智能电网能效分析管理系统的设计
摘 要
近年来，能源节约、环境气候已成为世界各国普遍关注的焦点，节能、提高能效和发展可再生能源也已成为世界各国能源发展基本战略之一。在能源日益短缺的情况下，各个国家都开展了一系列提高能效、节能降耗的措施。我国在智能电网发展方面与其他国家略有差别，更多的关注与智能输电网领域，因此，本文对智能电网能效分析管理系统的设计进行深入分析。
【关键词】智能电网能效分析 管理系统 设计 实现
智能电网（Smart Power Grids），主要建立在集成、高速双向通信网络基础上，通过先进的传感和测量技术，先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网安全、可靠、经济、平稳、高效的运行。现阶段，我国在智能电网的研究和建设方面已经取得了突破性的进展，通过现代化通信技术实现了电网的信息化、数字化、自动化以及互动化，采集到的数据及时地反映出电网各个功能部件的运行状态，很好地解决了能效管理问题，有效地提升了用户对电能质量的需求。
1 能效管理的理念
能效及能耗管理系统是国际上90年代中期发展起来的系统技术，当前主要应用于钢铁、化工、电力等有大量能源消耗的流程企业。它利用生产过程控制技术、网络通信技术、优化理论和技术，对企业的能源系统进行全面的监控并为能源调度提供依据，通过系统化管理而达到节约能源的目的。
以往的电力系统电气设备的诊断、评估、能效测试，大多为型式试验或考核试验项目，相关标准大多是试验室条件下的测试方法，并且是在工频条件下的试验和评价。由于试验方法是基于实验室条件下的，无法在在现场予以实施；此外，考核该设备在供电下的参数和技术性能，判断设备可靠性，而在现场需要考核的是系统整体性能，特别是要对变压器是否经济运行作出评估。就目前的现场测试而言，如何准确测量电力系统各种电气设备在不同运行工况下的能耗和效率，既无测试方法参考，也无成熟经验借鉴，因此电力系统现场远程能效检测及能耗分析、诊断技术的可行性研究将具有一定的超前性和创新性。
2 智能电网能效分析管理系统设计
能效分析功能在对大客户采集的能耗、用电特征等信息进行深入分析与挖掘的基础上实现用户用能的直观展示为用能策略的制定提供依据。能效分析包含7个模块分别是负荷分析、电量比较分析、峰谷平电量及电费分析、最大需量分析、KPI指标、大客户工作时段方案建议和用电设备运行状态分析。如图1所示。
（1）负荷分析的主要功能是按时间维度（日/周/月/年）对大客户计量点的负荷趋势进行分析以折线图的形式显示X轴为时间Y轴为负荷（kW）。
（2）电量分析的主要功能体现大客户按时间维度（日/周/月/年）的电量比较并分析各设备的用电时长。横向比较园大客户之间按时间维度对电量进行比较。比较结果以堆积柱状图显示，X轴为时间、Y轴为电量和饼图显示。
（3）峰谷平电量及电费分析的功能用柱状图显示在一段时间内大客户在峰谷平各时段的电量总量及电费总量的比较情况用饼图显示这段时间内峰谷平五个时段的电量总量以及相应电费总量所占的比例。其中电费定义为电费=电量×电价注意这里的电费是指电度电费。用户电量信息以及用户信息、时间信息均从信息采集系统中获取。
（4）最大需量分析能够体现大客户和供电公司签署的最大需量之间的关系并按月进行显示。最大需量从采集系统中获取大客户用户信息从营销系统中获取。
（5）KPI指标分为电能耗指标和碳排放指标。KPI等级模型是用于评估行业、大客户相对于基准KPI的所属等级。模型构造方法按照行业、大客户过去一段时间的KPI指数求均值将其设为基准再依基准为中心形成七个等级。经过查询第三方的最优与最差KPI指数将其平均划分为七等级。
（6）大客户工作时段方案建议的功能主要通过计算在用电的峰谷平不同时间段开始工作而引起的电费不同用报表显示出用户在不同时间开始工作花费的电费。
（7）用电设备运行状态分析主要包括大客户用电设备有3种状态（3-STATE）：运转、停机、停止。对应地，将备功率分为3种：运转功率、待机功率、停止功率。
3 结论
综上所述，伴随着电气化的不断发展，越来越多的用电设备在方便人们日常生活的同时也给电力供应企业带来了更多的挑战和难题。为了能够给用户提供更加安全、经济、可靠性以及稳定的电能，就需要对供电系统进行智能化的升级。本文主要分析了智能电网能效分析管理系统的设计，采用先进的技术实施能源管理，帮助用户合理计划和利用能源，降低能源消耗，提高能源效率，是实现智能用电增值服务的有效手段，能够指导用户制定综合性整改措施，达到合理用电，节约用电的目的，实现成本节约。
参考文献
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作者简介
时翔（1975-），男，大学本科学历。现为国网青岛供电公司营销部高级工程师，从事电力市场方向的研究。
作者单位
国网青岛供电公司营销部 山东省青岛市 266002
