電力負荷控制系統在需求側管理中的應用探討

劉 青

(連云港供電公司,222000)

2013年，我國大部分地區出現了歷史罕見的持續高溫天氣，華北、華東、華中等地區電力供需形勢緊張。當前電煤供應困難的問題沒有得到根本性解決，局部地區依然存在因電煤供應不足導致停機的風險。進入7月以來，江蘇電網負荷屢次刷新歷史記錄，最高用電負荷突破8000萬千瓦。面對嚴峻的供用電形勢，科學合理的開展有序用電顯得尤為重要。電力負荷控制系統在掌握電力用戶負荷情況、引導電力客戶優化用電方式等方面發揮著重要作用，是開展有序用電的最主要技術手段。

1 電力負荷控制系統

1.1 電力負荷控制系統定義

電力負荷控制技術把用戶負荷作為控制的對象，是一種非控制發電廠型的電力系統遠動技術。這種技術能夠實現精確的負荷、電量限制，對超量用電的用戶進行可靠控制，并且在用電高峰期切除非必備的或者是可以暫時中斷的用電設備，從而有效的減輕負荷高峰期用電壓力。電力負荷控制技術可實現遠程抄表、功率控制、電量控制、遙控操作、催費告警、防竊電等功能，大大縮減了人力資源及時間，與此同時，利用該系統監測并控制某個區域內用戶用電負荷，形成一條較為平整、均勻的負荷曲線，有效保障了電力系統的高效、穩定運行。

1.2 電力負荷控制分類

電力負荷控制系統通常按照通信信道及組網的方式不同分為以下幾種：

(1) 無線公網通信技術

這種技術使用公網網絡信道進行信息的傳輸工作，同時由于無線通信技術的不同，出現了基于GSM、GPRS、CDMA等不同通信技術的負荷控制終端。無線公網技術具有無需網絡建設、初期資金投入少等優點，但存在后期運行費用高，受公網網絡通信狀況限制等問題。

(2) 230M無線專網技術

這種技術以無線電為信道，采用國家無線電管理委員會分配的頻段和地方無線電管理委員會批準的頻率點，采用點對點通信方式。專網具有后期使用費用低，自主維護實時性高等優點。但由于無線電傳播方式受地理位置影響較大，特別是在山區、丘陵地區或高樓林立的城市環境，負荷控制系統主站電臺可通過架設無線中繼站或遠程基站來提高通信成功率。同時，隨著現代通訊技術的發展，基于230M信道的高速數傳系統應運而生。通過對組網方式、路由等技術的優化，提出了通信速度快、基站小型化、蜂窩式組網、通過中繼消除盲區的組合解決方案。

(3) 載波電力負荷控制技術

在傳統的遠方通訊中，載波信號耦合后被高壓線輸送，另一端則需要在此高壓線上進行信息的接收，這樣就實現了遠程的信息通信。而載波電力負荷控制技術則是把10 kHz的信號耦合到電力系統的6～35 kV 母線上，然后通過配電系統到達整個電力系統的最尾端，也就是低壓側。載波負荷控制接收設備負責對接收的信息進行分析，根據控制信號的要求進行控制。

2 電力負荷控制系統在需求側管理中的應用

2.1 推行電力需求側管理的作用

為了緩和電力供需矛盾，優化用戶用電的方式，推行電力需求側管理能夠大大的提高電能的資源利用效率，有利于資源的節約利用和優化配置，從而實現節能減排，實現經濟與社會、環境和諧統一發展，最終為可持續發展戰略增加動力。

2.2 需求側管理的方法和實施內容

目前，電力需求側管理中采取的手段有：（1）技術方法，技術手段是指在電力網絡中通過先進的、高效的裝置設備達到用電效率提高的目的；本文闡述的電力負荷控制系統就是通過對需求側進行管理，達到負荷調整實現用電效益提高的目的。（2）經濟方法，即使用價格手段從經濟的角度對需求側進行引導，實現用電負荷的調整，優化電力資源的使用。（3）引導方法，即采用一定的方式誘導用戶改變用電方式等。（4）行政方法，政府相關單位使用法律、法規、規章、制度、條例等方式促進電力市場的良性發展，促進資源節約和環境保護。

需求側管理的實施內容主要是以下三個方面：（1）增強效能；（2）管理負荷；（3）剩余能源的再利用。其中管理負荷也叫做負荷整形，采用政治、經濟、法律等手段促使用戶優化自身的用電負荷曲線，平衡電力需求高峰與低谷負荷，提升電網負荷率，為供電企業提高生產效益和實現穩定供電提供保障。

2.3 系統應用在需求側管理中的成效分析

電力負荷控制系統在對需求側進行管理的過程中具有以下優點和效果：

(1) 提高負荷預測正確性。負荷預測是需求側管理中不可或缺的一項工作，而這種負荷控制系統的基本功能就是數據采集，準確多樣的數據資源可以為中、短期負荷預測特別是短期預測提供支持。系統不僅能夠實時召測到用戶的負荷、電量、電壓、電流等各類用電數據，還能通過遠程抄表功能實現電能表歷史數據的抄錄和存儲。此外，本系統還能根據不同的季節、用戶行業、生產類型的劃分對信息進行分類處理，大大的提高了預測的準確性，方便供電企業了解地區電網負荷特性、用電規律等信息，為科學合理編制有序用電方案提供數據支持。

(2) 電能質量管理。電力負荷控制系統實現了計量裝置在線監測和用戶負荷、電量、電壓等重要數據的實時采集，利用負荷管理終端的交流采樣等部分，獲得電壓合格率和諧波含量等。電力負荷控制系統的電能監測功能，既能全面掌握電能質量數據，還能通過升級負荷管理終端替代電壓監測設備，減少電網資金投入。

(3) 遠程抄表及電費回收。系統每日定時抄表，完整采集用戶電能量數據，把采集到的數據傳送到營銷系統用于電費預結算，不但可以減少人力投入，還能改善因人工抄表帶來的線損波動，提高抄表準確率。通過預購電等技術手段為電費回收提供支撐，具有顯著的經濟效益。

(4) 用電負荷平衡調度作用，實現電網科學運行。通過對負荷曲線實時監測和控制，按照行業、生產特性等分類，通過安排主動避峰、輪休等多種方式應對在各個用電方案等級下的負荷管理目標，使電網能夠穩定運行。這種技術的應用可以大大的提高需求側負荷管理的準確性和效率，一般情況下，能保證居民生活正常用電，實現電網安全運行和電力資源的有效供應。

(5) 用戶個性化服務。根據用戶需求，向用戶提供用電負荷等用電數據，發布用電信息，為用戶提供個性化服務與管理咨詢，引導用戶調整生產方式，科學合理用電。同時通過系統的中文發布功能，可實時更新電力系統檢修、電力預測、錯峰限電等供電信息，以利于用電客戶合理安排生產。

2.4 系統存在的不足和改進建議

(1) 無線公網通信盲點。目前部分省市電力負荷控制系統主要采用GPRS公網通信，數據的正確性和實時性都受通信質量的影響。公網通信很容易受到天氣、設備位置以及用戶端周邊環境的影響，使得傳輸信號出現盲點甚至是信息的失真。產生這種情況的原因有：第一，電力負荷控制設備的安裝位置偏遠，移動基站的建設尚未完善，信號質量難有保證；第二，電力負荷控制設備處于密集的建筑物或者是地下建筑中；第三，電力負荷控制設備通過串連的方式連接，由于電流互感器是使用雙繞組形式的，產生電磁場之間的干擾，負荷控制裝置難以接受到與實際情況相符的信號。為了克服以上缺點，通常要采取以下手段：第一，使用天線，通過饋線連接天線增加終端設備的信號接受范圍。第二，對通訊模塊進行外移，使得終端的采集器與通訊模塊分開，前者進行用戶用電信息的采集，后者置于信號較好的地段，實現一種聯合通訊的形式。第三，增設信號放大器或抗干擾設備。通過各種有效措施的實施來提高數據的完整新和準確性，不斷地實現對于系統的完善和升級，最終實現數據的完全正確。

(2) 控制負荷與提供服務矛盾。兩者之間的關系在電力供應緊張的時候顯得尤其重要，強制的錯峰在一定的程度上損害了用戶的利益，因此需求側管理尤其要注重供電企業與用戶之間的友好關系，應該營造“客戶第一為中心，市場結合為導向”的工作理念。歸根結底，這只是一種技術上的手段，發動用戶進行用電的調整、改善自身電力消費的結構和方式才是根本的途徑。錯峰是進行需求側管理的一種主要方法，行政手段的實施只能是作為輔助形式。

3 結語

隨著社會用電結構的調整優化，電力負荷控制系統的功能也逐步拓展和完善，系統已逐漸從單一控制轉向多元管理，從限電轉向服務，由原先的數據采集、控制，向多層次數據分析、應用方向發展，電力負荷控制系統在需求側管理中的應用能夠有效的實現節約用電、高效用電、合理用電的目標，為電網和用戶迎峰度夏和節能減排服務。

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