基于智能用電互動(dòng)平臺(tái)的用電數(shù)據(jù)分析及服務(wù)模式優(yōu)化

姚國(guó)風(fēng) 唐新忠 劉慶時(shí)

【摘要】 隨著智能用電技術(shù)的發(fā)展及其相關(guān)業(yè)務(wù)的不斷推進(jìn)，對(duì)于靈活互動(dòng)的智能用電管理平臺(tái)需求也愈加迫切。針對(duì)這一需求，設(shè)計(jì)了智能用電互動(dòng)平臺(tái)總體架構(gòu)，為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)；此外，充分考慮用戶用電服務(wù)需求，提出基于用戶用電數(shù)據(jù)的智能用電服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并進(jìn)而形成服務(wù)模式判決；闡述分析多目標(biāo)融合優(yōu)化和政策引導(dǎo)用戶優(yōu)化方法，指出其特點(diǎn)及適用場(chǎng)景；最后，充分考慮電力用戶主觀多樣性，提出用戶可選服務(wù)模式的靈活互動(dòng)機(jī)制，使整體的方案設(shè)計(jì)更具有可實(shí)施性。

【關(guān)鍵詞】 智能用電 平臺(tái)架構(gòu) 服務(wù)模式優(yōu)化 靈活互動(dòng)機(jī)制

一、引言

隨著智能電網(wǎng)支撐技術(shù)的發(fā)展，智能用電服務(wù)模式也在逐步向著能源流和信息流相融合的方向發(fā)展，形成全新用戶服務(wù)模式。國(guó)外針對(duì)這方面的研究相對(duì)較早：美國(guó)最早提出并實(shí)施了智能電網(wǎng)計(jì)劃，并建設(shè)了高級(jí)量測(cè)體系（Advanced Metering Infrastructure， AMI）研究試點(diǎn)；歐洲方面，法國(guó)、意大利以及荷蘭等國(guó)家都根據(jù)本國(guó)的具體情況開展了AMI系統(tǒng)、可再生能源開發(fā)、能源管理平臺(tái)、電動(dòng)汽車充放電管理等智能用電服務(wù)；日本則早在2010年就建立了青森縣六所村獨(dú)立試驗(yàn)電網(wǎng)；韓國(guó)也在濟(jì)州島建成了其“智能電網(wǎng)綜合示范工程”。

我國(guó)的智能用電互動(dòng)平臺(tái)建設(shè)進(jìn)程也在高速推進(jìn)，目前，我國(guó)已經(jīng)在全國(guó)范圍內(nèi)建成了世界最大的營(yíng)銷業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)和高級(jí)量測(cè)系統(tǒng)，即用電信息采集系統(tǒng)，已覆蓋用戶逾4549萬戶。這些信息系統(tǒng)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)是智能電網(wǎng)信息化建設(shè)的基礎(chǔ)保障，能夠很大程度上推進(jìn)能源信息改革進(jìn)程。同時(shí)在智能小區(qū)、智能園區(qū)、智能樓宇、智能營(yíng)業(yè)廳等新型智能用電集成應(yīng)用試點(diǎn)項(xiàng)目中，基于項(xiàng)目實(shí)踐分析整理了電網(wǎng)與用戶的互動(dòng)服務(wù)需求，結(jié)合智能用電關(guān)鍵技術(shù)研究和設(shè)備研制，逐步實(shí)現(xiàn)構(gòu)建靈活、智能、雙向互動(dòng)的智能用電互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、便捷的用電服務(wù)，為電力行業(yè)在社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中實(shí)現(xiàn)更高的價(jià)值。

二、智能用電互動(dòng)平臺(tái)架構(gòu)

智能用電互動(dòng)平臺(tái)的架構(gòu)主要可以劃分為三個(gè)層次，分別為業(yè)務(wù)層、通信層和設(shè)備層，如圖1所示。

三、基于用電數(shù)據(jù)分析的智能用電互動(dòng)服務(wù)模式優(yōu)化

智能用電互動(dòng)服務(wù)模式指用戶在某一場(chǎng)景或需求下的用電組合方案策略；即在不同的用戶需求或根據(jù)不同場(chǎng)景下的用電方案需求，可以有多種運(yùn)行模式方案可選，從而提升用戶的用電體驗(yàn)和用電服務(wù)的綜合效益。

3.1 用電服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

通常情況下，傳統(tǒng)的用電服務(wù)是完全主觀性的服務(wù)選擇，缺少定量分析，無理論和指標(biāo)型支撐，因此本文基于用戶用電數(shù)據(jù)，提出用電服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以分析并完善用電服務(wù)在互動(dòng)化環(huán)境下的合理性和有效性，為智能用電互動(dòng)服務(wù)模式的選擇分析提供理論基礎(chǔ)。

本文中基于用電信息采集系統(tǒng)及智能用電環(huán)境下的統(tǒng)計(jì)信息，針對(duì)電力用戶、電網(wǎng)管理者、社會(huì)層面對(duì)電力服務(wù)的關(guān)注點(diǎn)，分別建立了用電服務(wù)舒適性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保性評(píng)價(jià)指標(biāo)，其具體的指標(biāo)體系架構(gòu)如圖2所示。

3.2 智能用電服務(wù)模式分析

基于用電服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，計(jì)算不同的用電服務(wù)模式下各用電服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)情況，從而根據(jù)其指標(biāo)偏向性進(jìn)行服務(wù)模式劃分，即可獲得在不同用電方案下的模式偏向，并進(jìn)一步和用電場(chǎng)景及用戶行為基于大數(shù)據(jù)分析形成映射關(guān)系，明確對(duì)用戶而言該服務(wù)模式的適用性。

此處采用閾值判別法來對(duì)用電服務(wù)模式進(jìn)行劃分，其具體計(jì)算過程如圖所示：計(jì)算當(dāng)前用電模式下舒適性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、環(huán)保性指標(biāo)，設(shè)其值分別為Xc，Xf，Xs，Xe，根據(jù)表1中閾值判決表進(jìn)行判定，此處表中取0.7為上閾值，0.3為下閾值，具體數(shù)值可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行靈活變更，不具有明確約束性。

四、總結(jié)

本文針對(duì)智能用電業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，形成了智能用電架構(gòu)及其互動(dòng)服務(wù)模式設(shè)計(jì)方案。基于業(yè)務(wù)、通信及設(shè)備層次形成了智能用電互動(dòng)平臺(tái)總體架構(gòu)，提供平臺(tái)建設(shè)基礎(chǔ)；并在此基礎(chǔ)上基于用電數(shù)據(jù)分析，提出智能用電服務(wù)評(píng)價(jià)指標(biāo)，以滿足用戶用電服務(wù)需求，并形成服務(wù)模式判決方法；通過闡述分析多目標(biāo)融合優(yōu)化和政策引導(dǎo)用戶優(yōu)化方法，明確各優(yōu)化方法特點(diǎn)及適用場(chǎng)景；最后，提出了用戶可選服務(wù)模式的靈活互動(dòng)機(jī)制以滿足電力用戶主觀多樣性，從用戶體驗(yàn)角度進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)方案，提高方案靈活性和實(shí)用性。

參 考 文 獻(xiàn)

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