淺析電力系統安全運行中負荷控制技術

葛文靜 張曉云

淺析電力系統安全運行中負荷控制技術

葛文靜 張曉云

現代社會工業化程度不斷增強，人們的生活工作狀態得到了改善，對電力系統的安全要求標準也越來越高。如何能夠有效處理供電側與用電側的平衡問題，始終是電力系統保障安全運行的重要課題。本文結合筆者工作實踐探討了以限電方式優化居民的用電時間與用電指標，并詳細闡述了供電側采用電力負荷控制的技術優勢與操作方法。

電力系統 負荷控制 技術措施

隨著時代的發展，國家電網的規模日益壯大，全國電力網絡鋪設范圍不斷外延，在各供電機構的積極努力下，用電管理方案不斷推陳出新，有效地提升了電力企業的經濟效益。當然，也出現了電力系統供電能力與居民用電不相平衡的問題。供電企業想要保持電力系統的安全運行，需要對電力負荷進行有效的控制，因此探討負荷的控制技術與途徑就顯得意義重大。

一、以合理限電加強負荷控制

很多居民都或多或少有過城市拉閘限電的經歷。但作為供電單位而言，并不能夠隨意地拉閘限電，這樣做既做不到保障電力系統的安全性，也無法獲得有效的經濟效益，更無法贏得來自社會層面百姓的理解和支持。尤其是一旦面臨電力緊張，供電單位就需要有計劃地限電，必須制定科學規范的限電序位。只有堅持限電不拉閘的做法，才能避免因為頻繁停電對居民生活與工業生產所帶來的損失。

通常，制定限電序位需要有幾方面的考慮。對于工業生產的用電大戶而言，要選擇其生產工作可以間斷性開展的行業，如軋鋼企業等，主動查清其使用負荷。對于可以作為限電對象的企業，應該去除必須應用的用電負荷，其余負荷依據輕重緩急的原則排出序位，并將最后結果上報政府部門進行審批。批準通過后的限電執行也需要就地區缺口量向政府進行請示，批準后開始執行緊急限電。對于農村或某些小型鄉鎮企業而言，居民用電指標由電力部門決策發文。確切需要核減某區域內用電指標的，因積極根據電網基數由當地供電單位與相關調度部門配合完成臨時核減，完成農村或鄉鎮企業的限電。需要注意的是，限電序位應該經常性開展調整。

二、以電力負荷控制裝置加強負荷控制

想要達到在電力系統中分層控制負荷，合理實現“控制到戶”“不超不限”和“誰超限誰治理”的目標，應該積極采取必要的電力負荷控制技術確保電網的運行安全，保障重要工業企業的用電和居民生活用電。同時，電力負荷控制技術還要能夠在供電壓力趨于緩和時，通過峰谷波動數值的改變，調節電力網絡負荷的曲線，從而更好地增加電網運行經濟性、安全性，不斷擴大投資效益。

電力系統的負荷控制可分為本地分散式和集中式兩種控制類型。從定義上講，不同用戶負荷均可通過本區域設置的定時開關、定量器、用電負荷連鎖控制器、智能型需量控制器等裝置完成控制，這樣的控制原理就是本地分散式控制。同時，用戶還可統一經網控中心依電網需求，利用控制信道和用戶端接收機實現集中控制。例如，將本地分散控制與集中控制結合后，就能對軋鋼企業等大型用電對象形成最佳的負荷控制。常見的負荷控制裝置有以下幾種：

（一）分散型電力負荷控制裝置

此類型的裝置通常分定量器與定時器兩種，其中電力的定量又可分成三相與單相兩類。定量器裝置的運行原理是：一定時間內，若用電負荷大于負荷預定值后，則出現示警提示，引導用戶降負荷達標準值后繼續使用。一旦降負荷的時間超過15min左右無明顯效果，則自動完成跳閘斷荷動作，起到監控電力負荷作用。實際運行中，電力定量器的作用主要有兩點：第一，在于自動監控負荷，準確及時切除超標線路或設備；第二，在于始終在定值用電范圍內正常用電，提前發出預警信號讓用戶降低負荷量，集中保障主負荷的連續用電。技術研發的不斷進步讓定量器的裝置類別愈加豐富，如出現了綜合測控儀、電能自動記錄儀、微型計算機電力負荷監控儀等裝置。

定時器裝置的運行原理是：用戶在高峰用電時段，定時控制器會自動斷開部分電氣設備，或直接指導部分小型企業直接采取在高峰時段停用電的避峰運行，最大程度保證居民生活用電。例如，各種電力定時開關，往往結構簡單，但能夠有效發揮定時讓峰供電的作用。

當然，要緩解各種用電負荷控制壓力，還可以創新性地應用到頻率控制分散性用電設備。例如，在用電晚高峰時段，設計使用一種智能化的空調控制器，可以在系統頻率較低時及時關閉空調機開關。此控制器以單片機和數據處理技術為主要原理，以電網頻率為目標展開跟蹤測量，頻率值較低則完成負荷切斷，維持當前電網頻率水平。而電網頻率回復到設定值后，負荷控制狀態解除，用戶空調自行開啟。應用頻率控制分散性用電設備新思路后，能夠緩解包括空調在內的各種分散式電氣設的用電供需矛盾。

（二）集中型電力負荷控制裝置

通常情況下，本地分散型電力負荷控制所采用的諸多裝置并未及時全面地掌握用電居民的整體動態情況，這一弊端在集中型電力負荷控制裝置中能夠得到改善，集中性裝置既能全面掌握用戶用電動態，還能夠在短時間內將異常情況報告給用戶，所有的操作都能夠在供電單位的電力調度室內完成。從現階段來看，科技含量的不斷增加使得集中性電力負荷控制裝置的應用范圍不斷擴大，極大地滿足了社會的多元化需要。在集中型電力負荷控制裝置方面，常見的有無線電式、音頻脈沖式、工頻脈沖式、有線式以及混合型負荷控制裝置。功能控制部署方面，集中型負荷控制系統都會有專用的中央控制器統一控制，并配有專用的信道和用戶接收器。電力系統要想在集中性裝置運行下實現更多的功能，還得益于其系統具備的多層次結構，不同層次之間與監控系統緊密相連，確保了數據互聯傳輸。

三、重視避峰讓電，提升節約用電意識

當前，全國上下正掀起一陣節能減排、降耗提效的浪潮。所有電力用戶也應該積極響應國家宣傳，自覺貫徹計劃用電和節約用電舉措。因而，在探討電力系統的安全運行負荷控制技術時，供電單位還應該做到大力宣傳國家政策，幫助百姓養成自覺性的節約用電意識，要讓群眾深入理解電力能源的形成及傳輸，逐步培養群眾良好的用電習慣。在普通居民家中，也存在一些可以避峰用電，并且又不會產生較多影響的用電設備。同時，在各小型企業的生產計劃制定時，也應該合理錯開高峰時段生產。例如，廠區內的水塔抽水系統等很多用電設備就可以合理地避峰用電；再如，對生產企業內的備料、粉碎作業，也可以直接選擇在后半夜開展，錯開晚高峰。一旦大多數用電戶都自覺養成了節約用電、合理錯峰用電的好習慣，就能夠確保電力系統在正常負荷下安全運行。

四、結語

當前，經濟社會的迅猛發展使得電力系統的負荷控制成為不可回避的話題。有效執行負荷控制能夠對電力系統產生積極的影響和作用。在探討負荷控制技術措施方面，可以通過合理限電、配置電力負荷控制裝置、提高用戶錯峰節約意識來加強負荷控制，從而幫助電力系統更加安全高效地運行。

（作者單位為國網安徽省電力公司宿州供電公司）

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葛文靜（1980—），女，安徽宿州人，本科，助理工程師，主要研究方向：電力營銷。張曉云（1973—），女，安徽宿州人，本科，助理經濟師，主要研究方向：電力營銷。］