n} K_{i}} \cdot P_{g}

例如，A地区供电缺口10%，有企业一与企业二同时参与错峰用电，他们的时间弹性分别为10、30，那么企业一限电容量为2.5%，企业二需要限电7.5%，这样，既保证了的电网安全稳定运行，又能使时间弹性大的用户按比例承担较多的错峰用电指标，达到安全性与经济性的兼顾。

参与有序用电企业的持续停电时间T，通常由供电企业与用户达成协议，并在有序用电决策中滚动调整，尽量平等对待各企业的停电时间，并给予适当的经济补偿，有利于有序用电的推进与稳步开展。

有序用电方案决策模块，依据供电缺口P_g，制定相应的决策方案：依据负荷特性K、T、P制定错峰、避峰用电序位表，K越大，电力用户的错峰、避峰用电序位越靠前，即优先安排错峰、避峰，错峰、避峰容量和时间不得超过电力用户各自的最大允许持续停电时间T_j和容量P_j(j=1,2,3,…,N)。依据C制定《紧急限电序位表》，C越小，序位越靠前，当遇到特殊情况，电网出现低频低压而急需瞬时切除负荷时，依据《紧急限电序位表》启动限电。有序用电方案管理模块，依据P_g，提前通知用户的错峰、避峰负荷容量及其时间，分级启动制定好的有序用电决策方案，并依据EMS/SCADA系统的实时信息数据，对方案进行适当的调整。对实施情况做好监督和记录，依据实施的实际情况和效益，对各级决策方案进行滚动修正。

本发明实施步骤如图2所示，有序用电数据处理模块，对电网运行和用户负荷特性的信息数据进行分析处理，得到电网供需情况和负荷特性，输出到有序用电决策模块。有序用电决策模块依据电网供电缺额和电力用户的相关特性K、T、P、C，分级制定有序用电决策方案，为有序用电管理模块提供依据。有序用电管理模块依据电网供应形势等级以及输入的供电缺口，抉择并实施有序用电方案，保证电网安全、经济运行。

Claims

1.一种有序用电优化方法，包括以下步骤：（1）利用通信网络采集电网运行数据和电力用户相关信息数据，对电网运行情况和电力用户的相关特性进行分析；（2）依据电网供电缺额、结合电力用户的相关特性，制定有序用电方案；（3）依据有序用电方案的实施情况，调整和修正有序用电方案，既保证电网的安全稳定运行，又实现经济效益最大化。

2.根据权利要求1所述的有序用电优化方法，其特征在于，所制定的有序用电方案，以往主要针对几个大用户来执行错峰、避峰用电措施，本发明推行省、市、县三级联动，对有序用电进行分类、分地区管理。首先由省级调度确定需要错峰、避峰容量，分解到各地市和省调调度的用户，各地市再分解到县和地调调度的用户。

3.根据权利要求1所述的有序用电优化方法，其特征在于，所述有序用电方案制定，根据供电缺额，将供电形势分为5个等级，并依据各电力用户的时间弹性、最大允许持续停电时间和容量、以及瞬时缺电成本等特性，分级制定有序用电方案。电网出现供需矛盾时，分级启动有序用电方案，并对有序用电方案进行滚动调整和修正。

一、申请发明专利或者实用新型专利应当提交权利要求书，一式一份。

二、权利要求书应当打字或者印刷，字迹应当整齐清晰，呈黑色，符合制版要求，不得涂改，字高应当在3.5毫米至4.5毫米之间，行距应当在 2.5毫米至3.5毫米之间，权利要求书首页用此页，续页可使用同样大小和质量相当的白纸。纸张应当纵向使用，只限使用正面，四周应当留有页边距：左侧和顶部各25毫米，右侧和底部各15毫米。

三、权利要求书应当说明发明或者实用新型的技术特征，清楚和简要地表述请求保护的范围。权利要求书有几项权利要求时，应当用阿拉伯数字顺序编号，编号前不得冠以“权利要求”或者“权项”等词。

四、权利要求书中使用的科技术语应当与说明书中使用的一致，可以有化学式或者数学式，必要时可以有表格，但不得有插图。不得使用“如说明书……部分所述”或者“如图……所示”等用语。

五、每一项权利要求仅允许在权利要求的结尾处使用句号。

六、权利要求书应当在每页下框线居中位置顺序编写页码。