電力用戶供用電風險指標優(yōu)化措施探討

柯學

（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)模不斷擴大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)趨復雜，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)濟效益，而且會對用戶造成巨大的經(jīng)濟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)濟效益也會增加。

1 電力用戶供用電風險指標分析

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險評估中的重要指標。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。這些指標對電力用戶來說至關重要，因為停電可能會導致生產(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，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)此了解自身用電風險，有針對性地制定應對策略，如備用發(fā)電設備或制定應急預案。

1.2 電力質(zhì)量指標

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

電力期望頻率指標（PEFI）用于衡量電網(wǎng)供電頻率偏離標準頻率的頻次。穩(wěn)定的電力頻率對電力設備和電子設備的正常運行至關重要，頻繁的頻率波動可能導致設備損壞和能源浪費?？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)量的惡化會導致諧波污染，導致電力設備的損壞、信號干擾和效率降低。THD 指標反映了電力系統(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，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，確保用電設備的穩(wěn)定運行，降低設備損壞和事故風險，提高用電效率。此外，電力企業(yè)也可以借助這些指標對電網(wǎng)進行優(yōu)化，提供更穩(wěn)定、高質(zhì)量的電力供應服務，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

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

圖2 電力供需形勢分析與預判

其中，負荷率是一個常用的電力供需平衡指標。負荷率是指電力用戶實際負荷與其最大負荷之間的比例。較高的負荷率意味著用戶在大部分時間內(nèi)接近或達到最大負荷，供需平衡較好；而較低的負荷率則表示用戶的負荷波動較大，供需平衡可能較差[2]。不合理的負荷率可能導致過載或浪費，增加電力系統(tǒng)的運行風險。電力供需平衡指標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)化負荷率，減少負荷波動，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 電力需求預測偏差指標

電力需求預測偏差指標是電力用戶供用電風險評估中的重要組成部分，它用于衡量電力需求預測與實際需求之間的偏差程度。準確的電力需求預測對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和供需平衡至關重要。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測值存在差異。電力需求預測偏差指標可通過計算預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測值，負值表示實際需求低于預測值。較大的預測偏差可能導致供需失衡，從而引發(fā)電力緊張、停電等問題，對電力用戶和供應商都帶來不利影響。

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

2 電力用戶供用電風險防范優(yōu)化措施

2.1 多元化電力供應策略

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

（1）可再生能源利用。積極采用可再生能源，如太陽能、風能、水能等，作為電力的補充來源。可再生能源具有環(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）備用電源的建設和運維。建立備用電源系統(tǒng)，包括發(fā)電機組、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，保障關鍵設備和重要業(yè)務的持續(xù)運行。

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

（4）電力儲能技術(shù)的應用。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)電力供應的情況，靈活調(diào)整用電負荷。這包括預測和調(diào)整用電峰谷負荷，優(yōu)化用電設備的運行模式，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策略，電力用戶可以更好地應對供用電風險，提高電力供應的可靠性和穩(wěn)定性。同時，這也是推進電力行業(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，多元化電力供應策略將成為電力用戶供用電風險優(yōu)化的關鍵戰(zhàn)略之一。

2.2 智能用電管理系統(tǒng)的應用

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

圖3 某高校應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)測電力用量和負荷情況。通過智能電表、傳感器等設備，系統(tǒng)可以實時獲取電力用量數(shù)據(jù)，監(jiān)測用電負荷波動情況。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，提前做好應對措施，避免因負荷突增而引發(fā)的電力故障。其次，智能用電管理系統(tǒng)可以預測用電負荷和需求。利用歷史數(shù)據(jù)和預測算法，系統(tǒng)可以準確地預測用電負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)整用電設備的運行模式和用電負荷的分配，以適應電力供應的變化。在供電不足時，系統(tǒng)可以實現(xiàn)智能應急調(diào)節(jié)，確保關鍵設備的持續(xù)供電，降低停電風險。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)用電浪費和低效設備，引導用戶采取節(jié)能措施和優(yōu)化用電習慣，降低用電成本，同時減少對電力供應的壓力。

通過實時監(jiān)測、預測和優(yōu)化用電行為，該系統(tǒng)能夠提高電力供應的可靠性和穩(wěn)定性，同時促進節(jié)能和電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著技術(shù)的進步，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險優(yōu)化措施中扮演著至關重要的角色。通過實施有效的節(jié)能措施，電力用戶可以降低用電需求，減少對電力供應的依賴，從而降低潛在的供用電風險。①電力用戶可以通過采用高效節(jié)能設備來降低用電消耗。更新老化的設備，選擇節(jié)能型的電器產(chǎn)品，優(yōu)化設備運行模式，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，能夠降低用電負荷的峰值，減輕電力系統(tǒng)的負荷壓力，從而降低停電和供電不足的風險。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)能機會，并通過智能控制系統(tǒng)靈活調(diào)整用電負荷，以適應電力供應的變化[5]。另外，開展節(jié)能宣傳和教育活動，增強電力用戶的節(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 風險評估與預案制定

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

3 結(jié)語

隨著經(jīng)濟社會的快速發(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、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)正面臨著巨大的風險挑戰(zhàn)。本文對常見的電力用戶供用電風險指標進行了闡述，并對其優(yōu)化措施進行了探討和分析，以期對業(yè)界相關人員提供一些有益的參考和建議。