負荷管理終端及同步設備在配電網用戶側的實施

福建網能科技開發有限責任公司 陳曉杉 羅麗紅 趙 蓉 王 妍 姜小文

隨著計算機應用、現代通信及電力自動控制等技術的不斷成熟和應用，我國現行的電力負荷管理終端已具備相對完善的管理能力和服務質量，為供電企業實時監測用戶的用電情況提供了強有力的技術和設備。上海協同科技有限公司生產的電力負荷管理終端，具有安裝簡便、操作簡單、使用價值高等優勢，被廣泛應用于市場中。該終端主要由專網通信負荷管理終端1只、同軸電纜饋線30m、熱鍍鋅角鋼天線架1根、五單元定向天線1套、接地線10m、高頻接頭20只、脈沖線3m、485通信線3m、控制電纜145m、電線20m等零部件組成。

該系統擁有高性能的內核處理器和操作系統，可應用于變電站、大用戶、配電站等多種環境中。同時，他還可以利用移動公網與管理主站進行通訊，及時接收主站發出的計劃用電指標，對區域范圍內的功率、電量、負荷等進行控制。再有就是，電力負荷管理終端可將用戶的用電參數、執行負荷控制結果等重要信息主動上報至管理主站，可滿足廣大供電企業及時全面獲取用戶用電情況及增強配電網安全性能的需求。

1 負荷管理終端及同步設備的功能介紹

負荷預測。文章介紹的電力負荷管理終端具備采集用戶用電負荷、用電量、電壓及電流等數據的功能，并可與遠程抄表功能配合對電能表中的實時數據進行自動抄錄，為供電企業給用戶作用精準的負荷預測提供可靠的參考依據[1]；實施遠程抄表。在傳統的人工抄表中，普遍存在著因工作人員操作不規范、讀數不準確及數據采集不及時等原因造成的抄錄數據不準確的情況，不僅需耗費大量的人力資源，還在很大程度上增加了工作人員的工作負擔。文章所介紹的電力負荷管理終端則具備了由計算機應用技術、通信技術、網絡技術及微電子技術等組成的遠程自動抄表系統，有效實現了實時采集覆蓋范圍內電力用戶的用電需求，具有準確性高、便于管理等優勢。

購電制功能。在傳統供電企業運營管理模式中，主要采用的是用戶先用電再付錢模式，不僅增加了供電企業收繳電費的難度，還會在很大程度上造成企業內部流動資金緊缺、運營成本增加等問題。而電力負荷控制裝置中的電量控制功能能將用戶預付電費核算為具體的電量，有效實現了現付錢在用電的經營模式，同時一旦用戶剩余電量低于總購買電量的10%，終端就會做出提示用戶再次購買電量的指示，為供電企業的再生產能力和運營能力的增強提供了有力的保障。

用戶側管理功能。負荷管理終端的具有實時上報信息和巡檢的功能，可幫助控制中心全面監管用戶在用電過程中是否存在失壓、斷相以及欠壓等安全隱患，同時系統還能利用終端的語音報警、液晶顯示等功能發布警示信號，及時提醒用戶檢測用電環境的安全性；反竊電功能。負荷控制系統搜集的電壓、電流模擬量等可直接作為判斷用戶是否存在竊電行為的直接依據。另外，遠程自動抄表功能能及時準確地將用戶電能表中的數據進行記錄，有效減少了因用戶竊電給供電企業的經濟損失。

2 負荷管理終端及同步設備的現場施工

2.1 戶外線路的現場施工要求

電力負荷管理終端的戶外線路主要包含了天線、饋線以及地線三個部分，其中天線的施工要求有：天線需安裝在距離屋面1.5m的高度、且天線安裝方向的誤差需要控制在±10°內，天線支架需要選擇直徑大于38mm鍍鋅白鐵管。若天線被安裝于無人員活動的環境中，還需使用地面垂直長度大于1.5m的鍍鋅白鐵管保護饋線，并確保鍍鋅白鐵管處于被固定和兩端接地的狀態。此外，在對沿墻天線架進行安裝時，需選擇一體化的鍍鋅鐵管。而當天線未采取沿墻安裝時，天線主軸離墻的距離通常需要控制在1.1～1.2m之間。如此一來，天線的安全性、穩定性以及運行效率等都能保持在一個相對較高的水平。

饋線指的是電臺與天線間的連接線，通常使用的是電阻為50Ω同軸電纜線。饋線兩端通過接頭分別與天線與電臺進行連接，是電力負荷管理終端的數據通信系統。饋線的做頭、連接、穿墻、敷設以及固定等均需要嚴格按照《雙向終端裝置安裝技術規范》的要求進行。防止因操作不規范造成系統短路、線路斷裂以及連接處脫落等情況出現；接地線的施工要求有：天線架、室外饋線保護管及負管終端等均需進行接地處理。所使用的接地線為截面大于16mm2的多股銅芯線。終端接地線兩端則主要采用的是焊片或壓接的方式進行處理，將其中一端與負管終端的接地端子進行連接，另一端與配電站內接地網進行連接，接地電阻要控制在＜4Ω范圍內。

2.2 室內線路的現場實施要求

室內線路主要包含了開關控制線、脈沖線兩種線路：開關控制線的施工要求。負荷管理終端運用了遙控線控制斷路器動作的原理，動作信號主要由負管終端的跳閘輸出繼電器發出，通過連接線傳輸至繼箱，再由繼箱中的輸出繼電器的常開和常閉兩個功能帶動遙控線，繼而實現對斷路器的控制。此外，如果我們使用分離脫扣開關進行接線，需要將負荷管理終端與常開觸點進行連接。使用低無壓釋放開關進行接線時，則需將負荷管理終端與常閉觸點進行連接。但無論采用何種開關，都需將斷路器控制回路串聯接入系統中。

脈沖線。用于連接脈沖電度表和負荷管理終端連接線稱為脈沖線，主要由2股線路組成，（每股線路中需包含16根0.15mm2的線芯）。為確保終端的運行效率，需對屏蔽層進行良好的接地處理。負荷管理終端和電能表主要使用RS485通信線連接，該連接線是終端實現讀取電能表數據的關鍵。RS485通信線兩端的連接處使用的是搪錫或壓接的方式做頭，并在負荷管理終端側將線屏蔽層與接地端子、RS232接口輸出線等進行連接，以確保負荷管理終端數據輸出功能的實現。

3 負荷管理終端運行中存在的問題及處理策略

天線維護。由于天線長期處于露天環境中，常會因外界因素的侵蝕出現折斷或破損的問題。為此安裝人員在對天線進行安裝時，需系統全面地檢查天線的固定螺絲是否緊固、天線與底座的連接是否牢固，并按照相關要求進行改進，從而減少強風、大雪以及冰凍等自然災害對天線產生的不利影響[2]；RS485線糾錯。若安裝人員在對RS485線安裝時存在未嚴格按照既定的順序進行安裝、固定螺絲未擰緊等失誤，就有可能出現RS485線不能準確傳輸信息或傳輸信息不及時等情況。針對此類問題，可在送電之前利用萬用表檢測線路連接情況。具體操作為：將萬用表調到最小電阻檔或通斷檔，根據萬用表提示判斷RS485線通斷情況。此外還可在送電后及時觀察負荷管理終端的指示燈是否正常，若不正常則重新核對接線順序和接口是否緊固。

通信信號改良。當天線信號被干擾或信號強度過低時，終端會出現通信信號弱的情況，可通過增加饋線長度和尋找更高安裝地點等方式繞過電磁干擾強的區域。但如果是因網絡運營商沒有在該地區進行信號覆蓋造成的通信信號弱，則需對中國移動和中國聯通的信號狀況進行檢測，如利用兩家公司電話卡撥打他人電話，通過通話流暢度判斷信號強弱等，并挑選信號強度較強的一家作為終端的首選網絡，最終實現改良負荷管理終端通信信號的目的[3]。

4 負荷管理終端及同步設備現場改良后效果

我公司對2018年8月至12月發生的遠程通信故障和10kV及以上高壓用戶故障均使用了上述處理方法改良電力負荷管理終端，有效改善了我公司負荷管理終端的遠程通信功能，使得抄表成功率、負荷預測功能、故障上報功能等都得到了全面的提升。從改良前后電力負荷管理終端及其運行設備運行情況統計可以看出，改良后的電力負荷管理終端及其運行設備的各項性能都得到了有效地改善，其中抄表成功率從原來的88.9%上升至現在的99.32%，預測用戶負荷準確性從原來的85.3%上升至現在的98.91%，故障上報的準確性則從原來的87.9%上升至現在的93.2%，且經過對負荷管理終端的接線和安裝等環節進行規范后，其穩定性也從原來的79.8%上升至現在的97.1%。因此，利用文章所介紹的電力負荷管理終端及其運行設備對配電網用戶側進行監管，可有效增強配電網絡的運行質量和運行效率，為用電客戶提供穩定電力能源的同時，使供電企業獲得了更加強勁的盈利能力和市場競爭能力。

綜上，將負荷管理終端及同步設備應用于配電網用戶側，是供電企業實現對電力需求側進行監督和管理的必由之路。且隨著智能電網的持續發展和用電需求量的不斷增大，電力負荷管理系統在增強配電網安全性、規范用電客戶用電行為以及提升供電企業電力服務能力等方面的作用也在不斷凸顯，值得在今后的工作中不斷推廣和使用。