電力需求響應(yīng)業(yè)務(wù)需數(shù)字化賦能

實(shí)施電力需求響應(yīng)，是提升電網(wǎng)控制靈活性、促進(jìn)電力供需協(xié)調(diào)優(yōu)化的重要支撐手段。高質(zhì)量開(kāi)展需求響應(yīng)業(yè)務(wù)，離不開(kāi)對(duì)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源的普查與潛力分析。中國(guó)電科院研發(fā)“可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源普查與容量核證分析系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)已接入系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源在線(xiàn)化普查、分析與核證。

電力需求響應(yīng)業(yè)務(wù)需數(shù)字化賦能

隨著“雙碳”進(jìn)程加快與能源轉(zhuǎn)型深入推進(jìn)，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)正在向清潔低碳、安全可控、靈活高效、開(kāi)放互動(dòng)、智能友好的新型電力系統(tǒng)演進(jìn)。電力系統(tǒng)“雙高”（高比例可再生能源、高比例電力電子設(shè)備）特征進(jìn)一步凸顯，需要更多需求側(cè)可調(diào)節(jié)資源參與電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)。實(shí)施電力需求響應(yīng)，是提升電網(wǎng)控制靈活性、促進(jìn)可再生能源消納和電力供需協(xié)調(diào)優(yōu)化的重要支撐手段。

需求響應(yīng)是指電力用戶(hù)對(duì)實(shí)施機(jī)構(gòu)發(fā)布的價(jià)格信號(hào)或激勵(lì)機(jī)制作出響應(yīng)，并改變電力消費(fèi)模式的行為。近年來(lái)，有關(guān)部門(mén)出臺(tái)多項(xiàng)需求響應(yīng)相關(guān)政策?！丁笆奈濉爆F(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，大力提升電力負(fù)荷彈性，加強(qiáng)電力需求側(cè)響應(yīng)能力建設(shè)，力爭(zhēng)到2025年，電力需求側(cè)響應(yīng)能力達(dá)到最大負(fù)荷的3%～5%。

國(guó)家電網(wǎng)有限公司深入實(shí)施電力需求側(cè)管理。各省級(jí)電力公司積極開(kāi)展需求響應(yīng)可調(diào)節(jié)資源庫(kù)建設(shè)，挖掘不同類(lèi)型需求側(cè)資源的可調(diào)節(jié)潛力。

需求響應(yīng)可調(diào)節(jié)資源庫(kù)涉及的資源類(lèi)型各異，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工作量大。傳統(tǒng)模式下，需求響應(yīng)資源庫(kù)建設(shè)工作通常需要制作紙質(zhì)化表單，組織市縣供電公司專(zhuān)業(yè)人員開(kāi)展線(xiàn)下普查。普查結(jié)束后，工作人員還要將數(shù)據(jù)錄入電腦，統(tǒng)計(jì)上報(bào)。普查工作要在多地開(kāi)展，在多人之間流轉(zhuǎn)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。同時(shí)，由于缺乏專(zhuān)業(yè)應(yīng)用，典型負(fù)荷資源的調(diào)節(jié)潛力大多由用戶(hù)或普查員憑經(jīng)驗(yàn)確定，資源數(shù)據(jù)無(wú)法在線(xiàn)校核。這導(dǎo)致資源庫(kù)數(shù)據(jù)質(zhì)量不夠高，不同供電公司之間的同類(lèi)資源潛力差異較大，影響需求響應(yīng)業(yè)務(wù)有序規(guī)范發(fā)展。

要實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)業(yè)務(wù)高質(zhì)量開(kāi)展，對(duì)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源的普查與潛力分析是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。為此，中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司結(jié)合省級(jí)電力公司需求響應(yīng)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，開(kāi)展了一系列需求側(cè)可調(diào)節(jié)資源潛力預(yù)測(cè)、分析、評(píng)估技術(shù)研究，構(gòu)建了涵蓋工業(yè)、樓宇建筑、居民及新興負(fù)荷等6大類(lèi)59小類(lèi)需求側(cè)典型用戶(hù)的可調(diào)節(jié)潛力計(jì)算模型，并完成“可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源普查與容量核證分析系統(tǒng)”研發(fā)，實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源在線(xiàn)化普查、分析與核證。目前，系統(tǒng)已在中國(guó)電科院統(tǒng)一計(jì)算運(yùn)營(yíng)平臺(tái)試點(diǎn)上線(xiàn)。

多功能合一提升需求側(cè)管理質(zhì)量效率

“可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源普查與容量核證分析系統(tǒng)”由中國(guó)電科院用電與能效研究所自主研發(fā)，是集資源管理全景駕駛艙、潛力計(jì)算、多維聚合分析、靈活開(kāi)放式核證等功能模塊于一體的需求響應(yīng)資源庫(kù)構(gòu)建與分析支持系統(tǒng)。系統(tǒng)運(yùn)用大數(shù)據(jù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等前沿技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力用戶(hù)側(cè)柔性可調(diào)節(jié)資源全方位全層級(jí)全要素靈活感知、多維動(dòng)態(tài)可視和精益高效管理。

傳統(tǒng)的需求響應(yīng)數(shù)據(jù)分析與匯集主要依靠人的經(jīng)驗(yàn)，其質(zhì)量很大程度上取決于各級(jí)管理者的經(jīng)驗(yàn)積累和管理水平，所使用的方法無(wú)法被標(biāo)準(zhǔn)化大范圍推廣?！翱烧{(diào)節(jié)負(fù)荷資源普查與容量核證分析系統(tǒng)”融合需求響應(yīng)業(yè)務(wù)長(zhǎng)期發(fā)展過(guò)程中的零散數(shù)據(jù)、實(shí)施成效數(shù)據(jù)，將資源數(shù)據(jù)匯集過(guò)程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化梳理、數(shù)字化建模，固化形成數(shù)字化分析服務(wù)工具包，力爭(zhēng)“人人是數(shù)據(jù)分析能手”。

“可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源普查與容量核證分析系統(tǒng)”利用數(shù)智協(xié)同、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，對(duì)6大類(lèi)59小類(lèi)典型用戶(hù)資源進(jìn)行全面收集整理和深入分類(lèi)解析。

其中，資源管理全景駕駛艙這一應(yīng)用“用數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)”，助力各級(jí)管理者直觀(guān)了解資源數(shù)量、資源類(lèi)型、資源分布等，實(shí)現(xiàn)公司總部、省公司兩級(jí)資源匯集管理、普查工作質(zhì)效相關(guān)信息在線(xiàn)瀏覽，解決各省級(jí)資源庫(kù)互聯(lián)互通效果不佳、同類(lèi)典型資源潛力分析能力不均衡等問(wèn)題，提升了需求響應(yīng)資源庫(kù)建設(shè)的工作效率和數(shù)據(jù)分析治理質(zhì)量。

“可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源普查與容量核證分析系統(tǒng)”還對(duì)資源庫(kù)涵蓋的數(shù)據(jù)公共模型進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理，按照用戶(hù)資源類(lèi)型相同、字段含義相同的原則，總結(jié)抽象為59類(lèi)用戶(hù)數(shù)據(jù)模型，并擴(kuò)展出175類(lèi)單一設(shè)備級(jí)數(shù)據(jù)模型，利用強(qiáng)化學(xué)習(xí)打造數(shù)據(jù)全息網(wǎng)絡(luò)，支撐普查計(jì)算類(lèi)、分析展示類(lèi)、輔助決策類(lèi)應(yīng)用及資源庫(kù)構(gòu)建。

例如，針對(duì)樓宇建筑用戶(hù)大類(lèi)，系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)屬性類(lèi)別派生出大型商業(yè)綜合體這一小類(lèi)，又根據(jù)用戶(hù)內(nèi)部主要用電設(shè)備及可參與電網(wǎng)互動(dòng)調(diào)節(jié)情況，衍生出集中式空調(diào)機(jī)組、變制冷劑流量多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)、照明設(shè)備等單一設(shè)備級(jí)模型，并按照響應(yīng)速度、響應(yīng)時(shí)間分層分級(jí)設(shè)計(jì)了不同潛力計(jì)算數(shù)據(jù)參數(shù)項(xiàng)。通過(guò)“用戶(hù)級(jí)-單一設(shè)備級(jí)-潛力參數(shù)級(jí)”潛力普查設(shè)計(jì)邏輯體系，系統(tǒng)構(gòu)建了典型用戶(hù)可調(diào)節(jié)資源種類(lèi)圖譜，為數(shù)據(jù)接入、融合、治理提供了清晰鏈路，提升了數(shù)據(jù)挖掘分析的準(zhǔn)確性和效率。

系統(tǒng)在省級(jí)電網(wǎng)應(yīng)用成效顯著

目前，“可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源普查與容量核證分析系統(tǒng)”已接入公司經(jīng)營(yíng)區(qū)內(nèi)13個(gè)省級(jí)電網(wǎng)的可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源數(shù)據(jù)，覆蓋用戶(hù)約1.7萬(wàn)戶(hù)，削峰響應(yīng)容量和填谷響應(yīng)容量分別達(dá)2990萬(wàn)千瓦和1563萬(wàn)千瓦。

“可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源普查與容量核證分析系統(tǒng)”是供電公司開(kāi)展電力需求響應(yīng)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)支撐平臺(tái)。在應(yīng)用平臺(tái)的供電公司，市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)專(zhuān)業(yè)的普查人員可以快速配置需求響應(yīng)普查的權(quán)限、人員及普查清單。系統(tǒng)還支持自定義添加待普查用戶(hù)，普查人員可以通過(guò)在線(xiàn)錄入或選擇的方式快速完成用戶(hù)可調(diào)節(jié)資源普查。通過(guò)內(nèi)置的統(tǒng)一可調(diào)節(jié)潛力計(jì)算校驗(yàn)?zāi)Ｐ停烧{(diào)節(jié)負(fù)荷資源潛力數(shù)值與相關(guān)數(shù)據(jù)都將得到實(shí)時(shí)計(jì)算校驗(yàn)，普查人員可以在系統(tǒng)中看到實(shí)時(shí)可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源的潛力信息以及本單位負(fù)荷資源潛力匯總信息等，大幅提升普查工作效率與資源潛力數(shù)據(jù)質(zhì)量。

研究團(tuán)隊(duì)將完善平臺(tái)應(yīng)用，開(kāi)展靜態(tài)與動(dòng)態(tài)相結(jié)合的可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源分析評(píng)估工作，加快系統(tǒng)功能迭代升級(jí)；擴(kuò)大成果應(yīng)用范圍，支撐公司總部及各省級(jí)電力公司資源庫(kù)建設(shè)，并為需求響應(yīng)業(yè)務(wù)各主體開(kāi)展可調(diào)節(jié)負(fù)荷資源數(shù)據(jù)分析及評(píng)價(jià)咨詢(xún)服務(wù)，讓需求響應(yīng)資源管理更高效、用戶(hù)服務(wù)更智能。

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