電力負荷管理的淺談

何春林

【摘 要】電力客戶用電相對集中，造成電網高峰缺負荷，低谷窩負荷，峰谷差越來越大。然而，用戶對電能的質量、供電可靠性的要求越來越高。因此，采用先進的技術手段來調節(jié)負荷、保證供電、搞好負荷預測、提高用電管理的電力負荷管理越來越受到重視，在近幾十年得到了迅猛的發(fā)展。

【關鍵詞】電力負荷管理；現(xiàn)狀；發(fā)展方向

【Abstract】The relative concentration of electric power customers， resulting in a peak power grid load， low load Waterloo， peak growing worse. However， users of electric power quality， supply reliability have become increasingly demanding. Therefore， the use of advanced technological means to adjust the load to ensure the power supply， do a good job of load forecasting and improve the management of electricity power load management is receiving increasing attention in recent decades has been the rapid development.

【Key words】Power load management； Present situation； Development direction

0 引言

電力負荷管理技術無論是在缺電情況下的技術限電還是對用戶負荷的經濟管理，都是十分有效的技術手段，也是移峰填谷的先進手段。負荷管理系統(tǒng)與配電調度自動化系統(tǒng)相結合，促進了電網管理向現(xiàn)代化方向發(fā)展，提高了電力調度自動化、辦公室自動化和電力營銷管理現(xiàn)代化的實用水平。對負荷進行控制的想法是伴隨電力工業(yè)的產生和發(fā)展而出現(xiàn)的。法國于1986年在1500個變電站中建立了1300個電力負荷音頻監(jiān)控系統(tǒng)；瑞士安裝音頻監(jiān)控終端機近1萬臺，可監(jiān)控全國80%以上的電力負荷，20世紀80年代末美國就已有200多家電力公司應用了電力負荷監(jiān)控技術[1]。在我國，電力負荷控制技術起步較晚，起初傳統(tǒng)的電力負荷控制方法是采用行政、經濟手段進行間接控制，這是用來解決供需矛盾、調整負荷曲線、保證電網安全經濟運行的有效措施。但是，由于缺乏必要的技術手段，很多地方計劃用電的政策得不到有力的貫徹落實。缺乏技術手段的單純間接控制不能實現(xiàn)實時控制，不能實現(xiàn)用戶用電，宏觀拉平負荷曲線，所以實時電力負荷波動帶來的一系列問題仍然存在[2]。

在計劃用電和電力供需十分突出的情況下，電力負荷控制技術的研究和應用問題開始引起重視。從1977年底，我國開始了電力負荷控制技術的研究和應用工作。從1977-1986年探索階段，研究了國外電力負荷控制技術采用的各種方法，并自行研制了音頻、工頻波形畸變、電力載波和無線電控制多種裝置。1987-1989年是有組織的試點階段從1990年開始進入全面推廣應用負荷控制系統(tǒng)階段。進入20世紀90年代中期，隨著國家經濟體制改革的不斷深入以及社會主義市場經濟的不斷發(fā)展和完善，電網的建設也有了相當?shù)囊?guī)模，電力供需矛盾趨于緩和，大部分地區(qū)不缺電，限電拉閘的現(xiàn)象已基本消失，某些地區(qū)形成了供過于求的局面，賣方市場的形成要求電力企業(yè)進一步轉變觀念，加強管理，完善服務.促進銷售。隨著電力市場化進程的加快，對電力負荷控制系統(tǒng)技術發(fā)展提出了新的更高層次的要求，從系統(tǒng)功能上弱化“控制”，增強“管理”，逐步適應電力企業(yè)商業(yè)化營運的要求和不斷改進企業(yè)管理增強企業(yè)效益的要求，在電力負荷控制系統(tǒng)的基礎上加強和完善了負荷管理的功能[3]。隨著電力部門市場化進程的加快，對電力負荷控制系統(tǒng)技術發(fā)展提出了新的更高層次的要求，從系統(tǒng)上弱化控制，增強管理，逐步適應電力企業(yè)商業(yè)化運營的要求和不斷改進企業(yè)管理增強企業(yè)效益的要求，在電力負荷控制的基礎上加強和完善了負荷管理的功能。在電力負荷控制基礎上擴展起來的功能和負荷控制綜合在一起就形成了負荷管理系統(tǒng)。這些擴展功能包括：為電能管理服務；為大用戶提供信息，更好的為用戶服務；有效控制地方上網電廠；為配網自動化服務；管理中心計算機網絡具有聯(lián)網和通信功能。電力負荷管理系統(tǒng)的應用面和規(guī)模不斷擴大，系統(tǒng)的功能和質量都有了很大的改進和提高，電力負荷管理技術正向更高層次發(fā)展[4]。

1 我國電力負荷管理技術存在的問題及改進措施

1.1 電源問題

終端電源是否正常是終端能否安全、可靠運行的極為重要的因素之一，。根據現(xiàn)場勘察的情況看，由各種電源問題而導致的終端故障約占故障總數(shù)的10%以上。低壓側計量用戶負荷控制終端電源的引人點最好在計量柜內的低壓母線上；雙電源用戶的終端電源最好取自于低壓總 開關的上口前且用戶不容易接觸的母線上：單回路 高壓側計量的用戶.最好把電源的引人點放在高壓計量TV柜內。這就要求廠家在制造TV柜時.要考慮給負荷控制終端提供一個100V的電源口。

1.2 規(guī)范負荷控制系統(tǒng)的技術標準

目前，負荷控制系統(tǒng)存在主站與終端之間兼容性較差，不同廠家設備之間不能相互兼容的問題。要解決這一問題.就要求所有生產負荷控制設備的廠家聯(lián)手制訂統(tǒng)一的接口標準，保證所生產的配件是符合統(tǒng)一接口標準的標準配件。從而使用戶在進行功能選擇和二次投資時具有更大的靈活性，也容易實現(xiàn)負控設備生產廠家之間的良性競爭機制。

1.3 制定集中抄表的技術規(guī)范

計量表種類繁多，各種表的出口標準及通信規(guī)約各不相同，這就給終端抄表帶來極大困難。根本的解決辦法是統(tǒng)一終端RS485口和表計RS485口的出口標準和通信規(guī)約，這樣既簡化了抄表過程，增加了抄表的安全性和可靠性，同時也大大減少負荷控制檢修人員的工作量，但是這一成果的獲得要經過一個相當長的過程和許多技術人員的共同努力[6]。

1.4 終端主板上缺少本地調試通信口

增加本地調試通信口后，可以把負荷控制終端與用戶局域網相連為用戶輸送相關負荷控制數(shù)據，使用戶能夠更好地組織生產、節(jié)約能源，使負荷控制終端在為供電部門服務的同時，為用戶提供高效、優(yōu)質服務，也可大大方便負荷控制檢修人員的工作。負荷控制檢修人員檢測到復雜故障為檢修人員快速、準確地找到故障點提供了極大的方便，并且也為分段檢修終端設備提供了可能。

1.5 增加終端機的遠方復位功能

負荷控制終端死機問題的通常處理方法是把負荷控制終端關掉電源重新啟動，所以，由負荷控制終端死機造成的終端超時及抄表故障等問題，都可以通過增加終端機遠方復位功能輕松解決[7]。

1.6 強化負荷在負荷預測方面的功能

影響負荷預測準確度的因素有很多，其中包括難以預料的隨機因素和不可知因素，所以，在應用傳統(tǒng)模型和現(xiàn)代技術進行預測的同時，還應增加一個修正公式。修正公式的數(shù)據源主要是由用戶輸入終端的本單位短期內大的用電變化項。終端把用電變化項數(shù)據上傳存至主站服務器的修正值數(shù)據庫，通過修正公式計算得出修正電量值，用其對理論預測電量加以修正即可得到最終預測電量值。為防止用戶對用電變化項數(shù)據人為造假，就需建立一套完善的獎勵和懲罰制度，對造假用戶視情節(jié)輕重給以不同程度罰款，并把罰款所得獎勵給如實輸入的用戶。

1.7 提高負荷控制系統(tǒng)采集數(shù)據的有效利用程度

負荷控制系統(tǒng)采集的數(shù)據被存放在負控數(shù)據庫中且有備份數(shù)據庫，經過分析、處理后提供給中心數(shù)據庫A。中心數(shù)據庫A也可以從負荷控制數(shù)據庫中隨時提取數(shù)據：將中心數(shù)據庫A中的數(shù)據代人電費計算公式得到電費數(shù)據傳送給中心數(shù)據庫B；中心數(shù)據庫B在接到銀行營業(yè)室的申請單并通過身份驗證后.將電費數(shù)據經銀行中間數(shù)據庫提供給銀行營業(yè)室：銀行營業(yè)室在收取電費后，中間數(shù)據庫A和B中自動產生一個交費情況記錄字段并同時傳送給營銷營業(yè)室：營銷營業(yè)室可以隨時向中心數(shù)據庫A、B和銀行中間數(shù)據庫提出數(shù)據查詢申請，身份驗證通過后可獲得查詢數(shù)據；同時，營銷營業(yè)室肩負著監(jiān)督和檢查中心數(shù)據庫A、B及銀行中間數(shù)據庫的職能[8]。

2 我國負荷管理技術的發(fā)展方向

從目前電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢看，原有的電力負荷控制系統(tǒng)已遠遠不能滿足用電管理的現(xiàn)代需求.必須要進行功能及技術上的更新及完善。總的方向是：通信組網的多樣化、故障診斷與維護自動化、服務性系統(tǒng)、用電企業(yè)的最佳助手、終端多樣化。具體細化內容如下：

2.1 擴展應用對象

新的負荷管理系統(tǒng)應以變電站、大用戶、公用配變、居民戶等為主要控制管理對象，為電力企業(yè)掌握實時供用電信息、合理調度電力生產和供應、改善電網負荷曲線、提高供電和服務質量、加強營銷管理等。

2.2 加強集中抄表和遠方抄表功能

通過科學的數(shù)據傳輸和信息處理技術，保證數(shù)據傳輸準確無誤，保證抄表數(shù)據時間的一致性和及時性，為電費集抄和結算提供現(xiàn)代化手段[9]。

2.3 加強預購電和限電催費功能[10]

對高耗能企業(yè).以及信譽等級差的客戶利用負荷控制終端自身具有的定量控制功能實現(xiàn)預購電控制.使其進行先購后用，杜絕出現(xiàn)呆壞帳.通過系統(tǒng)信息傳輸功能和遙控功能，向用戶催交電費或實施催交電費性限電。

2.4 終端數(shù)據用戶側共享

在負荷控制終端上增加通信端口，將各種數(shù)據信息傳給用戶的管理系統(tǒng)，為用戶提供實時用電數(shù)據和信息，使用戶及時了解掌握用電情以便在供電企業(yè)的指導和幫助下進行自我控制調節(jié)用電.提高用電效率，降低用電成本，達到安全高效經濟用電的目的。

2.5 增加配變管理功能

通過對安裝于公用配電變壓器上的終端沒備，實現(xiàn)對變壓器的實時監(jiān)測管理.以及時發(fā)現(xiàn)變壓器的異常或不合理不經濟的運行現(xiàn)象.如：輕載、超載、三相不平衡等，進而達到改善提高運行效率、保證電壓質量、確保運行安全的目的。

2.6 增加并網管理功能

對以下幾類用戶：地方小火電、地方小水電、熱電廠、以及其他各種類型的并網用戶。通過監(jiān)測并網點的發(fā)電、上網、下網等計量點的負荷、電量數(shù)據，繪制相應的負荷、電量曲線，及時了解實時的供用電情況，并根據電力企業(yè)的實際需求.依據有關規(guī)定或協(xié)定，對其進行合理監(jiān)控，使之上網電量始終控制在計劃指標內，按電網系統(tǒng)的要求進行發(fā)電和上網[11]。

2.7 增加計量監(jiān)測和計量裝置的遠程實時檢定功能

通過系統(tǒng)遠程抄表功能.將智能電表的各種監(jiān)測數(shù)據、運行參數(shù)抄讀回系統(tǒng)中心站.以定時跟蹤了解客戶計量裝置的運行狀況.從而做到及時發(fā)現(xiàn)和記錄異常情況，為事后追憶和有效處理解決。提供依據和方向。硬件加裝實時校表裝置.使計量表得到實時的檢定，當電能表出現(xiàn)故障時即時上報。

2.8 增加防竊電功能

為終端加裝高精度交流采樣裝置測量用戶的用電量，并與從電能表抄得的數(shù)據相比較。分析由交流采樣計算得到的電量曲線和從表計得到的電量曲線的對比圖.從而實現(xiàn)防竊電的功能[12]。

2.9 增加供電質量管理功能

電壓合格率統(tǒng)計分析、功率因數(shù)統(tǒng)計分析、諧波監(jiān)測統(tǒng)計分析、供電可靠性統(tǒng)計分析、增加電能損耗管理功能、線損統(tǒng)計分析、變電站母線平衡統(tǒng)計分析、增加負荷統(tǒng)計分析預測管理功能、負荷統(tǒng)計分析[13]。

3 結束語

在通信技術、信息技術、自動化技術不斷發(fā)展成熟的今天，充分利用現(xiàn)有負荷管理系統(tǒng)的通信和處理能力，將各項促進DSM進步的新功能融人到該系統(tǒng)中來，走系統(tǒng)集成的道路，以較小的代價不僅能盤活現(xiàn)有的國有資產，而且從技術上真正起到促進電力營銷邁向現(xiàn)代化[14]。

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[責任編輯：謝慶云]