沈驥
摘要:本文首先分析了電力計量中負荷控制技術的應用優勢,接下來詳細闡述了低負荷下的電力計量,最后對負荷控制管理系統在電力計量中的運用做具體論述,希望通過本文的分析研究,給行業內人士以借鑒和啟發。
關鍵詞:系統功能;電力計量;系統結構;負荷控制管理系統
引言
負荷控制管理系統具有數據統計分析以及遠程抄表等功能,可實現對用戶用電信息的遠程采集與監測,能夠將抄表系統與負荷管理系統有機結合,達到對電力負荷實施全面監管的目標。進一步提升電力計量工作水平,保證其精準度與效率,電力企業開始將負荷控制管理系統運用到了電力計量工作之中,并取得一定成績。
1電力計量中負荷控制技術的應用優勢
1.1顯著提升電網運行的穩定性
在實際運行過程中,電力網絡因受到自然環境、用戶量級和傳輸速度等多種因素影響,易在線路中形成較大的電能負荷。在引入相應的負荷控制措施后,相關人員可通過遠程系統控制和計量設備參數調整,實現對電網整體供電運行狀態的監測、預警和調節,第一時間避免超負荷問題的產生,保證電網長期處于穩定工作狀態。
1.2切實強化電力用戶的服務體驗
現階段,隨著電網企業業務功能的不斷拓展,電網中的各類電力設備設施越來越多,為電網負荷增加了大量的產生主體。同時,隨著電網系統的日益復雜化,電能供給不穩定和供電線路中斷頻繁問題不斷顯現,大大降低了電力用戶的應用體驗。應用負荷控制技術后,一方面電力企業相關人員可實時采集電網當前的運行參數,及時采取行之有效的故障處理措施,將用戶用電行為所受影響降至最小。另一方面,有助于相關人員對某段時間內電網運行能力做出預期,及時發布相應的故障風險預警信息,保證電力用戶在工作和生活方面做出適當調整,防止因供電服務問題造成負面的社會事件。
2低負荷下的電力計量
電能表主要由永久磁鐵產生的制動力矩、電壓工作磁通產生的自制動力矩和電流工作磁通產生的自制動力矩組成,此外,還有一些附加力矩,如上、下軸承與轉軸間的摩擦力矩,計度器傳動齒之間的摩擦力矩,轉動元件與空氣間的摩擦力矩,這些摩擦力矩的方向是與驅動力矩的方向相反并阻礙轉盤的轉動,使電能表表現出負誤差,電流鐵芯的磁化曲線是非線性的,為了補償電流的抑制力矩、摩擦力矩、和電流鐵芯的非線性影響引起的負誤差,在電能表中會有輕負載調整裝置,能夠產生與驅動力矩方向相同的附加力矩,能夠補償誤差。當負載電流發生變化時,有功功率與視在功率的比值會發生變化,當負載電流在額定電流的5%~30%左右正反方向都會產生較大的誤差,功率因數為0.5時會比功率因數為1時的誤差要大,當負載電流在基本電流的30%~100%左右會有較大的正誤差,當負載電流大于基本電流100%以上時會產生較大的負誤差。因此感應式電能表要在0.3%Ib下才能啟動并進行計量,誤差曲線變化較大,尤其在低負荷時誤差較大;而電子式電能表非常靈敏,在0.1%Ib下就能開始啟動并進行計量,且誤差曲線好,在全負荷范圍內誤差幾乎為一條直線。低負荷下的互感器誤差也會影響電力計量的精確性,電壓互感器通過一次繞組和二次繞組產生兩個感應電動勢,這兩個感應電動勢與匝數成正比,由電壓互感器的原理可知,電壓互感器在調整之前點電壓誤差都是負值,電壓互感器的正值誤差是進行誤差補償后才出現的,電壓互感器的誤差分為空載誤差和負載誤差,空載誤差是固定的,因此負載誤差才是電壓互感器最大的誤差影響因素,在二次負載中產生的負荷電流會在一次繞阻和二次繞阻上產生壓降,這會對二次電壓產生影響,出現負荷誤差,因此,在選擇互感器類型時應考慮實際的二次負荷的范圍,避免實際的二次負荷與額定的二次負荷相比產生空載,保證電壓互感器在實際的使用中誤差達標;電流互感器的二次電流在旋轉后與一次電流相比時如果大小和相位都不相同,便會產生比值誤差和相位誤差,電流互感器在理想情況下的實際二次電流乘上額定變比與一次實際電流的差是隨著一次電流的增大而減小的,增幅也同時減小,互感器的二次電流相量逆時針旋轉180°后與一次電流的相量之間的相位差會隨著一次電流的增大而減小,降幅也同時減小,因此,互感器在低負荷下的運轉會出現計量范圍超出電能表精度的情況,在實際應用中應避免。低負荷下的外部電路會對電力計量產生影響,外部電路的阻抗越大,電流互感計量器的誤差越大,外部電路主要有導線電阻和接線端子,導線電阻和接線端子的阻抗增大會導致計量誤差改變,因此二次繞阻所接入的負載功率要限制在額定容量以下而不是最大容量以下。
3負荷控制管理系統在電力計量中的運用
3.1負荷控制功能模塊運用
在對負荷控制功能進行具體應用時,會通過以下幾種控制方式,完成對電力負荷的科學管控:(1)電能量控制。控制中心會按照現場電能量使用情況,對用戶用電全過程展開全面監控,且會在電量達到預先設置數值80%時,向終端發出預警警示??刂平K端在接收到預警信號后,會自動展開對電力負荷的管控,直至電力負荷達到相應要求范圍內為止。(2)功率控制。負荷控制中心會按照現場用電功率實施監管與控制,且會在用電功率超過預設標準時,及時向終端發出預警,而終端接收到預警信息后,會迅速按照事先預制程序,對負荷實施管控。在功率下降到安全范圍時,控制中心會發出預警解除信號,終端對于電力負荷的管控也會隨之停止。
3.2數據采集功能運用
(1)網絡、短信通信與公共無線通信數據的有機結合,為控制系統數據采集功能實現提供了支持與保障。該項功能在電力計量中的應用價值極為突出,在對該項功能進行使用時,需要遵循以下幾點:①在進行數據采集過程中,需要以多線程同步通發送通信調度管理信息為基礎,保證多樣采集服務器均衡負載機制實現質量;②為保證數據采集操作順利進行,在進行通道配置時,不僅要配備專用采集通道,同時還要配備多個備用通道,為負載均衡自動化水平進行保障,實現高效率、高精準數據采集模式;③系統會定時對用電數據展開遠距離采集,會通過對采集時間間隔進行合理劃分的方式,保證數據的抄錄,數據采集精準度可以達到較高水平;④主站計算機、負荷控制終端在進行數據通信過程中,會通過對數據壓縮算法的運用,對數據通信安全進行保證。(2)數據采集功能中,以遙測功能以及遠程抄表功能作用最為突出,其中遙測會通過在客戶端設置數據接口的方式,對客戶用電參數展開收集;因為負荷系統終端具有讀取功能、轉發電碼以及凍結功能,所以可通過遠程操作來完成電表讀取等一系列操作,可為后續數據分析奠定良好基礎。
結語
負荷控制技術在電力計量工作的應用,對電網實現高效穩定運行和電力企業達成高水平服務發展具有重要作用。實際運行中,電能負荷過高或過低,都會對電網運行整體質量產生巨大影響。此時,通過削峰、填谷和移峰技術調節特定時段內的電能供需情況,或通過防竊電裝置提升電力計量準確性,將電網運行維持在正常水平,可在最大程度上防止高峰期和低谷期異常狀態的出現,為電力用戶提供高質量供電服務,提升電力企業經營的經濟性和安全性。
參考文獻
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