智能電網環境下的電力負荷管理系統研究

摘要：電力需求和電力負荷隨著經濟的發展不斷增大，加強用電側的管理成為電力企業必須認真面對的問題。隨著智能電網的發展，對電力負荷管理系統提出了更高的要求，研究電力負荷管理系統的結構、功能及當前系統運行中存在的問題，將有助于進一步提升負荷管理系統的能力，為智能電網的安全、經濟運行提供保障。

關鍵詞：智能電網；電力負荷管理系統；電力需求；用電側管理；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM73 文章編號：1009-2374（2015）33-0005-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.003

社會經濟的快速發展以及人們生活水平的提高，使得電力需求不斷增大，用電負荷不斷攀升，如何加強電力需求側的管理，已成為了電力企業急需解決的一個問題。2009年，我國提出建設國家智能電網的戰略規劃，為電力負荷管理系統的發展提供了契機，電力負荷管理系統經過多年的發展，現已成為電力需求側管理最為重要的技術手段，通過削峰填谷、合理限電等手段，達到優化電力負荷分布、提高電力用戶和電網的負荷率、提高電能利用率、實現智能電網的安全經濟運行的目的，其重要性受到了國家政府、電力企業及電力用戶越來越多的關注。

1 電力負荷管理系統的發展歷程

電力負荷管理技術起源于20世紀30年代的英國，目前世界上已有幾十個國家應用了該技術。電力負荷監控技術的應用在我國開展較晚，從20世紀70年代開始至今大約經歷了探索、試點、推廣應用、轉型發展四個時期，自1998年后，我國的電力負荷控制系統正式改名為電力負荷管理系統，在原有系統控制功能的基礎上逐步加強了用電負荷管理方面的功能，從用電信息管理、用電信息服務、電壓合格率監測、電力運行安全性和經濟性等方面進行了優化轉型，從而更好地發揮出了其電力管理的重要作用。

2 研究電力負荷管理系統的意義

智能電網環境下，電力負荷管理系統是智能電網安全、經濟運行的重要保障，也是電力企業自動化技術發展的必然趨勢，認真研究電力負荷管理系統建設和運行的經驗方法，將會對電力企業、電力用戶和社會環境產生深遠的影響。對電力企業來說，充分利用好電力負荷管理系統，盡力發揮其強大的管理功能，將在很大程度上幫助電力企業提高智能電網的安全性、穩定性和經濟性，使企業獲得更高經濟效益。對電力用戶來說，電力負荷管理系統可以讓其從電力企業獲取實時的用電信息，合理調控自己用電量。對社會環境來說，通過電力負荷管理系統可以在全社會有效推進有序用電和合理用電，優化資源，避免浪費，對實現節能降耗、減輕環境污染有著極大的幫助。

3 電力負荷管理系統的組成及功能

3.1 電力負荷管理系統的組成部分

電力負荷管理系統主要由管理中心、通信信道、負荷管理終端三部分組成：

3.1.1 管理中心是電力負荷管理系統中最重要的部分，負擔著電力負荷管理系統運行和管理的指揮任務。管理中心建立在供電企業端，通常由計算機網絡、數據傳輸信道機和電源系統組成，其中計算機網絡主要由網絡服務器、負荷管理工作站、監控工作站、前置計算機、顯示器、打印機、集線器等設備組成。

3.1.2 通信信道是負責管理中心與負荷管理終端之間數據傳輸的通道，主要有230MHz電力無線專網、有線電話網和無線通信公用網等類型。我國電力企業主要采用無線通信公用網進行負荷管理系統中的信號與數據傳輸，電力企業自己投資建設的230MHz通信的專用網絡、中國移動的GPRS和中國聯通的CDMA是最常使用的無線通信網絡。

3.1.3 負荷管理終端和數據采集終端是安裝在電力用戶側的設備，其作用是采集、計算、存儲電力用戶有實時用電信息、供電狀況、電量信息及電表計量數據等用電負荷數據，通過通信信道上傳到管理中心，并執行管理中心的負荷控制命令。

3.2 電力負荷管理系統的功能

3.2.1 數據采集功能。電力負荷管理系統采集的數據主要有用電現場監控終端采集的數據和負荷管理終端對計量電能表等監測設備的數據采集。通過定時采集和隨機采集兩種方式對所有的監控終端數據進行收集，并存儲于管理中心的數據庫中。

3.2.2 電力負荷控制功能。電力負荷控制是管理中心通過分析采集到的數據后，將負荷控制命令傳送到負荷管理終端，以實現對用電負荷的管理與控制。電力負荷控制功能包括定值閉環控制、遠方遙控、負荷控制策略和技術的管理。

3.2.3 電力需求側管理與服務支持功能。電力需求側管理可以幫助電力企業有效落實政府對電力需求側的管理措施，以達到政府要求的節能降耗要求，并能為電力企業提供全面的數據，及時、準確地反映當前電力市場的需求狀況，為電力企業預測電力需求、調整電力供應、判斷供電故障提供依據，有助于電力企業提升整體服務能力與服務質量。電力負荷管理系統還能為用戶提供用電負荷曲線，幫助用戶進行用電負荷曲線優化分析、企業生產用電成本分析等數據分析和技術指導工作。

4 智能電網對電力負荷管理系統的影響

2009年國家電網公司提出了建設智能電網的戰略規劃。隨著智能傳感器和現代信息通信等技術的飛速發展，智能需求響應、智能有序用電、智能用能服務等也將成為電力需求側管理的內容。智能電網強調電網與用戶間信息上的互動。電力企業需要及時掌握用戶的用電情況，為智能電網的系統規劃和安全、經濟運行提供依據，電力用戶需要獲得當前的電價、供需形勢等信息，以利于降低用電成本，產生良好的社會效益。所以，智能電網對電力負荷管理系統提出了更高的要求，要求電力負荷管理系統進一步加強用電側監控技術、信息采集和通信技術、智能電能表技術的研究應用，加快監測終端、智能電能表、智能控制等設備的研發，進一步拓展智能用能服務技術應用。智能電網的建設將進一步加強電網公司與用戶之間的實時互動，有利于全面推進電力需求側管理工作，進而推動電力負荷管理技術的發展。

5 智能電網環境下電力負荷管理系統中存在的問題

我國電力負荷管理系統在經歷長時間的發展后，已逐漸成為一套成熟的用電側管理系統，但在整個系統運行中還存在著一些問題，制約了電力負荷管理系統功能的發揮。第一，負責電力負荷管理系統運行維護的人員較少，且沒有成立專門的運維機構；第二，無線通信公共網絡不適合有序用電功能。通過多年的使用發現，GPRS網絡運行不穩定，斷線率較高，無線公共網絡存在盲點，信號的強弱、漂移有一定的隨意性，還存在一旦欠費，立即停機，影響系統通信。這些GPRS通信的穩定性、安全性問題，對信息安全也存在不利影響；第三，用電信息采集系統中開發有序用電功能，不能滿足有序用電應用的全面需求；第四，建設資金投入不一，運行、維護資金明顯不足。

6 結語

智能電網環境為電力負荷管理技術的發展提供了新機遇與挑戰，因此加強電力負荷技術的系統研究與開發應用，將有助于電網與用戶之間的互動，有利于電力用戶和電力企業科學合理的規劃供需關系，優化電力資源配置，實現智能電網的安全、經濟運行。

參考文獻

[1] 高梨，都亮.用電負荷管理（第1版）[M].北京：中國電力出版社，2012.

[2] 李建華.電力負荷管理終端研究[J].科技傳播，2011，（20）.

作者簡介：嚴芳玲（1978-），女，江西南康人，國網江西省電力公司贛西供電分公司工程師，研究方向：電力系統自動化用電管理。

（責任編輯：周 瓊）