電力計量中負荷控制管理系統的應用分析

摘要：充分運用技術手段，充分發揮電力計量中負荷控制管理系統在電力需求側管理中的各項優勢，提高電力部門有序用電管理水平，是保障電力安全穩定運行的重要手段。從對電力計量中負荷控制管理系統建設的相關概念談起，然后對系統的整體結構和功能進行說明，最后就電力計量中負荷控制管理系統中核心功能模塊的應用進行剖析。

關鍵詞：電力計量；負荷控制；管理系統；應用

作者簡介：賈志強（1968-），男，河北唐山人，唐山供電公司開平客戶分中心，工程師；何珊珊（1980-），女，河北樂亭人，唐山供電公司計量部，工程師。（河北 唐山 063000）

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）03-0246-02

隨著當前電力市場改革的不斷深入，對供用電各環節進行管理的好壞將在很大程度上決定電力部門的經濟效益。實踐證明，加強對電力計量中的負荷控制管理是提高電力部門經濟效益的重要途徑之一。根據電力管理部門的實際需求，構建電力計量中所需的負荷控制管理系統，通過先進的信息技術手段實現用戶負荷現場的高效管理，有效提高電力管理部門電力計量中的負荷管理水平。

一、電力計量中負荷控制管理系統建設概述

1.電力計量中負荷控制管理系統建設的基本原則

統一規范建設：電力計量中負荷控制管理系統的建設應按照有關電力管理部門的相關標準和規范統一設計、統一規劃、統一建設的原則組織實施，而且建設管理應嚴格按照具體的工程質量標準和工作程序進行。

系統可靠安全：為了保證電力計量中負荷控制管理系統處理的相關數據的安全穩定可靠，在建設系統時務必采用先進的、安全可靠的技術手段和方法，以滿足系統連續穩定運行的需求，從技術上為整個負荷控制業務的穩定運行提供保障。

功能子模塊的相互獨立：保證負荷控制的可靠性以及電能量數據的精確性是電力計量中負荷控制管理系統要實現的核心任務。為了實現這一核心功能任務，就要求系統在設計時一定在確保負荷控制功能安全穩定的前提下保證系統各功能子模塊之間的相對獨立，確保各功能子模塊之間數據交換的安全，有效提高系統要處理的電能量數據的精確性。

系統開放可拓展：為了保證系統后續功能的有效集成，要求系統在設計時應支持功能的不斷升級和完善以及用戶數據容量的動態增長。

2.電力計量中負荷控制管理系統建設的功能需求

發揮對有序用電的各項支撐作用，實現數據的自動采集。用戶計量點累計電量、瞬時電量、用電事件、電能質量等供電數據是反映用電故障以及為用戶用電結算提供參考的重要數據依據，要求系統通過實時跟蹤和監測電力運行情況中的以上各項數據變化情況，在發現問題時可以及時發布預警信息，并實現用電措施的動態有序調整，保證供用電秩序的穩定，盡可能地將電力供應不足造成的損失控制在最低水平。

輔助電力管理部門提高對需求側負荷控制管理的服務水平。通過將監測點向用戶設備端延伸，以實現對用戶負荷的實時動態監測，從而可以根據客戶的需要進行有效的用電負荷控制操作，優化用戶的用電方式，減少用戶的用電成本支出，從而有效提高需求側負荷控制管理服務水平。

實現電力運行監測分析作用。一是要求系統能夠對電能計量裝置運行的相關狀態信息進行遠程監測，通過檢測的情況來分析相關的計量故障以及用戶竊電等客戶異常用電情況；二是通過分析電能計量中的供電可靠性、電壓以及功率因數合格率等相關因素來實現供電質量的科學監測；三是數據統計分析，通過統計不同行業、不同地方的負荷分析以及線損統計與分析等用電情況及時、準確掌握電力市場需求狀況。

二、電力計量中負荷控制管理系統的結構和功能

1.電力計量中負荷控制管理系統的結構

一般而言，電力計量中負荷控制管理系統主要由構成電力負荷控制中心的主站端計算機系統、負荷控制終端以及負荷控制信道這幾部分組成，系統總體架構示意圖如圖1所示。

電力負荷控制中心的主站端計算機系統主要由前置機、服務器、工作站、UPS電源等組成。該部分作為整個系統的主控站可對各負荷控制終端進行有效的監控，這些主站端計算機系統多與配電網調度控制中心集成在一起進行建設。

負荷控制終端主要包括集中抄表終端、配變終端以及專變采集終端等終端裝置。這些裝設在用戶端的終端設備是在電力負荷控制中心主站端計算機系統的控制下工作的，主要用于執行控制中心發出的各項命令，同時還可以將采集的相關終端數據信息傳送給電力負荷控制中心。

負荷控制信道主要由一定規格的光纖通道以及無線通訊和無線公網等組成。該部分是連接主站系統和現場采集終端之間的信息通道，確保終端實時準確響應主站系統命令。

2.電力計量中負荷控制管理系統的功能

總體而言，電力計量中負荷控制管理系統主要具有如下幾個方面的功能：一是管理功能。如實現負荷控制實施方案的編制。通過系統提供所需的電子制表功能來實現日、月、年各種報表的打印。二是負荷控制功能。主要可以以自動或手動方式定時執行控制中心發出的跳、合閘操作命令的動作以及對發送功率控制和電能量控制投入與解除的命令。同時還可以實現對系統負荷控制終端方單個終端的功率控制時段、功率數值以及電能量定值的設定和調整等功能。三是數據統計分析功能。該功能主要包括對不同供電區域累計電量的統計功能，對用戶關聯表計的三相不平衡率分析功能，針對累計停電時間、停電次數的供電可靠性分析和供電質量的分析功能以及針對各種異常情況，分析其產生的可能原因的計量裝置故障分析功能。四是通信功能。主要包括各負荷控制中心與相應的負荷控制終端之間的數據信息交換。下級負荷控制中心與上級負荷控制中心之間的數據信息交換。五是用電異常監測及報警功能。當用戶出現用電異常時，系統的終端會自動診斷用戶的異常用電信息，然后會向系統的主站進行報警。其中，常見的用電異常問題如下：計量柜異常打開、電表異常打開、電表參數設置改變、檢測電壓、電流回路的錯接線等。六是其他功能。主要包括調試時與終端通話功能以及對配電網中各種電氣設備分、合閘操作及運行情況監視的功能。

三、電力計量中負荷控制管理系統中核心功能模塊的應用

1.數據采集功能模塊的應用

電力計量中負荷控制管理系統的數據采集采用當前數據通信應用最為廣泛的，同時支持TCP 協議和UDP 協議的GPRS以及CDMA 等公共無線數據通信以及網絡撥號通信與短信通信相接合的通信方式實現的。需要指出的是數據采集功能模塊的應用需要遵循如下幾點：一是確保數據采集時能夠在多線程并發的通信調度管理下很好地實現多采集服務器負載均衡機制；二是在數據采集時除了必要的通道外，還應靈活配置兩個以上備用的通道，確保任務繁重時這些備用的通道能夠自動均衡負載，提高數據采集的效率和精確度；三是當系統定時采集遠方抄錄的數據時，一定要保證定時采集的時間間隔劃分的科學合理，而且在抄錄數據時應根據實際需要合理制定抄表策略，保證數據采集的精確性；四是為提高數據通信的安全性和可靠性，確保電力計量中負荷控制管理系統的數據采集時電力負荷控制中心的主站端計算機系統與負荷控制終端之間的數據通信采用的數據壓縮算法的可靠性。

在實際的應用中，電力計量中負荷控制管理系統的數據采集項目一般包括兩項：一是日負荷曲線，用來記錄計量裝置在一日內一定的時間下用電現場的多種負荷變量數據，這些數據主要涉及有功功率、無功功率以及平均功率的數據情況，然后控制中心根據采集的這些數據信息對電能使用情況進行控制；二是故障事件數據記錄，包括電流過負荷、失壓、過壓、斷相、上/掉電等故障事件涉及的相關數據，每個記錄要包括事件問題描述以及起止時間等。

2.負荷控制功能模塊的應用

電力計量中負荷控制管理系統的負荷控制功能模塊的應用主要可以通過按功率控制、按點能量控制以及自動控制三種控制方式來實現。

按功率控制：系統的負荷控制中心會對用電現場的用電功率情況進行實時的監控，當用電功率超過設定值時，系統控制中心就會向終端發出警報信號，終端接收到控制中心發來的警報信號后按進行負荷控制。如功率已降到設置值以下或相關的功率控制已被解除，控制中心會自動撤消對終端的功率控制。

按電能量控制：系統的負荷控制中心會對用電現場的電能量的使用情況進行實時的監控，當用電量達到設置值的百分之八十，系統控制中心就會向終端發出相應的告警信號，終端接收到控制中心發來的警報信號后進行負荷控制。

自動控制：以跳閘控制為例，在系統負荷控制中心的控制下，如果在設定的時間內，負荷未被控制在設定的定值范圍內，負荷控制終端自動發出跳閘命令，執行跳閘操作。待跳閘結束，電量定值重新設定后，負荷控制終端自動完成合閘操作，從而完成相關的負荷控制任務。

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（責任編輯：王祝萍）