基于用户数据深度挖掘的综合能源服务关键问题探析

基于用户数据深度挖掘的综合能源服务关键问题探析

蒋李乐

国网江苏省电力有限公司南通供电分公司226001

摘要：本文主要针对基于用户数据深度挖掘的综合能源服务展开分析，思考了基于用户数据深度挖掘的综合能源服务的关键性的问题，并对这些问题进行思考和分析，提出了一些比较可行的方法和措施，可供今后参考和借鉴。

关键词：用户数据，深度挖掘，综合能源服务，关键问题

前言

当前，基于用户数据深度挖掘的综合能源服务十分重要，为此，我们要对基于用户数据深度挖掘的综合能源服务进行充分分析，进一步解决基于用户数据深度挖掘的综合能源服务的关键问题，从而提高服务水平。

1、互联网数据与能源的交汇融合趋势

电能具有清洁性、安全性、高转换效率以及通过电网可以远距离传输等优点，电网已经成为全球重要的能源系统。目前电能主要依靠化石能源生产，通过大电网传输，满足生产和生活的需要。

迫于化石能源枯竭和环境保护的压力，可再生新能源的开发正在展开。可再生新能源包括风能、太阳能、潮汐能等各种自然能源，其分布广泛，具有可再生性，并且不会对自然环境造成破坏，但大多数具有断续性和不稳定性，将可再生能源产生的电能大规模地接入传统主干电网时，这种不稳定性会对电网带来冲击。

在此背景下，基于信息互联网概念和理论提出了能源互联网。能源互联网以大电网为“主干网”，以微网、分布式能源等能量自治单元为“局域网”，通过开放对等的信息-能源一体化架构实现能源（电能）的双向按需传输和动态平衡使用，是一个信息与能源相融合的“广域网”。

能源互联网借鉴互联网理念自底向上构建能源基础设施，通过微网等类似能量自治单元的开放对等互联和信息能量融合分享，增加分布式可再生能源的灵活接入和就地消纳。能源互联网相对于大电网起到相辅相成的作用，符合电网发展分布与集中相结合的大趋势。

信息通信与能源电力结合发展分为三个阶段。第一个阶段为数字化、信息化阶段，信息通信为能源电力业务提供服务，优化能源电力系统的管理，提高能源电力行业的效率。第二个阶段为智能化阶段，信息通信成为能源电力基础设施不可或缺的组成部分，逐步实现信息流与能量流的紧密结合，这一阶段以智能电网的建设为特征。第三个阶段为信息与能源融合阶段，表现为逐步实现信息通信基础设施与能源电力基础设施的一体化，即能源互联网阶段。

能源互联网开放、对等、互联、分享的基本特征决定了其对能量和信息的实时交换要求更高，尤其是分散式能量交换的运行、管理和调度，必须得到实时数据采集、分析和大规模处理的支持，离不开大数据分析技术的应用。

2、用户智慧用能策略

2.1多能流智能配置与调控

当前，由于面临电力市场和天然气市场的日前出清时刻不同，电力负荷变化剧烈且需实时平衡，然而冷热负荷则变化缓慢且允许一定程度的非同时性等问题，故综合优化调度较为困难。考虑建立区域调度中心，通过开展面向能源终端用户的用能大数据信息服务，对用能行为进行实时感知和动态分析。通过能量系统间的互联与互通，改善在不同时空尺度下，不同能源的供需不平衡状态，以实现综合能源高效利用、降低系统运行成本和提供功能可靠性等目标。

面向综合能源系统，需要考虑多能流状态估计，为综合能源系统快/慢动态耦合的多能流协同调度决策提供支持。同时，用户侧的储能设备、分布式电源等通过需求响应得到广泛地应用。结合区域特征及供需特性等外部条件，协同多类能源整体最优、能源损耗最低等问题，需要对综合能源系统进行规划。在规划配置的基础上，对能源线路、设备种类、运行情况以及储能应用进行进一步分析。最后，针对运行中的各类设备投运情况进行综合用能诊断。

2.2综合能源服务安全风险分析

IES安全风险包括物理安全和数据安全。

在物理安全方面，强耦合的综合能源系统可能增加系统级联事故的风险，如：电力系统的故障可能导致供气或者供暖的中断。故需要从结构风险、技术风险和设备风险等角度考虑综合能源系统中的在线安全分析和安全控制，研究不同系统间的相互影响和最优能流。通过态势感知等技术使得工作人员能够对当前系统所处状态和发展趋势进行判断，并且在能源系统即将遭受大规模攻击时提前采取有效的防御措施和应对手段。

在数据安全方面，多能系统信息灵敏度分析的影响范围不仅局限于单一能源系统，特别需要重点考虑耦合信息节点受到攻击的情况。但是信息耦合也增加了量测冗余，通过多能流混合系统状态估计可辨识出错误信息来源，一定程度上提高信息安全性。

3、数据增值服务业务

3.1分布式能源

能源互联网的核心思想和目标可以概括为分布式产生的能量、本地化能量的供给以及能量的互联互通。分布式能源指分布在用户侧的能源综合利用系统，包括燃气轮机、往复式发动机、太阳能光伏和燃料电池等，其具有体积小、可扩展性高和分布式能源技术位于需求点附近等优点。目前，随着分布式资源利用范围不断扩大，分布式能源系统开发利用形式呈现出从单一能源向多元集成系统发展的态势。

以天然气分布式能源为例，天然气分布式能源的特点是以冷、热、电三联供等方式，在负荷中心就近实现对多种用户的能源供应。在有效区域内，对冷、热、电能源需求的用户越集中，其优势就越明显，效益将越大。随着大数据的不断发展，现有的和政府建设的工、农、商业的大数据库将囊括方方面面的资料和数据。通过对大数据的分析，企业能根据获取有效区域内用户对冷、热、电相关能源的需求数据，优化项目建设方案，牢牢占据最佳地缘优势，为获得最大收益奠定坚实基础。

3.2绿色交通

绿色交通包括电动汽车、电气化铁路、电力推进船舶、电力推进风机等。交通网的能源涉及石油、天然气、电力等多种能源，是一个典型的多能源融合网络。在绿色交通中，不仅可以实现多能源的融合，还能够实现交通网和其他能源网络的互动运行。

以电动汽车为例，在电力市场化环境下，电动汽车的充电价格将会出现变化。受到不同电价的刺激，电动汽车车主将会表现出不同的充电行为。如何通过用户的充电行为进行数据自学习，以推测每个用户的出行特性，为用户定制个性化的充电路径，或提供充电出行建议，是值得思考的议题之一。同时，电动汽车本身也可作为储能，电动汽车电池中的储能也可在高电价时段反送至电网，并从中赚取收益。故面向不同种类的电动汽车，在选定的区域内，在深度挖掘其充放电特性的基础上，应当考虑耦合电网、天然气网、交通网的综合能源系统及电动汽车充电站的规划建设，兼顾充电时间、交通流量及用户满意度的充电路径优化策略，从而最大程度的挖掘电动汽车的灵活性和储能潜力。

3.3综合能源需求响应

对于综合能源服务商，建设客户用能监控分析平台，分析客户用能特点及系统供能特点，改造客户用能设备，建设余热回收利用设备，调控、运维空调、电动汽车、蓄热电锅炉等柔性负荷参与容量市场、辅助服务市场、可中断负荷项目，优化客户用能，代理参与DR，创造能源增值收益，增强客户粘性。同时，对于用户，通过响应能源价格信息和管理中心发布的负荷中断信息，调整自身的用能计划，从而达到柔性互动的目标。

4、结束语

综上所述，在目前的用户数据的挖掘过程中，要进一步分析综合能源服务关键性问题，才能够确保基于用户数据深度挖掘的综合能源服务更加符合要求，提高服务的质量。

参考文献：

[1]曹军威，孙嘉平.能源互联网与能源系统[M].北京：中国电力出版社，2017.45

[2]黄维芳，李钦豪，文安，等.风电场低电压穿越对零序电流保护的影响[J].南方电网技术，2017，9（2）：91-94.