權(quán)凱麗

摘要：隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，社會用電量不斷增長，包括工業(yè)、商業(yè)、居民在內(nèi)的各種用電負荷均有不同程度增加，對現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)備造成了很大壓力。為了滿足社會對電能需求，對電力調(diào)度工作提出了新要求，應(yīng)用負荷管理技術(shù)可以有效滿足這些新要求，改善電力負荷曲線，實現(xiàn)電力負荷運行穩(wěn)定性和均衡性，緩解電網(wǎng)設(shè)備壓力，提高了用戶供電可靠性。

關(guān)鍵詞：負荷管理; 電力調(diào)度

1 電力負荷管理系統(tǒng)的概念

所謂電力負荷管理系統(tǒng)，即是以現(xiàn)代通信技術(shù)、電力自動化控制技術(shù)和計算機應(yīng)用技術(shù)為急促，包含用電和符合控制管理功能的大型信息采集處理的實時監(jiān)控系統(tǒng)。電力負荷管理系統(tǒng)主要組成部分包括有：系統(tǒng)主站，負荷管理終端和終端與主站之間的通信渠道組成。系統(tǒng)主站是整個管理系統(tǒng)的指揮中心，擔當和終端之間的通信任務(wù)，負責管理通信、系統(tǒng)控制和終端信息。系統(tǒng)終端一般安裝于客戶端，是整個管理系統(tǒng)的底層組成，也是管理系統(tǒng)的全部信息來源和運行基礎(chǔ)。主站和終端之間的通信渠道則負責傳遞終端采集的信息并回饋以主站的信息，以通信橋梁的身份參與系統(tǒng)構(gòu)成。作為管理系統(tǒng)的運行基礎(chǔ)，負荷管理終端的作用和結(jié)構(gòu)是相關(guān)工作人員必須了解和熟練應(yīng)用的。簡單的說，系統(tǒng)終端是一種電氣測控裝置，其主要理論基礎(chǔ)是電測量理論和儀表技術(shù)。近年來，隨著微電子技術(shù)包括數(shù)字電子技術(shù)等新技術(shù)的引入和應(yīng)用，現(xiàn)在的負荷管理終端基本已經(jīng)是數(shù)字式儀表，傳統(tǒng)的模擬測量儀表逐步被淘汰?，F(xiàn)代負荷管理終端一般具有控制、存儲、運算、邏輯判斷和部分自動操作的智能化特點，且其測量精度、準確度和可靠性都遠非傳統(tǒng)終端可比。

2優(yōu)點及效益

有效負荷管理可以減小系統(tǒng)用電負荷峰谷差，改善電網(wǎng)運行狀況，提高能源利用率，使有限的電力資源充分發(fā)揮效益，減少由于電力供需矛盾造成的損失; 可以保護環(huán)境，促進經(jīng)濟、能源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，對電力供應(yīng)成本、環(huán)境效益、電能數(shù)量和質(zhì)量以及電價等產(chǎn)生影響。有效負荷管理可以產(chǎn)生3 個方面的效益。a. 系統(tǒng)峰荷減少可以減少系統(tǒng)裝機容量及備用容量，從而減少新增裝機容量，新的輸、配電設(shè)備投資，一定程度上減少了短缺性燃料需求。b. 系統(tǒng)峰谷差減少改善了電網(wǎng)運行狀況，使機組高效經(jīng)濟運行，提高能源利用率，避免了發(fā)電機組頻繁啟動、停止，減少了機組損耗及運行和維護等費用。c. 少建電廠及少發(fā)電減少了 CO2和 SO2等氣體排放，減少了環(huán)境污染以及環(huán)境治理的社會投入。負荷管理效益分為靜態(tài)效益和動態(tài)效益。

a. 靜態(tài)效益主要包括經(jīng)濟效益、環(huán)境效益以及社會效益。經(jīng)濟效益是指因為實施負荷管理，減少或延緩新建電廠、減少對新設(shè)備投資以及間接獲得的各項經(jīng)濟效益; 環(huán)境效益主要是因機組高效運行而減少 CO2和 SO2等氣體排放，減少環(huán)境污染所節(jié)省的開支。b. 動態(tài)效益是指由于實施負荷管理，改善了負荷曲線，提高了系統(tǒng)可靠性所體現(xiàn)出來的爬坡效益和備用效益。隨著電力市場化進程加快，對電力負荷管理技術(shù)提出了更高層次的新要求。從系統(tǒng)上弱化控制、增強管理，逐步適應(yīng)電力企業(yè)商業(yè)化運營要求和不斷改進企業(yè)管理、增強企業(yè)效益的要求，在電力負荷控制的基礎(chǔ)上加強和完善負荷管理功能、綜合擴展功能和負荷控制，形成負荷管理系統(tǒng)。擴展功能包括為電能管理服務(wù)、為大用戶提供信息以更好地為用戶服務(wù)、有效控制上網(wǎng)電廠、為配電網(wǎng)自動化服務(wù)、管理中心計算機網(wǎng)絡(luò)具有聯(lián)網(wǎng)和通信功能。電力負荷管理系統(tǒng)應(yīng)用和規(guī)模不斷擴大，功能和質(zhì)量都有了很大改進和提高，電力負荷管理技術(shù)正向更高層次發(fā)展。

3 功能及結(jié)構(gòu)

電力負荷管理技術(shù)已具備用電監(jiān)測、控制、遠方抄表、防竊電分析和線損率分析等功能。負荷管理技術(shù)主要采用無線通信方式，包括 230 MHz 數(shù)傳電臺通信、IS-95CDMA 移動通信系統(tǒng)、通用分組無線業(yè)務(wù) （ GPRS） 公網(wǎng)通信等。無線通信方式可以克服有線網(wǎng)絡(luò)存在物理環(huán)境限制先天不足的問題，增強系統(tǒng)對環(huán)境的適應(yīng)性，提供良好的可移動性和可配置性。無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為中心站、主站及從站，如圖 1 所示。

a. 中心站由專業(yè)服務(wù)器構(gòu)成，是電力負荷系統(tǒng)運行中樞，對硬件要求很高，可以進行數(shù)據(jù)采集、對系統(tǒng)查詢以及進行控制命令發(fā)布，數(shù)據(jù)通過無線通道直接傳輸?shù)街髡??；竟δ馨ㄘ摽財?shù)據(jù)定時自動采集與數(shù)據(jù)庫錄入、負控數(shù)據(jù)即時補召功能、網(wǎng)絡(luò)通信任務(wù)調(diào)度與傳輸、自我主備狀態(tài)監(jiān)視與切換、全網(wǎng)或分組即時巡測、即時全網(wǎng)對時，除此以外還必須設(shè)計靈活配置有關(guān)定時和即時巡測、終端監(jiān)視等方式的模塊，以及有線和無線通信的無縫結(jié)合等。中心站對用戶信息進行傳輸時會發(fā)生 2 種情況： 一是面對單向控制主站，利用定量控制以及遙控跳閘的方式對系統(tǒng)多項電氣設(shè)備進行控制; 二是面對雙向控制主站，利用定時技術(shù)向系統(tǒng)設(shè)備發(fā)出巡檢與控制命令。b. 主站采用模塊化設(shè)計，支持 GPRS、CDMA、公共無線數(shù)據(jù)通信方式和有線網(wǎng)絡(luò)通信方式，其傳輸協(xié)議同時支持 TCP 和 UDP 協(xié)議，可以靈活配置 2 個或多個主、備傳輸通道，能夠?qū)崿F(xiàn) GPRS 或 CDMA 與GSM 通信通道自動切換。主站系統(tǒng)采用多任務(wù)、多線程并發(fā)通信調(diào)度管理機制，實現(xiàn)多臺工作站并行采集，每臺工作站可以支持 64 個從站并發(fā)采集，支持對采集任務(wù)的負載均衡。主站與從站通信采用分組加密算法和數(shù)據(jù)完整性驗證安全機制，確保數(shù)據(jù)傳輸安全; 主站與從。主站系統(tǒng)具有靈活的權(quán)限管理，權(quán)限控制不僅對用戶操作功能進行控制，而且可以對數(shù)據(jù)查詢，對操作范圍進行控制，不同區(qū)域的用戶僅能訪問其他區(qū)域的數(shù)據(jù)。主站支持配電管理終端軟件，電能表規(guī)約遠程升級，升級支持斷點續(xù)傳。根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和隸屬關(guān)系，用戶指定方式進行分組、歸類，提供曲線、表格等方便用戶查詢。c. 從站由多項設(shè)備構(gòu)成，常見的有主控板、顯示板、電源以及外圍接口等，一般安裝在需要采集數(shù)據(jù)的變電站。從站的作用有 2 個： 一是接收主站命令，按照命令對電量以及電功率進行控制; 二是將變電站等采集數(shù)據(jù)中心的用電情況反映到管理中心主站。

結(jié)束語

隨著人們生活水平日益提高，對各方面要求都在相應(yīng)增長。電力調(diào)度采用負荷管理技術(shù)建立電力負荷管理系統(tǒng)是實施整個電力系統(tǒng)計劃安全用電和節(jié)約用電的一項重要技術(shù)手段。電力負荷管理系統(tǒng)對促進電力調(diào)度現(xiàn)代化發(fā)展有著非常重要的作用。隨著電力智能網(wǎng)技術(shù)不斷成熟和發(fā)展，負荷管理技術(shù)在電力調(diào)度中一定會有更大更廣闊的發(fā)展空間。

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