科创中国

电能服务管理平台

一、成果简介：

项目从电能服务管理平台的关键技术研究入手，针对典型用能系统的监测方法与模型、节能与电能替代策略、节能量测量与核证、能效监测关键技术、电能替代效果提升关键技术、电能服务管理标准体系、电能服务管理平台架构、营销市场分析决策等多个方面开展研究，在此基础上创新性的构建了内外网混合应用的电能服务管理平台。项目提出的基于精确量测数据的三相全周期积分能耗仿真及节能潜力技术经济分析方法，处于国内先进水平；提出的典型节能改造项目节约电力电量测量与验证方法，制定的系列标准和研发的量化工具，解决了我国电力需求侧节约电力电量核证方法和工具缺失问题；设计的能效监测方法和能耗仿真模型，提高了我国能耗诊断、能效评估的信息化手段，实现了能耗分析过程的高效化和精准化；设计的电能服务管理平台架构，在国内首次建成了包括DSM目标责任考核、能效管理、电能替代、需求响应、经济运行分析等多功能的，具有自主知识产权的省级统一部署、多级应用的电能服务管理平台，构建了多级节能服务体系，填补了国内空白。

项目设计开发的电能服务管理平台目前已建成DSM目标责任考核、节能服务业务管理、电能替代、电力直接交易市场分析、有序用电管理、需求响应、宏观经济分析、用户用能服务等十大功能模块，项目自开展以来已取得了显著的应用效果，为政府、电网企业、节能服务机构、用能用户提供了用能服务，在国家电网公司总部以及国网26个省公司实施推广，全面支撑了国网公司及政府电能服务管理业务开展。一是支撑节能服务体系建设与电能替代业务拓展，通过平台已审核16万个节能项目，统计电能替代潜力项目20万余个，统计认定电能替代电量超过5000亿千瓦时；二是支撑用能企业能效服务，协助各节能服务公司为22000多家企业建立企业能效管理系统，接入19万余个监测点；三是建成电能大数据中心服务政府及国网公司决策，收集发用售电、经济、气象数据，大大提高用电分析的广度、深度与时效性。

二、技术优势及性能指标：

本项目根本解决节能服务与电能替代体系建设无信息化支撑问题及节能量无法计算的问题，完成以下创新：

（1）创新点1：提出了基于组合模型的电能替代潜力用户识别方法，采用模糊聚类模型对同行业用户进行灵活分类，构建了基于粒子优化神经网络用户分类识别模型，实现用户电能替代潜力预测。

将电能替代影响因素作为输入变量，电能替代电量作为输出变量，分别运用MEC-BPNN模型、BA-SVM模型和KELM模型进行训练和预测，将各自的预测结果运用VC权值动态分配法进行组合，得到最终的预测结果，该组合模型的整体运行框架如下图所示：

（2）创新点2：基于对典型用能系统能耗模型的主导影响因素分析，提出了基于关键参数辨识的典型用能系统能耗计算精度提升方法。

通过对各类典型用能系统能耗模型的分析研究，确定了实际中无法直接量测且对模型影响较大的因素，优化了利用实时运行数据的关键参数辨识方法并提高了辨识的准确率，进而提出了基于参数辨识的典型用能系统能耗计算精度提升方法，实现了在少量数据量测的情况下元件参数的获取并准确测算系统能耗。

本项目以供配电系统、电机及其拖动系统、中央空调系统能耗模型出发，重点分析各系统能耗模型的主导影响因素并确定待辨识的参数，研究了各种参数的参数辨识方法，提出了基于增广状态估计和阻尼最小二乘的配网参数辨识方法、单台电机与集群电机的参数辨识方法、基于电数据的中央空调参数辨识方法等，并根据电能服务管理平台中的量测配置和实际运行数据对提出的方法进行算例分析。

（3）创新点3：基于联动变化参数调整和模型识别技术，研发了基于宏观经济和气候因素的用电量组合预测模型。

平台汇集了国网近十几年的发电、售电、用电数据以及国家政策、经济、气象等数据，是目前电力经济分析领域数据种类最全、分析维度最广的宏观经济分析服务平台，应用联动变化参数调整和模型识别技术通过对宏观经济的系列指标、自然因素与用电量进行关联分析，了解三者在发展趋势、结构变化的内在关系，为宏观经济形势的走势判断提供参考。

基于电能服务管理平台用电数据，挖掘用电量与宏观经济的关联关系；分析用电量的影响因素，开展用电量预测；对国网六大区域和南网地区的分行业用电情况进行对比分析；对三大产业和居民用电、十一大行业以及110多个细分行业进行深度挖掘分析，跟踪行业发展情况、产业结构调整步伐、产业迁移现象等，为公司营销市场决策提供支撑。

（4）创新点4：构建了两级部署、多级应用的物理架构及多系统集成的应用架构，基于内外网混合应用模式、打造完善的安全防护体系，实现平台内外网统一应用。

本项目完成的基于两级部署和多级应用模式的电能服务管理平台，包括总部级平台、省级平台和企业主站，总部级平台与省级平台通过电力信息内网的以太网和交换机实现信息交互和信息共享，企业主站通过无线运营商公网APN/VPN、安全接入平台和以太网与所述省级平台连接，具有结构划分清晰、运行性能卓越、业务扩展性强、运行维护风险低等优点，具备DSM（Demand Side Management，需求侧管理）目标责任考核、有序用电管理、需求响应、售电市场分析、用能服务、节能服务业务管理、用能采集管理、知识库管理等业务功能模块的模块化、分布式、智能化的综合电能服务管理平台。

本项目大幅提升业务效率，具体性能指标如下：

（1）将电能替代与节能项目汇总统计时间由原来的7天缩短为现在的1天，大幅提升了业务统计分析能力；

（2）数据分析频度由原来的月频度提升为日频度，大幅提高分析的时效性，更好地辅助公司决策。

三、技术成熟度：

生产阶段

四、市场应用情况及经济效益分析：

1．市场应用情况

电能服务管理平台实施应用以来，其建设及应用推广工作取得了显著的成果。通过电力需求侧管理目标责任考核、节能服务业务管理、有序用电管理、需求响应管理、电能替代管理、宏观经济分析、用户用能服务、用能采集管理等十大功能为政府、电力公司、节能服务机构、用能用户等各级用户提供服务。其中，在用户用能服务方面，平台提供了涵盖用能在线监测、能耗分析、能效诊断、对标评估等27项功能，为用能企业提供专业化、个性化地用能服务，目前接入用能企业用户22000多家，一共部署监测点19万余个，通过能耗数据的实时在线监测和基于模型的能效分析，帮助企业优化了能源结构、保证了用能安全、提升了能源利用效率。

目前平台与营销业务应用系统、电力用户用电信息采集系统等11大系统接口进行集成，汇集了国网公司近四年的发电、售电、用电数据以及国家政策、经济、气象等数据，并按周、月生成用电分析快报和电力市场分析与预测报告，支撑了电力经济的分析与战略决策。国网公司在平台的支撑下，累计完成16万个节能项目管理，覆盖供配电节能、电机系统节能、热泵类、余热余压利用类等八大类节能服务业务类型，累计节约电力约3000多万千瓦，节约电量约1339亿千瓦时。电能服务管理平台已成为提升国网公司终端服务能力的首要工具，是辅助售电市场发展分析与决策的有力手段，也是促进节能减排工作的重要管控平台。

2.经济效益分析

表格1经济效益统计表

项目总投资额***回收期（年）***
年份新增销售额新增利润新增税收
***
***
***
累计***

项目经济效益来源于本项目成果电能服务管理平台的推广应用产生的经济效益。

电能服务管理平台包含DSM目标责任考核、节能服务业务管理、电能替代、宏观经济分析、用户用能服务等十大功能模块，基于DSM目标责任考核和节能服务业务管理功能开展了多个省份的节能量审核技术服务项目，包含北京、河北、山东、浙江、宁夏、江苏、湖北等；基于电能替代功能开展了多个省份的电能替代潜力挖掘及节能量审核认定项目，包含河北、浙江、河南、冀北、北京、宁夏、湖北、新疆等，另外在江苏开展了节能与电能替代移动作业能力建设电能替代典型示范项目；基于用户用能服务功能开展了能源系统监测与管理技术研究、综合能源系统调控技术研究、工业园区综合能源系统能量梯级利用等科研项目。

另外，电能服务管理平台（四期）经升级改造后，与全国网26个省公司签订了实施服务合同，开展了全网省公司的部署实施。