电力调度中负荷管理技术的应用和发展

权凯丽

摘要：随着社会经济发展，社会用电量不断增长，包括工业、商业、居民在内的各种用电负荷均有不同程度增加，对现有电网设备造成了很大压力。为了满足社会对电能需求，对电力调度工作提出了新要求，应用负荷管理技术可以有效满足这些新要求，改善电力负荷曲线，实现电力负荷运行稳定性和均衡性，缓解电网设备压力，提高了用户供电可靠性。

关键词：负荷管理; 电力调度

1 电力负荷管理系统的概念

所谓电力负荷管理系统，即是以现代通信技术、电力自动化控制技术和计算机应用技术为急促，包含用电和符合控制管理功能的大型信息采集处理的实时监控系统。电力负荷管理系统主要组成部分包括有：系统主站，负荷管理终端和终端与主站之间的通信渠道组成。系统主站是整个管理系统的指挥中心，担当和终端之间的通信任务，负责管理通信、系统控制和终端信息。系统终端一般安装于客户端，是整个管理系统的底层组成，也是管理系统的全部信息来源和运行基础。主站和终端之间的通信渠道则负责传递终端采集的信息并回馈以主站的信息，以通信桥梁的身份参与系统构成。作为管理系统的运行基础，负荷管理终端的作用和结构是相关工作人员必须了解和熟练应用的。简单的说，系统终端是一种电气测控装置，其主要理论基础是电测量理论和仪表技术。近年来，随着微电子技术包括数字电子技术等新技术的引入和应用，现在的负荷管理终端基本已经是数字式仪表，传统的模拟测量仪表逐步被淘汰。现代负荷管理终端一般具有控制、存储、运算、逻辑判断和部分自动操作的智能化特点，且其测量精度、准确度和可靠性都远非传统终端可比。

2优点及效益

有效负荷管理可以减小系统用电负荷峰谷差，改善电网运行状况，提高能源利用率，使有限的电力资源充分发挥效益，减少由于电力供需矛盾造成的损失; 可以保护环境，促进经济、能源、环境协调发展，对电力供应成本、环境效益、电能数量和质量以及电价等产生影响。有效负荷管理可以产生3 个方面的效益。a. 系统峰荷减少可以减少系统装机容量及备用容量，从而减少新增装机容量，新的输、配电设备投资，一定程度上减少了短缺性燃料需求。b. 系统峰谷差减少改善了电网运行状况，使机组高效经济运行，提高能源利用率，避免了发电机组频繁启动、停止，减少了机组损耗及运行和维护等费用。c. 少建电厂及少发电减少了 CO2和 SO2等气体排放，减少了环境污染以及环境治理的社会投入。负荷管理效益分为静态效益和动态效益。

a. 静态效益主要包括经济效益、环境效益以及社会效益。经济效益是指因为实施负荷管理，减少或延缓新建电厂、减少对新设备投资以及间接获得的各项经济效益; 环境效益主要是因机组高效运行而减少 CO2和 SO2等气体排放，减少环境污染所节省的开支。b. 动态效益是指由于实施负荷管理，改善了负荷曲线，提高了系统可靠性所体现出来的爬坡效益和备用效益。随着电力市场化进程加快，对电力负荷管理技术提出了更高层次的新要求。从系统上弱化控制、增强管理，逐步适应电力企业商业化运营要求和不断改进企业管理、增强企业效益的要求，在电力负荷控制的基础上加强和完善负荷管理功能、综合扩展功能和负荷控制，形成负荷管理系统。扩展功能包括为电能管理服务、为大用户提供信息以更好地为用户服务、有效控制上网电厂、为配电网自动化服务、管理中心计算机网络具有联网和通信功能。电力负荷管理系统应用和规模不断扩大，功能和质量都有了很大改进和提高，电力负荷管理技术正向更高层次发展。

3 功能及结构

电力负荷管理技术已具备用电监测、控制、远方抄表、防窃电分析和线损率分析等功能。负荷管理技术主要采用无线通信方式，包括 230 MHz 数传电台通信、IS-95CDMA 移动通信系统、通用分组无线业务 （ GPRS） 公网通信等。无线通信方式可以克服有线网络存在物理环境限制先天不足的问题，增强系统对环境的适应性，提供良好的可移动性和可配置性。无线通信系统结构分为中心站、主站及从站，如图 1 所示。

a. 中心站由专业服务器构成，是电力负荷系统运行中枢，对硬件要求很高，可以进行数据采集、对系统查询以及进行控制命令发布，数据通过无线通道直接传输到主站。基本功能包括负控数据定时自动采集与数据库录入、负控数据即时补召功能、网络通信任务调度与传输、自我主备状态监视与切换、全网或分组即时巡测、即时全網对时，除此以外还必须设计灵活配置有关定时和即时巡测、终端监视等方式的模块，以及有线和无线通信的无缝结合等。中心站对用户信息进行传输时会发生 2 种情况： 一是面对单向控制主站，利用定量控制以及遥控跳闸的方式对系统多项电气设备进行控制; 二是面对双向控制主站，利用定时技术向系统设备发出巡检与控制命令。b. 主站采用模块化设计，支持 GPRS、CDMA、公共无线数据通信方式和有线网络通信方式，其传输协议同时支持 TCP 和 UDP 协议，可以灵活配置 2 个或多个主、备传输通道，能够实现 GPRS 或 CDMA 与GSM 通信通道自动切换。主站系统采用多任务、多线程并发通信调度管理机制，实现多台工作站并行采集，每台工作站可以支持 64 个从站并发采集，支持对采集任务的负载均衡。主站与从站通信采用分组加密算法和数据完整性验证安全机制，确保数据传输安全; 主站与从。主站系统具有灵活的权限管理，权限控制不仅对用户操作功能进行控制，而且可以对数据查询，对操作范围进行控制，不同区域的用户仅能访问其他区域的数据。主站支持配电管理终端软件，电能表规约远程升级，升级支持断点续传。根据电网结构和隶属关系，用户指定方式进行分组、归类，提供曲线、表格等方便用户查询。c. 从站由多项设备构成，常见的有主控板、显示板、电源以及外围接口等，一般安装在需要采集数据的变电站。从站的作用有 2 个： 一是接收主站命令，按照命令对电量以及电功率进行控制; 二是将变电站等采集数据中心的用电情况反映到管理中心主站。

结束语

随着人们生活水平日益提高，对各方面要求都在相应增长。电力调度采用负荷管理技术建立电力负荷管理系统是实施整个电力系统计划安全用电和节约用电的一项重要技术手段。电力负荷管理系统对促进电力调度现代化发展有着非常重要的作用。随着电力智能网技术不断成熟和发展，负荷管理技术在电力调度中一定会有更大更广阔的发展空间。

参考文献

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