供需平衡辅助决策工具

1、 供需平衡辅助决策工具介绍胡嵘运行管理部1.前言上海燃气行业长久以来供需平衡工作主要依靠人工经验判断，所使用的计算机辅助计算工具多为Excel软件等。在当前多气源、大输送量的主干网输气现状下，供需平衡工作完全依赖原有方式，不仅给调度人员造成极大的精神压力负担，而且其无法给出准确的定量预测分析，在应对可见的计划外变化时计算过程繁琐、分析工作量大且效率低下。因此，为调度人员提供标准的、科学的快速分析方式，为其提供较为准确的辅助决策工具势在必行。供需平衡辅助决策工具自2013年2月至今，近半年的运行，充分体现了在依靠该工具后，决策优化对供需平衡工作带来的便利以及较原决策过程的优势。2.供需平衡辅助决

2、策工具介绍供需平衡辅助决策工具建立的初衷是为了解决以下问题：分析上游气源供应变化对主干网运行情况（压力监控点压力值）的影响;分析下游用户需求变化对主干网运行情况（压力监控点压力值）的影响;制定有效的供需平衡措施，保障主干网正常运行。供需平衡辅助决策工具在编制过程中通过实现以下功能来解决上述问题：实现较为准确的全市供需平衡趋势线，趋势变化可以跟踪实际情况；提供全市销售用户日负荷预报，可用作公司周和月度供需平衡计划的制定的参考；实现对短时主干网运行情况进行快速分析，便于调度中心对供需平衡措施进行设计、修改和评估，更为有效地应对供需平衡突发情况，为主干网的运行增加了安全系数。上述功能分解在工具的三个

3、界面及界面功能中。2.1操作界面及其功能2.1.1界面一全市销售日和小时用量预测计算程序该界面如下图所示：全市销售日和小时用量预测计算程序日期最.高温度最低温度夭气I日历计超舒适疫全市韓售（万立方米保存2013-05-21322083686.9472实际值I|2013-5-22二|282180673预测值|I分析&预測I2013-05-23242178656预测值|I短期预测I2013-05-24II21II*80636预测值报吿导出110013009700彳kooJf19oJ”E5CubicmX300为00|风险等级历史最大值1241HourLoad5Q607080的；叽90Jr/*loo3

4、02011(素120I。(E4CubicM眾口30历史最大值79.4645全市销售用量预测（万立方米206咽她渥te畑同期全市销售用量（万立方米78777675典昭.74r3一*仝市絹您量日用量历史数据分析结果起始日期2012-04-29裁1E日期2013-06-03均方恨溟整17.808判定系数0.9936因变量血值754.101绝对偏羞3%85.405%绝对偏5%95.946%最大绝对偏差8.937%最小绝对偏差0.011%平均绝对偏差1.718%曼大绝对備差值79.772建小绝对偏荃值0.065平均绝对偏羞值12.860小用量历史数据分析结果起始日期2012-03-30裁it日期2013

5、-05-04国大绝对偏差值6.1664最小绝对偏差值0.0000平旳绝对偏差值0.5356站点列表|小时预测|供需平衝|0小时预测略|埶上鄰嵋菽&艮电农戦气鑽用户;5朿同乂&氏代的矣妣十巾徵用户彳5；5朮间PFH3raC.StJ%ISMDLrMBlMdndJCIS21xK斗甜|%帧I上卿的区、朋气用户石廉冋气&空化的天雄人吿“笑乞用户4、er；5*Fi3HU畏空化矣财SHDLH氏巾1也毋22皿(来也侗氏)喇尴耀宦厶、芒嘲u11-1匚iTJ1jhk-:iiiii丨ii100:0006:0012:0018:0000:0006:0012:0018:0000:0005/22时间05/23今日拟合680

6、明日拟含67706:0006/24小时温度预测值（摄氏度）(祕出腿)本假序申未&说阴的用旻单位均为万立方米程序制作幵发：运行管理郛胡粽版本号：20130131B)SHDLFB图1全市销售日和小时用量预测计算程序（主界面）该界面的功能包括：输入日期、最高温度、最低温度、天气、日历以及第一天的全市销售日用量（例如2013-2-24的全市销售日用量993.3482万立方米）；输出后三天的全市销售日用量，并以图形方式显示这四天的全市销售用量及去年同期四天的数据；导入昨日和当前DMS小时报表数据，计算自当前日0时至后日6时（例如2013-2-250时至2013-2-276时）的全市销售用户小时用量和全市

7、小时温度数据，同时根据已发生数据修正预测结果；将全市销售用户日用量预测结果生成Word文档保存；将全市销售用户小时用量预测结果生成Excel文档保存；提供对销售用户用量可能对主干网供需平衡影响的初步风险等级评估结果（包括：正常、低风险和高风险三个等级）；以码表形式显示历史数据最大值、最小值和当前预测值（日用量和小时用量）。2.1.2界面二全市小时用量供需平衡计算程序该界面如下图所示：数据保存报告生成缩放趋势复制压力监控全市小时用量供需衡计算程序喇地萍te厶、祀畑时间00:0006:0012:0018:0000:0006:0012:0018:0000:00HRnn05/22时间05/2305/2

8、4胸旺Z1旺400:0006:0012:0018:0000:0006:0012:0018:0000:0006:00翌fcwrp处12:0035/2306:005/247395122111墨fc厶sMre00:00计箕参数西气一期洋山LNG西气二期川气SPC&LNG全市销售大用户燃机06:0012:0018:0000:0006:0012:00上限下限今日拟合明日拟合计冀参数上限3480816802981023469114414881658气源合计需求合计102104*IWM*咽sfe厶、r-_fW秋石zONUds18:0000:0006:00下限今日拟含明日拟合43175018414518261

9、823.99-7618供需缺口6.0MPa容压力监控点上限下限当前0时回压力纽偏白鹤首站4.663.574522.62-统计管輸差I04.41551564临捲首站4.984.074.86594602本程序申未及说阴的用曼单位均为万立方米棍序制作开发：运行管理都胡燈版本号：20130522B图2全市小时用量供需平衡计算程序（主界面）注：图2中趋势线（九条）由左至右、由上至下分别是全市销售小时用量趋势西气一期小时供量趋势、大用户小时用量趋势、洋山小时供量趋势、燃机小时用量趋势、西气二期小时供量趋势全市小时供需趋势川气小时供量趋势、SPC和LNG小时供量趋势。该界面功能包括：显示全市销售用户（当前0

10、时至后天6时，共55个小时，下同）实际发生量和预测量；显示大用户（化工、掺混、宝钢）实际发生量和预测量；显示燃机用户实际发生量和预测量；显示西气一期气源实际发生量和预测量；显示洋山气源实际发生量和预测量；显示西气二期气源实际发生量和预测量；显示川气气源实际发生量和预测量；合并显示SPC和五号沟LNG站气气源实际发生量和预测量；提供西气一期、洋山、西气二期、川气、SPC和五号沟LNG站小时供应量手工绘点功能，绘点功能中包含内插值计算功能，下同；提供大用户和燃机用户小时用量手工绘点功能；自动统计并显示各气源和销售、大用户、燃机用户的小时量上下限（最值加减5并圆整）、今日和明日合计量，压力监控点当前

11、0时压力和55个小时的压力最大值和最低值；自动生成全市小时供需趋势线（包括实际发生量和预测量），自动统计并显示气源和需求小时量上下限值、今日和明日合计量；将全市小时供需平衡结果生成Word文档保存；将全市小时供需平衡数据生成Excel文档保存；提供界面图形缩放功能；提供对前一日的气源、大用户和燃机用气趋势复制功能；对由供需平衡结果造成的6.0MPa管网压力监控点预测压力值自动进行偏差校正。2.1.3界面三主干网6.0MPa管道压力模拟显示界面该界面如下图所示：12:0005/2306:0005/24压力盟控点.日期建高压力最低压力早Ei时压力枚日E时压力压力监控点临港首站日期2013-05-2

12、2层高压力4.94层低压力4.41早6时压力次日B时压力?SHLFHBPressure数据孰敎据刷新选项压皆駅2013-05-234.644.13.4.134.19白鹤首站2013-05-22图3主干网6.0MPa管道压力模拟显示界面（辅助界面）(WM-R田咂撷翳4.984.414.414.542013-05-234.584.07本住序申未心说明的压力Sfc均jMPa很序制柞幵发：运行曽理酣胡罐版本号：20130515B该界面功能包括：显示两个压力监控点（当前0时至后天6时，共55个小时）的压力，其中包括已发生的压力和根据短期供需平衡计算程序预测的压力值；提供6.0MPa管网压力监控点预测压力

13、值偏差校正前后压力数据显示；提供压力监控点早6时和次日6时的压力值人工干预功能。2.2适用范围该工具适用于主干网正常运行时期，主干网管线检、维修期间可造成偏差增加。且该工具在每天连续使用时，所需的人工操作工作量最低。2.3计算偏差2.3.1全市销售日负荷预测（当天）偏差根据2013年38月共138天（不连续）统计结果，全市销售用户，包括市区销售和郊区销售，当天日负荷初次预测绝对偏差小于3%的为100天，达标率72.5%；小于5%的为134天，达标率为97.1%。大于3%的偏差主要出现于气温大幅度变化、法定节日前后以及下游用户发展。由于天气预报数据的偏差，因此对气温因素更为敏感的销售用户次日日负

14、荷预测偏差较当天日负荷预测偏差大。另，软件采用小时跟踪模式来更新全市销售负荷预测值，在初次预测之后，随着更新次数的增加，全市销售用户日、小时负荷预测值精度随之提高，通常在当日16时可给出高精度（绝对偏差小于3%）的预测值。2.3.2主干网压力监控点预测压力值偏差根据2013年58月共75天（不连续）统计结果，主干网压力监控点（白鹤首站出站压力）24小时预测压力值（共1800小时）绝对偏差小于0.2MPa的达标率为95.4%。影响预测压力值的因素主要包括，白鹤首站小时输送量的大幅变化、通讯中断导致压力监控点历史小时压力和流量数据失准。3.辅助决策的现实意义该辅助决策工具的现实意义在于，通过建立并

15、跟踪主干网实时供需平衡趋势线，将供需平衡情况转化为关键压力监控点压力变化趋势，一旦供需平衡计划发生变化或者存在缺陷，该工具可以图形形式直接反映给调度人员，调度人员通过快速修改供需计划趋势线，而非修改具体数据，即可调整供需计划并同时评估新计划的可行性。因此在使用辅助决策工具后，调度人员对主干网供需平衡情况变化的了解是主动式的，通过干预和调整计划，可以避免不利运行工况的出现，进而优化主干网的运行状况。4.改进和扩展该工具在使用过程中尚有需要改进及可供扩展之处，主要包括：需要建立发布平台，将供需平衡变化和计划运行结果动态发布，以满足相关部门和专业人员的需要；可以缩短供需方数据的更新周期，以便更快地响应计划实施的变化；操作界面优化，以减少界面数量；建立更多的主干网运行风险评估标准，以体现运行风险等级情况。鉴于该辅助工具自身就是一个模拟器，因此也可以作为调度