淺析電力負荷管理系統在電力需求側管理中的應用

摘要：電力能源緊缺是目前存在的一個社會廈經濟問題，給人們的生產生活帶來了重要影響，電力負荷管理系統應用對電力市場的調節起到了很好的作用，得到了廣泛的應用，文章主要結合文章工作實際對電力負荷管理系統在電力需求側管理中的應用進行分析。

關鍵詞：電力負荷管理；電力需求側管理

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1006－8937(2010)24－0038－02

電力需求側管理由于其不僅對提高電力工業效率、降低電價、減少電力系統投資有著巨大的推動作用，而且對于我國能源的高效利用，提高整個社會的經濟效率、社會效益以及環境保護都有十分重要的意義，使其在電力市場中突顯出卓越的作用。文章結合文章工作經驗對電力需求側管理中電力負荷管理系統的應用進行分析。

1 概述

負荷管理(Load Management LM)是需求側管理一個重要的手段，主要是電力公司通過需求側管理技術來改變用戶的用電行為從而改變負荷曲線的形狀。分為六種需求側管理下的負荷改變目標：削峰，添谷，負荷轉移，策略性節電，策略性負荷增長，柔性負荷。

DSM中的LM可以改善負荷曲線的形狀，使之趨于平坦，更重要的是提供其它措施改變電力需求的絕對水平，包括：削峰、填谷、錯峰以及戰略節電、戰略用電和提高用戶控制能力；前三者為傳統的LM的目標，后三者為其增加目標。因此DSM中的LM與傳統的LM有所不同，它不由電力公司(供方)單方面管理用戶負荷，而是調動用戶(需方)的積極性，雙方密切配合，共同實現管理負荷的目標，即：①削峰。以減少在峰荷時調用機組，減少備用容量，降低運行費用。②填谷。以提高低谷負荷，用峰谷電價刺激低谷時的用電需要，充分利用空閑機組、降低峰谷差，增加電力銷售的收入。③負荷轉移。將高峰負荷推移到非高峰階段。實施手段包括分時電價，對儲熱、儲冷設備提供優惠電價，鼓勵電力設備交換運行。④節能。鼓勵用戶采用新技術，以減少對電力電量的總需求，提高用電效率；靈活負荷為用戶提供靈活的供電方式選擇。⑤戰略負荷增長。供電方利用空閑容量，鼓勵用戶實施新的電氣技術，如用電瓶代替汽車的燃油。

負荷管理的手段主要有行政和商業手段。在行政手段方面：有宣傳推廣、技術交流、法規制度；在商業手段方面：主要是電價結構、折價、獎勵、補貼。遵循電力經濟運行規律，嚴防“空運”。文章接下來主要結合具體實踐對相關應用進行探究。

2 電力負荷管理系統在電力需求側管理中的應用

2.1合理分配負荷

利用負荷管理系統所采集的數據，可分析各用戶的用電情況。由于實時監測用戶負荷，能掌握用戶實際用電情況，根據用戶實際需要，合理分配負荷。主要分為直接負荷控制和可中斷負荷控制2種分配形式。電網高峰時段，系統調度人員通過自控裝置隨時或根據約定控制用戶終端用電負荷。對于可以中斷供電不影響生產的工業用戶以及城鄉居民用電，采取直接負荷控制分配；對那些可靠性要求很高，負荷的突然甩減和停止供電有時會釀成重大事故和帶來很大經濟損失的用戶和設備，采取合同約定的形式進行負荷控制分配，即可中斷負荷控制。從而鼓勵：有工序產品或最終產品存儲能力的用戶，通過工序調整改變作業程序來實現躲峰；有能量(主要是熱能)貯存能力的用戶，利用貯存的能量調節進行躲峰；有燃氣供應的用戶，以燃氣替代電力躲避電網尖峰；對用電可靠性要求不高的用戶，通過減少或停止部分用電躲開電網尖峰等。如此達到對電力需求側進行管理的目的。

2.2不拉路限電

電力公司為了配合政府搞好需求側管理，出臺了許多措施，其中最主要的1條就是盡量做到限電不拉路。而只有負荷管理裝置可以做到這點。因此，電力公司在深入開展需求側管理工作中，加強了宏觀指導，按照在電力供應緊張的情況下努力實現錯峰不拉路的目標，進一步深化了和細化需求側管理的組織措施：①擴大了調控負荷的范圍，容量在315 kVA以上用戶全部安裝負荷控制裝置；②嚴格按照拉路限電序位的安排，進一步考慮產值、能耗因素，保高產值、低能耗的企業，限低產值、高能耗的企業，使電力平衡更有序、更科學；③建立電力預警機制，在負荷高峰到來時提前發出預警信號，提醒電力用戶自覺按照預警級別采取錯峰避峰措施。同時電力公司制定了多種用電預案，以提高應變能力。這樣即可保證充分利用好低谷段電力，又能保證大負荷時期有序用電，減少拉路限電。

2.3調節峰谷負荷

2.3.1削峰

利用負荷管理裝置削峰的控制手段與“合理分配負荷”中所有手段一樣，是直接負荷控制和可中斷負荷控制，只是控制的目的有些差別。直接負荷控制是在電網峰荷時段，系統調度人員通過自控裝置根據用戶負荷的性質按照限電序位隨時控制用戶終端的用電。在電力供應嚴重短缺、大量外購峰荷電力的時候。在失去電力平衡時往往采用這種方法削減峰荷。直接負荷控制多用于城鄉居民的用電控制，以停電損失最小為原則進行排序控制。

可中斷負荷控制是根據供需雙方事先的合同約定，在電網峰荷時段系統調度人員向用戶發出請求信號，經用戶響應后中斷部分供電的1種方法。用電可靠性要求不高的用戶，可減少或停止部分用電躲開電網尖峰。利用自控裝置實現負荷的間歇和循環控制，是對電網錯峰比較理想的控制方式。削峰控制不但可以降低電網峰荷，還可以降低用戶變壓器的裝置容量。

2.3.2填谷

填谷是在電網低谷時段增加用戶的電力電量需求，適用于電網負荷峰谷差大、低負荷調節能力差又壓電困難，或新增電量長期邊際成本低于平均電價的電力系統。比較常用的填谷技術措施有：

①增加季節性用戶負荷。在電網年負荷低谷時期，利用負控終端無線通訊的頻率、波段，來發送信號給負控終端，使其在谷段時間內使各輔助節點在常開位置，使其在用電量大的情況下不會觸合輔助節點，合閘命令不會下發到控制分機。以增加季節性用戶負荷；

②增添低谷用電設備。在夏季尖峰的電網可適當增加冬季用電設備，在冬季尖峰的電網可適當增加夏季用電設備。在日負荷低谷時段，投入電氣鍋爐或蓄熱裝置采用電氣保溫，在冬季后夜可投入電暖氣或電氣采暖空調等進行填谷。填谷非但對電力公司有益，用戶利用廉價的谷期電量可減少電費開支。但因填谷要部分地改變用戶的工作程序和作業習慣，也增加了填谷技術的實施難度。利用負荷管理裝置調節用戶負荷性質，調節班次，在谷段時間增加用電量，增加用電設備，對用戶來言是降低成本，增加效益的1種很好的填谷技術手段。

填谷在大工業用戶中使用不多，原因一是大工業用戶負荷比較平穩，二是經濟利益的驅動，各大工業用戶長期用電，要考慮經濟成本，本身就會利用峰谷電價差來實施削峰填谷措施。因此，填谷的重點對象是工業、服務業和農業等部門。這些用戶用電大都具有時段性、階段性的特點，因此，對這些用戶進行負荷控制來填谷既最大滿足用電需求，又節約了電費成本，具有明顯的經濟效益。

2.4提高電網安全

由于負荷控制直接控制調節用戶端的部分或全部負荷，并不直接影響整個線路運行，既達到了調節負荷的目的，安全性能又比較高。另外，由于負荷裝置是自動控制系統，通過自動裝置遙控遠方操作，降低人工操作所引起的安全隱患，安全性能較高。負荷管理系統實時監測用戶負荷情況，對異常負荷及時警告，對用戶的安全運行起到了監督監測作用，由于負荷管理系統限電不拉路，又能監測用戶負荷，因此相對提高了電網的安全運行。

2.5提高服務質量

對于現有用戶，有實時監測負荷的自動化系統的很少，負荷管理系統能實時監測負荷情況，可以將系統運行情況反饋給用戶。限電時根據實際情況有序、部分限制負荷，并可調節峰谷，對用戶的生產生活影響較少，提高了供電企業的服務質量。運用錯峰、避峰、部分限電、按序位限電等負荷控制手段，提高了用戶的用電可靠性和安全性，用戶比較滿意。故樹立了服務形象，提高了服務質量。

2.6提高經濟效益

通過負荷管理系統開展電力需求側管理，可提高配電網經濟運行水平，減少線路損耗，提高功率因數，有效地控制電量增長，從而達到節能降耗，提高經濟效益的目的。提高了電網負荷率和發電設備利用率，故也提高了系統運行的經濟效益。負荷管理系統可以引導電力用戶改變和優化用電方式，提高用戶的終端用電效率，使電力資源得到優化配置，達到節約能源和保護環境，促進電力系統經濟運行，實現低成本電力服務的目的。所以，利用電力負荷管理技術進行就地無功補償，實施錯峰、避峰、限電、拉閘，推廣和擴大分時電價執行范圍，鼓勵用戶調荷移峰等，可以使有限的電力、有限的能源發揮最大的經濟和社會效益。

2.7實施案例

在2009年夏季、冬季2個用電高峰時，某市夏季負荷缺口達42萬kWh，冬季負荷缺口達38萬kWh，利用負荷管理系統進行負荷調配及整個負荷調配統計見表1。

從表1可看出，利用負荷管理不拉路限電占到總限電負荷的60％左右，而利用負荷管理系統削峰、填谷作用非常明顯，占到總調配負荷的80％左右。這組數據說明利用負荷管理系統調配負荷的作用是顯而易見的。

3 結語

負荷管理系統是電力需求側管理的最重要的技術手段，不僅是解決電力供需矛盾、緩解電力緊缺情況下的1種重要途徑，更是經濟社會可持續發展的一項長遠之計。因此，負荷管理系統負控裝置的安裝應用工作應受到各級各部門和個人的高度關注。供電企業要公平、公開、公正和安全、合理、經濟地調度，努力提高負荷率；用電客戶要增強節電意識，要具備長遠的眼光；政府及其相關部門要加大宣傳、協調、配合和督促檢查的力度。只有全社會共同努力，才能使有限的電力、有限的能源發揮最大的經濟和社會效益。

參考文獻：

[1]趙同生，曹冰，電力負荷管理系統在需求側管理中的應用[J]，華北電業，2002，(12)：10-11.

[2]趙亮，新形勢下的電力負荷管理系統[J]，電力需求側管理，2003，5(4)：35-37.