電力負(fù)荷控制系統(tǒng)在需求側(cè)管理中的應(yīng)用

王躍華WANG Yue-hua

（國網(wǎng)江蘇省電力有限公司濱海縣供電分公司，鹽城 224500）

0 引言

為了保障社會電力系統(tǒng)的健康運行，需求側(cè)管理工作勢在必行，將電力負(fù)荷控制系統(tǒng)應(yīng)用到需求側(cè)管理當(dāng)中能夠高效提升電力需求側(cè)管理的工作效率，有效促進(jìn)用電高峰少用電、用電低谷多用電的節(jié)電工作實現(xiàn)，為電力能源的節(jié)約與控制提供系統(tǒng)支持。電力負(fù)荷控制系統(tǒng)在需求側(cè)管理中的應(yīng)用能夠為其帶來較好的電力控制效果，也能夠有效維持電力系統(tǒng)的健康穩(wěn)定工作，充分發(fā)揮對電力負(fù)荷的控制作用，提高電網(wǎng)系統(tǒng)的工作效率，使需求側(cè)管理工作能夠有效調(diào)整社會電力使用情況，改善電力資源使用效果。

1 電力負(fù)荷控制系統(tǒng)的組成及原理功能

1.1 電力負(fù)荷控制系統(tǒng)的組成

我國在二十世紀(jì)末引入電力負(fù)荷控制系統(tǒng)，經(jīng)過多年發(fā)展，該系統(tǒng)在電力控制工作中的作用受到了行業(yè)內(nèi)的廣泛肯定，在當(dāng)前社會發(fā)展階段已經(jīng)成為我國電力負(fù)荷控制的主要手段。電力負(fù)荷控制系統(tǒng)一般是由主站、通信通道及收發(fā)設(shè)備、數(shù)量龐大的現(xiàn)場終端以及主站設(shè)備和相關(guān)數(shù)據(jù)庫等共同組成的，其利用的通信方式通常為有線、無線以及載波等，在工作時，相關(guān)工作人員利用電力負(fù)荷控制系統(tǒng)主站通過用戶端的電力負(fù)荷控制端口，實時監(jiān)測和控制某個區(qū)域的電能使用情況進(jìn)行，并對獲取到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有序整合、深入分析、完善處理的綜合系統(tǒng)。

1.2 電力負(fù)荷控制系統(tǒng)的工作原理

電力負(fù)荷控制系統(tǒng)主要依靠無線、有線以及載波這幾種通信方式，進(jìn)行用戶用電數(shù)據(jù)信息的采集，該系統(tǒng)的整體工作原理主要是通過供電企業(yè)與用戶端的信號接收與采集裝置將企業(yè)需要的用戶用電數(shù)據(jù)信息收集、整理、輸送至電力企業(yè)的綜合分析系統(tǒng)中，對用電信息進(jìn)行合理的分析處理和匯總，從而為電力控制工作提供數(shù)據(jù)支持，此外，電力負(fù)荷控制系統(tǒng)所具備的遙感、測量、控制等多種特點有助于遠(yuǎn)距離監(jiān)測電力用戶的各類用電數(shù)據(jù)，也可以將電表查抄、信息獲取、數(shù)據(jù)信息處理、電力負(fù)荷控制等多項工作的操作進(jìn)度進(jìn)行有效優(yōu)化改進(jìn)，促進(jìn)這些操作的現(xiàn)代化、智能化改進(jìn)，同時，一旦用戶用電量出現(xiàn)異常，電力負(fù)荷控制系統(tǒng)能夠及時、自動地發(fā)出報警，并且負(fù)責(zé)監(jiān)管工作的遠(yuǎn)程控制人員能夠?qū)崟r了解用戶的實際用電狀況，將其數(shù)據(jù)信息全程記錄下來進(jìn)而為后續(xù)電力異常分析以及相應(yīng)的用電變化原因探究提供數(shù)據(jù)支持。

1.3 電力負(fù)荷控制系統(tǒng)功能簡述

總體而言，電力負(fù)荷控制系統(tǒng)主要具備數(shù)據(jù)采集、負(fù)荷控制、終端抄表、數(shù)據(jù)信息分析以及需求側(cè)支持功能。電力負(fù)荷控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與分析功能主要體現(xiàn)在通過定時隨機(jī)的事件響應(yīng)等方式對用電功率、用電需求量等電力負(fù)荷數(shù)據(jù)，有無功電能量累計值、電能表計量數(shù)據(jù)等電能量數(shù)據(jù)，電壓、功率因數(shù)以及諧波頻率和停電時間等電能質(zhì)量數(shù)據(jù)，以及工況類數(shù)據(jù)、時間紀(jì)律數(shù)據(jù)，還有用戶端設(shè)備傳輸?shù)钠渌麛?shù)據(jù)的獲取工作上；負(fù)荷控制功能則是在主站系統(tǒng)的集中的控制下，參照主臺控制指令規(guī)定的數(shù)據(jù)范圍，對用戶用電數(shù)據(jù)進(jìn)行對比判斷，從而掌握用戶用電情況，并在用電情況出現(xiàn)偏差的時候，利用終端對遠(yuǎn)程用戶端的各項參數(shù)設(shè)置進(jìn)行調(diào)整控制；需求側(cè)支持功能是電力負(fù)荷控制系統(tǒng)為需求側(cè)管理提供幫助的關(guān)鍵性功能，電力負(fù)荷控制系統(tǒng)利用客戶端的實際用電情況監(jiān)控而獲取到的精確、科學(xué)、全面的數(shù)據(jù)信息，反映用戶對于用電量的需求狀況，為電力供需平衡調(diào)解工作提供數(shù)據(jù)支持，此外，根據(jù)用電數(shù)據(jù)信息的分析能夠得到清晰的用電負(fù)荷曲線，該曲線能夠為生產(chǎn)用電成本分析和進(jìn)電負(fù)荷曲線優(yōu)化分析工作提供參考，從而促使客戶進(jìn)行科學(xué)的電力資源使用、提高用電效率，同時，還可以為需求側(cè)管理的錯峰、避峰管理措施和方案提供依據(jù)，確保相關(guān)工作能夠科學(xué)高效地實施。

2 需求側(cè)管理的內(nèi)容及實施方法

2.1 需求側(cè)管理的主要內(nèi)容

需求側(cè)管理的主要目的就是對用電方進(jìn)行的電力資源使用量進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲⒔柚P(guān)聯(lián)技術(shù)的實行引導(dǎo)用戶在用電高峰少用電、用電低谷多用電，需求側(cè)管理能夠在保證電力穩(wěn)定供應(yīng)、系統(tǒng)功能正常發(fā)揮的情況下，降低電力需求和用電供應(yīng)成本，從而緩解缺電壓力，使供電方和用電方的需求都能夠得到滿足。需求側(cè)管理的內(nèi)容主要包括能效問題、負(fù)荷管理、余能回收及新能源發(fā)電工作的實施，其中負(fù)荷管理可以分為三種類型：削峰、填谷、移峰填谷，這三種電力負(fù)荷控制方式能夠有效幫助城市完成需求側(cè)管理工作的電力控制，高效進(jìn)行用電高峰的電量控制和用電高峰時段與低谷時段的用電量的均衡轉(zhuǎn)移，從而提高電力資源的使用效率。

2.2 電力需求側(cè)管理的實施方法

電力需求側(cè)管理工作是以電力資源宏觀要求為導(dǎo)向、以電力資源使用量的有效控制工作實施為基礎(chǔ)、以經(jīng)濟(jì)激勵為主要手段而落實進(jìn)行的，通過各方的工作引導(dǎo)廣大電力用戶優(yōu)化用電方式、提高用戶端用電效率、實現(xiàn)大量電力資源節(jié)約。此外，電力需求側(cè)管理的實施方法分別是從技術(shù)手段、經(jīng)濟(jì)手段、行政手段以及引導(dǎo)方式這幾個方面展開的，一方面，就技術(shù)手段而言，電力需求側(cè)管理工作的順利進(jìn)行離不開節(jié)電技術(shù)的高效應(yīng)用，要借助先進(jìn)的、高效的技術(shù)及設(shè)備對電力負(fù)荷進(jìn)行控制才能夠有效保障需求側(cè)管理的工作質(zhì)量；從需求側(cè)管理的經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面來看，需要對電力資源用戶采取電價階段性遞增收費策略、電力節(jié)約激勵策略以及需求側(cè)競價等方式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)約束，利用高效但是合理且人性化的經(jīng)濟(jì)政策來引導(dǎo)群眾科學(xué)用電，促使人們節(jié)約用電；此外，相關(guān)宣傳部門可應(yīng)通過一些其他手段對電力需求側(cè)管理的優(yōu)勢與積極作用進(jìn)行宣傳，使人們充分理解該項舉措的意義，從而積極配合相關(guān)管理工作，從而避免不必要的電力資源浪費，充分達(dá)成電力供需雙方的節(jié)能目標(biāo)；結(jié)合上述方式可知，電力需求側(cè)管理的實際引導(dǎo)方法極為關(guān)鍵，是其他幾種方式手段實施的基礎(chǔ)。

3 電力負(fù)荷控制系統(tǒng)在需求側(cè)管理的優(yōu)勢

電力負(fù)荷控制系統(tǒng)既然能夠在電力需求側(cè)管理工作當(dāng)中得到應(yīng)用并發(fā)揮作用，那么就必然是在管理過程中有其獨特優(yōu)勢的，電力負(fù)荷控制系統(tǒng)在需求側(cè)電力控制應(yīng)用當(dāng)中的主要目的就是全面提高對電力資源的利用效率，而其也的確從提高效率、降低成本等方面充分體現(xiàn)了其優(yōu)越性、完成了相關(guān)工作目標(biāo)。

3.1 有效提升電力能源的利用效率

需求側(cè)管理最主要的目的就是充分維持電力系統(tǒng)的供需平衡，全面提高電力能源的利用效率，確實做到節(jié)約電力能源、降低資源浪費，而電力負(fù)荷控制系統(tǒng)作為一個現(xiàn)代智能化水平較高的控制系統(tǒng)，能夠使得電力負(fù)荷控制工作的人力物力以及相關(guān)成本費用的消耗降低，此外，相比人力，系統(tǒng)的操作更加精確周密不易產(chǎn)生操作失誤，同時，系統(tǒng)能夠更加高效且精確地進(jìn)行相關(guān)用戶用電的數(shù)據(jù)信息收集分析處理工作，有效整理得出電力負(fù)荷變化曲線，將數(shù)據(jù)信息通過圖像的方式呈現(xiàn)出來，充分實現(xiàn)復(fù)雜數(shù)據(jù)的具象化，進(jìn)一步加深人們對電網(wǎng)負(fù)荷系統(tǒng)的認(rèn)識理解，確保需求側(cè)管理工作中的電力負(fù)荷控制工作順利進(jìn)行，有效提升需求側(cè)管理工作質(zhì)量，合理進(jìn)行電力負(fù)荷規(guī)劃，實現(xiàn)電力資源利用效率最大化。

3.2 實現(xiàn)大范圍、低成本、優(yōu)成果的檢測

電力負(fù)荷控制系統(tǒng)分為普通系統(tǒng)和無線系統(tǒng)兩種，普通的電力控制系統(tǒng)是利用預(yù)先埋留的電纜來完成電力負(fù)荷檢測、分析工作；而無線電負(fù)荷控制系統(tǒng)則是利用無線電來進(jìn)行電力負(fù)荷的檢測分析工作。通過兩種電力控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用可以明顯看出與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，這兩種電力負(fù)荷控制系統(tǒng)的檢測范圍更廣，相比于普通控制系統(tǒng)，無線電控制系統(tǒng)的檢測范圍又要更大一些，受益于控制系統(tǒng)更高的現(xiàn)代自動化水平以及更廣的檢測覆蓋面積，在需求側(cè)管理工作中電力負(fù)荷的相關(guān)人員與成本投入都得到了很大程度的降低，對控制系統(tǒng)的管理費用投入也得到了有效控制。電力負(fù)荷控制系統(tǒng)在需求側(cè)管理中的應(yīng)用不但使得用戶用電量的情況檢測范圍得到了擴(kuò)大，而且大幅降低了相關(guān)管理成本，并在實現(xiàn)這兩個工作優(yōu)化的同時保證了檢測結(jié)果的精確性，幫助電力需求側(cè)管理真正實現(xiàn)了低耗高效的工作實施。

3.3 降低事故發(fā)生概率，有效控制維修成本

在傳統(tǒng)電力負(fù)荷控制系統(tǒng)工作過程中是需要大量的人力資源參與才能夠順利進(jìn)行的，因而傳統(tǒng)的維護(hù)工作實施難度較大，同時，由于傳統(tǒng)系統(tǒng)的現(xiàn)代智能化程度比較低，要完成維修工作所需要的相關(guān)操作人員數(shù)量就比較大，這樣的情況直接導(dǎo)致了電力負(fù)荷控制工作過程中的操作失誤概率與事故發(fā)生頻率較高。但是隨著電力負(fù)荷控制系統(tǒng)現(xiàn)代化、智能化、自動化水平的提升，電力負(fù)荷控制工作過程中所需要的人力數(shù)量得到了大幅降低，人工參與操作環(huán)節(jié)的減少使得操作失誤導(dǎo)致的和其他原因引起的事故發(fā)生數(shù)量也顯著縮小，又得益于控制系統(tǒng)自動化程度的提高，對于事故發(fā)生后及時快速、系統(tǒng)有效的應(yīng)急應(yīng)變和問題排查等工作也能夠更加順利地開展實施。電力負(fù)荷控制系統(tǒng)在需求側(cè)管理中的有效應(yīng)用能夠為相關(guān)電力控制工作做出極大的貢獻(xiàn)，有助于順利解決電力供應(yīng)故障問題，能夠充分降低電力負(fù)荷控制工作中的隱患、事故的發(fā)生概率，進(jìn)而促進(jìn)相關(guān)控制工作的成本節(jié)約，降低不必要的費用消耗。

3.4 為環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)

在傳統(tǒng)電力負(fù)荷控制系統(tǒng)的運作下進(jìn)行的相關(guān)電力負(fù)荷控制工作對于環(huán)境造成的污染破壞是較為嚴(yán)重的，而由于當(dāng)前國內(nèi)應(yīng)用的電力負(fù)荷控制系統(tǒng)能夠?qū)㈦娏Y源的利用效率大幅提高，并且如果是應(yīng)用以無線電為基礎(chǔ)工作方式的電力負(fù)荷控制系統(tǒng)，那么電力資源控制的工作過程中所需要使用的電纜數(shù)量以及線路架設(shè)等建設(shè)設(shè)施也更少，進(jìn)而能夠在更大程度上降低對環(huán)境的破壞程度，減少對環(huán)境的影響。此外，在對電力負(fù)荷控制系統(tǒng)采用合理的控制手段后，電力資源的利用率能夠得到有效改善，效率的提升能夠充分提高原料的利用率，從而減少發(fā)電原材料及煤炭等不可再生資源的投入量，可以說是在源頭上減輕了對環(huán)境的破壞，提高了整個行業(yè)對環(huán)境保護(hù)所做的貢獻(xiàn)。

4 電力負(fù)荷控制系統(tǒng)在需求側(cè)管理中的應(yīng)用成效

高效的電力負(fù)荷控制系統(tǒng)應(yīng)用在需求側(cè)管理中能夠發(fā)揮很大的促進(jìn)作用，在進(jìn)行需求側(cè)管理工作的時候，應(yīng)該具備先進(jìn)、科學(xué)的系統(tǒng)設(shè)備、軟件以及其他相關(guān)配置，電力負(fù)荷控制系統(tǒng)就是其中關(guān)鍵的一環(huán)，由于系統(tǒng)本身就具有提高電力資源使用效率、完善對電力的控制管理的作用，因此，其與需求側(cè)管理的目的是具有很強(qiáng)一致性的，該系統(tǒng)在需求側(cè)管理工作中發(fā)揮的作用成效也就會隨之變強(qiáng)。

4.1 確保需求側(cè)管理實現(xiàn)高效運作

電力負(fù)荷控制系統(tǒng)能夠有效提高需求側(cè)管理工作的效率，充分實現(xiàn)用最小的投入獲得最大的效益，電力負(fù)荷控制系統(tǒng)的工作目標(biāo)與需求側(cè)管理的本質(zhì)目的基本是完全相同的，在電力負(fù)荷控制系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，能夠充分對電力用戶的各項用電數(shù)據(jù)情況進(jìn)行確切的收集、處理、傳輸以及分析，系統(tǒng)廣泛的覆蓋面積在需求側(cè)管理工作的整體實施過程中能夠充分發(fā)揮覆蓋范圍廣、自動化程度高、維護(hù)成本低等顯著優(yōu)點，從而有效提高需求側(cè)電力控制的工作質(zhì)量，全面保證需求側(cè)管理能夠?qū)崿F(xiàn)高效運作。電力負(fù)荷控制系統(tǒng)在需求側(cè)管理應(yīng)用時，可以對用戶的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行全面采集和完善的后續(xù)處理，能夠高效推進(jìn)電力資源控制工作順利進(jìn)行，為需求側(cè)管理實現(xiàn)高效運作提供可靠保障。

4.2 降低成本投入，提高回報率

雖然我國的電力能源開發(fā)工作發(fā)展迅速，能夠在一定程度上緩解國內(nèi)的電力供給不夠的問題，但是同時，也從另一方面反映出國內(nèi)電力資源的可開發(fā)空間也在不斷減少，電力供給依然是很大的問題，因此，在電力資源總量有限的前提下，提高現(xiàn)有電力能源的管控工作質(zhì)量，充分提升電力資源的利用效率已經(jīng)成為改善電力供需矛盾的必行之路。而電力負(fù)荷控制系統(tǒng)的投入使用恰恰能夠在很大程度上快速增強(qiáng)電力資源利用效率，并且該系統(tǒng)的投入成本并不高，相對而言對環(huán)境的破壞程度也比較低，能夠高效地緩解現(xiàn)階段電力供需不平衡的問題，電力負(fù)荷控制系統(tǒng)較高的智能化、自動化水平與較強(qiáng)的先進(jìn)性、科學(xué)性特點使其能夠在滿足基本電力系統(tǒng)運行的情況下，具備用戶數(shù)據(jù)監(jiān)控、用電數(shù)據(jù)的接收、處理、分析以及智能錯峰避峰等功能，為需求側(cè)管理工作的效率提升提供堅實的系統(tǒng)支持，并充分降低工作中的各項成本費用消耗，大幅提高回報率。

4.3 充分滿足需求側(cè)管理的環(huán)境保護(hù)要求

縱觀人類發(fā)展歷史，不難發(fā)現(xiàn)，人類的各項經(jīng)濟(jì)、技術(shù)推進(jìn)過程都會對環(huán)境造成一些污染、破壞，而需求側(cè)管理工作要求與電力負(fù)荷控制系統(tǒng)工作目標(biāo)都是能夠改善環(huán)境破壞程度、強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)的。由于電力負(fù)荷控制系統(tǒng)的工作效率較強(qiáng)，其工作運行過程所需人力物力投入就更少，從而會在一定程度上降低自然資源的需求，同時，由于電力負(fù)荷控制系統(tǒng)能夠高效提升電力資源的利用效率，電力需求的迫切程度能夠在一定程度上得到緩解，進(jìn)而使得發(fā)電過程中所耗費的不可再生資源數(shù)量減少，同時，發(fā)電工作量減少，發(fā)電工作中產(chǎn)生的環(huán)境污染就會得到改善，從而在源頭上發(fā)揮對環(huán)境的保護(hù)作用。電力負(fù)荷控制系統(tǒng)在需求側(cè)電力管理工作中的有效應(yīng)用極大地滿足了對環(huán)境保護(hù)的需要，從電力工作源頭、電力控制過程等工作中全面地降低了對環(huán)境的破壞，有效提升了行業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的友好共存。

5 結(jié)語

結(jié)合上述介紹分析可知，電力負(fù)荷控制系統(tǒng)在電力需求側(cè)管理當(dāng)中能夠發(fā)揮很大的促進(jìn)作用，其不但能夠有效提升電力能源的利用效率，而且還可以實現(xiàn)范圍廣泛的低成本高效率的電力監(jiān)測管理工作，在保證了電力負(fù)荷控制效果的同時，該系統(tǒng)運行下的需求側(cè)管理工作對于環(huán)境的污染破壞程度能夠在一定程度上得到降低。當(dāng)然，雖然當(dāng)前電力負(fù)荷控制系統(tǒng)工作較為高效，但是相關(guān)電力企業(yè)也還是需要積極對其進(jìn)行優(yōu)化升級，通過持續(xù)深入的研究，進(jìn)一步完善系統(tǒng)性能、強(qiáng)化系統(tǒng)控制水平，從而確保城市電力資源能夠得到有效的控制、合理的使用。