负荷管理终端及同步设备在配电网用户侧的实施

福建网能科技开发有限责任公司 陈晓杉 罗丽红 赵 蓉 王 妍 姜小文

随着计算机应用、现代通信及电力自动控制等技术的不断成熟和应用，我国现行的电力负荷管理终端已具备相对完善的管理能力和服务质量，为供电企业实时监测用户的用电情况提供了强有力的技术和设备。上海协同科技有限公司生产的电力负荷管理终端，具有安装简便、操作简单、使用价值高等优势，被广泛应用于市场中。该终端主要由专网通信负荷管理终端1只、同轴电缆馈线30m、热镀锌角钢天线架1根、五单元定向天线1套、接地线10m、高频接头20只、脉冲线3m、485通信线3m、控制电缆145m、电线20m等零部件组成。

该系统拥有高性能的内核处理器和操作系统，可应用于变电站、大用户、配电站等多种环境中。同时，他还可以利用移动公网与管理主站进行通讯，及时接收主站发出的计划用电指标，对区域范围内的功率、电量、负荷等进行控制。再有就是，电力负荷管理终端可将用户的用电参数、执行负荷控制结果等重要信息主动上报至管理主站，可满足广大供电企业及时全面获取用户用电情况及增强配电网安全性能的需求。

1 负荷管理终端及同步设备的功能介绍

负荷预测。文章介绍的电力负荷管理终端具备采集用户用电负荷、用电量、电压及电流等数据的功能，并可与远程抄表功能配合对电能表中的实时数据进行自动抄录，为供电企业给用户作用精准的负荷预测提供可靠的参考依据[1]；实施远程抄表。在传统的人工抄表中，普遍存在着因工作人员操作不规范、读数不准确及数据采集不及时等原因造成的抄录数据不准确的情况，不仅需耗费大量的人力资源，还在很大程度上增加了工作人员的工作负担。文章所介绍的电力负荷管理终端则具备了由计算机应用技术、通信技术、网络技术及微电子技术等组成的远程自动抄表系统，有效实现了实时采集覆盖范围内电力用户的用电需求，具有准确性高、便于管理等优势。

购电制功能。在传统供电企业运营管理模式中，主要采用的是用户先用电再付钱模式，不仅增加了供电企业收缴电费的难度，还会在很大程度上造成企业内部流动资金紧缺、运营成本增加等问题。而电力负荷控制装置中的电量控制功能能将用户预付电费核算为具体的电量，有效实现了现付钱在用电的经营模式，同时一旦用户剩余电量低于总购买电量的10%，终端就会做出提示用户再次购买电量的指示，为供电企业的再生产能力和运营能力的增强提供了有力的保障。

用户侧管理功能。负荷管理终端的具有实时上报信息和巡检的功能，可帮助控制中心全面监管用户在用电过程中是否存在失压、断相以及欠压等安全隐患，同时系统还能利用终端的语音报警、液晶显示等功能发布警示信号，及时提醒用户检测用电环境的安全性；反窃电功能。负荷控制系统搜集的电压、电流模拟量等可直接作为判断用户是否存在窃电行为的直接依据。另外，远程自动抄表功能能及时准确地将用户电能表中的数据进行记录，有效减少了因用户窃电给供电企业的经济损失。

2 负荷管理终端及同步设备的现场施工

2.1 户外线路的现场施工要求

电力负荷管理终端的户外线路主要包含了天线、馈线以及地线三个部分，其中天线的施工要求有：天线需安装在距离屋面1.5m的高度、且天线安装方向的误差需要控制在±10°内，天线支架需要选择直径大于38mm镀锌白铁管。若天线被安装于无人员活动的环境中，还需使用地面垂直长度大于1.5m的镀锌白铁管保护馈线，并确保镀锌白铁管处于被固定和两端接地的状态。此外，在对沿墙天线架进行安装时，需选择一体化的镀锌铁管。而当天线未采取沿墙安装时，天线主轴离墙的距离通常需要控制在1.1～1.2m之间。如此一来，天线的安全性、稳定性以及运行效率等都能保持在一个相对较高的水平。

馈线指的是电台与天线间的连接线，通常使用的是电阻为50Ω同轴电缆线。馈线两端通过接头分别与天线与电台进行连接，是电力负荷管理终端的数据通信系统。馈线的做头、连接、穿墙、敷设以及固定等均需要严格按照《双向终端装置安装技术规范》的要求进行。防止因操作不规范造成系统短路、线路断裂以及连接处脱落等情况出现；接地线的施工要求有：天线架、室外馈线保护管及负管终端等均需进行接地处理。所使用的接地线为截面大于16mm2的多股铜芯线。终端接地线两端则主要采用的是焊片或压接的方式进行处理，将其中一端与负管终端的接地端子进行连接，另一端与配电站内接地网进行连接，接地电阻要控制在＜4Ω范围内。

2.2 室内线路的现场实施要求

室内线路主要包含了开关控制线、脉冲线两种线路：开关控制线的施工要求。负荷管理终端运用了遥控线控制断路器动作的原理，动作信号主要由负管终端的跳闸输出继电器发出，通过连接线传输至继箱，再由继箱中的输出继电器的常开和常闭两个功能带动遥控线，继而实现对断路器的控制。此外，如果我们使用分离脱扣开关进行接线，需要将负荷管理终端与常开触点进行连接。使用低无压释放开关进行接线时，则需将负荷管理终端与常闭触点进行连接。但无论采用何种开关，都需将断路器控制回路串联接入系统中。

脉冲线。用于连接脉冲电度表和负荷管理终端连接线称为脉冲线，主要由2股线路组成，（每股线路中需包含16根0.15mm2的线芯）。为确保终端的运行效率，需对屏蔽层进行良好的接地处理。负荷管理终端和电能表主要使用RS485通信线连接，该连接线是终端实现读取电能表数据的关键。RS485通信线两端的连接处使用的是搪锡或压接的方式做头，并在负荷管理终端侧将线屏蔽层与接地端子、RS232接口输出线等进行连接，以确保负荷管理终端数据输出功能的实现。

3 负荷管理终端运行中存在的问题及处理策略

天线维护。由于天线长期处于露天环境中，常会因外界因素的侵蚀出现折断或破损的问题。为此安装人员在对天线进行安装时，需系统全面地检查天线的固定螺丝是否紧固、天线与底座的连接是否牢固，并按照相关要求进行改进，从而减少强风、大雪以及冰冻等自然灾害对天线产生的不利影响[2]；RS485线纠错。若安装人员在对RS485线安装时存在未严格按照既定的顺序进行安装、固定螺丝未拧紧等失误，就有可能出现RS485线不能准确传输信息或传输信息不及时等情况。针对此类问题，可在送电之前利用万用表检测线路连接情况。具体操作为：将万用表调到最小电阻档或通断档，根据万用表提示判断RS485线通断情况。此外还可在送电后及时观察负荷管理终端的指示灯是否正常，若不正常则重新核对接线顺序和接口是否紧固。

通信信号改良。当天线信号被干扰或信号强度过低时，终端会出现通信信号弱的情况，可通过增加馈线长度和寻找更高安装地点等方式绕过电磁干扰强的区域。但如果是因网络运营商没有在该地区进行信号覆盖造成的通信信号弱，则需对中国移动和中国联通的信号状况进行检测，如利用两家公司电话卡拨打他人电话，通过通话流畅度判断信号强弱等，并挑选信号强度较强的一家作为终端的首选网络，最终实现改良负荷管理终端通信信号的目的[3]。

4 负荷管理终端及同步设备现场改良后效果

我公司对2018年8月至12月发生的远程通信故障和10kV及以上高压用户故障均使用了上述处理方法改良电力负荷管理终端，有效改善了我公司负荷管理终端的远程通信功能，使得抄表成功率、负荷预测功能、故障上报功能等都得到了全面的提升。从改良前后电力负荷管理终端及其运行设备运行情况统计可以看出，改良后的电力负荷管理终端及其运行设备的各项性能都得到了有效地改善，其中抄表成功率从原来的88.9%上升至现在的99.32%，预测用户负荷准确性从原来的85.3%上升至现在的98.91%，故障上报的准确性则从原来的87.9%上升至现在的93.2%，且经过对负荷管理终端的接线和安装等环节进行规范后，其稳定性也从原来的79.8%上升至现在的97.1%。因此，利用文章所介绍的电力负荷管理终端及其运行设备对配电网用户侧进行监管，可有效增强配电网络的运行质量和运行效率，为用电客户提供稳定电力能源的同时，使供电企业获得了更加强劲的盈利能力和市场竞争能力。

综上，将负荷管理终端及同步设备应用于配电网用户侧，是供电企业实现对电力需求侧进行监督和管理的必由之路。且随着智能电网的持续发展和用电需求量的不断增大，电力负荷管理系统在增强配电网安全性、规范用电客户用电行为以及提升供电企业电力服务能力等方面的作用也在不断凸显，值得在今后的工作中不断推广和使用。