专变用户节能决策管理系统应用分析

专变用户节能决策管理系统应用分析

余凯李朔宇周毅华

(广东电网有限责任公司东莞供电局东莞523008)

摘要：加强节能减排，实现低碳发展，是生态文明建设的重要内容，是促进经济提质增效升级的必由之路。专变用户节能决策管理系统通过对电力节能服务模式的研究，构建了电力节能服务模式，研究电力节能服务模型的构成要素，并分析制定了节能服务模式的解决方案。

关键字：专变用户节能服务决策分析

引言：专变用户节能决策管理系统应用分析通过对电力节能服务模式的研究，结合基于计量自动化系统的准实时数据，通过大数据分析，形成统一的节能增值服务应用模式，建立细化的能效监测分析及提出细化节能的决策建议，提升管理节能空间，促进电力节能服务产业发展，提高客户服务的满意度水平。

接下来论证专变用户节能决策管理系统应用分析是如何把数据转化为分析应用的成果。

本项目中涉及的数据源有以计量自动化为主的电网生产运行数据，以电力营销管理系统为主的经营管理数据。目前采集的电力营销管理系统的数据为省公司回流的数据，省公司定期把营销系统的数据回流至东莞局的服务器，通过做接口开发，定期以FTP批量传输的方式获取业务系统数据，执行数据标准化处理、数据合并、数据校验，生成数据文件。

主要应用的数据分析方法为时间序列分析法和对比分析法。

时间序列分析法

通过对同类指标的历史数据在时间序列上进行分析，确定其增减变动的方向、数额和幅度，从而观察该指标的长期趋势和波动性的一种方法。

时间序列分析法的步骤：

第一步收集历史资料，加以整理，编成时间序列，并根据时间序列绘成统计图。时间序列分析通常是把各种可能发生作用的因素进行分类，传统的分类方法是按各种因素的特点或影响效果分为四大类：(1)长期趋势；(2)季节变动；(3)循环变动；(4)不规则变动。

第二步分析时间序列。时间序列中的每一时期的数值都是由许许多多不同的因素同时发生作用后的综合结果。

第三步求时间序列的长期趋势(T)季节变动(s)和不规则变动(I)的值，并选定近似的数学模式来代表它们。对于数学模式中的诸未知参数，使用合适的技术方法求出其值。

第四步利用时间序列资料求出长期趋势、季节变动和不规则变动的数学模型后，就可以利用它来预测未来的长期趋势值T和季节变动值s，在可能的情况下预测不规则变动值I。然后用以下模式计算出未来的时间序列的预测值Y：

加法模式：T+S+I=Y

乘法模式：T×S×I=Y

对比分析法

对比分析法通常是把两个相互联系的指标数据进行比较，从数量上展示和说明研究对象规模的大小，水平的高低，速度的快慢，以及各种关系是否协调。在对比分析中，选择合适的对比标准是十分关键的步骤，选择的合适，才能做出客观的评价，选择不合适，评价可能得出错误的结论。

对比分析法根据分析的特殊需要有以下两种形式：

绝对数比较

它是利用绝对数进行对比，从而寻找差异的一种方法。

相对数比较

它是由两个有联系的指标对比计算的，用以反映客观现象之间数量联系程度的综合指标，其数值表现为相对数。由于研究目的和对比基础不同，相对数可以分为以下几种：

结构相对数：将同一总体内的部分数值与全部数值对比求得比重，用以说明事物的性质、结构或质量。

比例相对数：将同一总体内不同部分的数值对比，表明总体内各部分的比例关系，

比较相对数：将同一时期两个性质相同的指标数值对比，说明同类现象在不同空间条件下的数量对比关系。

强度相对数：将两个性质不同但有一定联系的总量指标对比，用以说明现象的强度、密度和普遍程度。

计划完成程度相对数：是某一时期实际完成数与计划数对比，用以说明计划完成程度。

动态相对数：将同一现象在不同时期的指标数值对比，用以说明发展方向和变化的速度。

通过数据的采集、存储以及大数据分析方法的应用，专变用户节能决策管理系统应用分析可以得出以下典型的应用场景：

功率因数指标分析

对于电力系统中的配电部分，配电线上的损耗：Pl=RI*I，负载吸收的平均功率：P.=V*I*cos?，因为I=P./V/cos?，所以Pl=R*P./V/cos?（V是负载端电压的有效值）。由以上式可以看出，在V和P都不变的情况下，提高功率因数cos?会降低输电线上的功率损耗。

在实际中，提高功率因数意味着：

1)提高用电质量，改善设备运行条件，可保证设备在正常条件下工作，这就有利于安全生产。2)可节约电能，降低生产成本，减少企业的电费开支。例如：当cos?=0.5时的损耗是cos?=1时的4倍。

3)能提高企业用电设备的利用率，充分发挥企业的设备潜力。

4)可减少线路的功率损失，提高电网输电效率。

5)因发电机的发电容量的限定，故提高cos?也就使发电机能多出有功功率。在实际用电过程中，提高负载的功率因数是最有效地提高电力资源利用率的方式。

通过获取计量自动化系统采集的用户下的每一个计量点的功率因数的情况，进行功率因数合理性评估。

在软件系统中，对不同行业按照国家相关规定，预先设定相应的阀值，对于触发阀值的客户，系统自动生成节能告知书，建议用户采用相关应对措施（如：增加无功补偿装置）通过EMAIL与微信自动触达用户。

三相电流/电压不平衡率分析

对用户的电压、电流三相不平衡情况进行合理性评估，并为用户提供节能建议。根据计量自动化系统采集的专变用户的三相电压、电流的取值，按照《电能质量-三相电压不平衡（GBT15543-2008）》的规范要求，对用户的三相不平衡度进行评估。

电压不平衡度限值：

电力系统公共连接点电压不平衡度限值为：

电网正常运行时，负序电压不平衡度不超过2%，短时不得超过4%；

低压系统零序电压限值暂不作规定，但各相电压必须满足GB/T12325的要求。

接于公共连接点的每个用户引起该点负序电压不平衡度允许值一般为1.3%，短时不超过2.6%。

软件分析功能点如下：

节能建议：

当指标高于不平衡率指标情况，建议用户根据实际情况合理分配用电设备，包括：

将不对称负荷分散分散接入，以减少集中连接造成不平衡度严重超标的问题。

使用交叉换相等办法使不对称负荷合理分配到各相，尽量使其平衡化。

加大负荷接入点的短路容量，如改变网络或提高供电电压级别提高系统承受不平衡负荷的能力。

装设平衡装置。

小结：专变用户节能决策管理系统应用分析结合东莞供电局的数据现状，参考当前业界主流的数据分析架构，提供了东莞供电局专变用户节能决策管理的最佳应用分析的解决方案，此方案不但可以帮助东莞供电局深入的掌握专变用户的节能情况，还可以为专变客户提供合理的用电和节能建议，促进电力节能服务产业发展。

参考文献

[1]王燕.应用时间序列分析(第二版)[M].北京:中国人民大学出版社，2008.

[2]张建军.浅谈如何提高功率因数和减少无功功率《科技情报开发与经济》,2005,15(10):273-275

[3]李安人.配电变压器负载率、效率与经济运行的探讨.《电气应用》,2001(4):47-49.