何春林

【摘 要】電力客戶用電相對集中，造成電網(wǎng)高峰缺負(fù)荷，低谷窩負(fù)荷，峰谷差越來越大。然而，用戶對電能的質(zhì)量、供電可靠性的要求越來越高。因此，采用先進的技術(shù)手段來調(diào)節(jié)負(fù)荷、保證供電、搞好負(fù)荷預(yù)測、提高用電管理的電力負(fù)荷管理越來越受到重視，在近幾十年得到了迅猛的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】電力負(fù)荷管理；現(xiàn)狀；發(fā)展方向

【Abstract】The relative concentration of electric power customers， resulting in a peak power grid load， low load Waterloo， peak growing worse. However， users of electric power quality， supply reliability have become increasingly demanding. Therefore， the use of advanced technological means to adjust the load to ensure the power supply， do a good job of load forecasting and improve the management of electricity power load management is receiving increasing attention in recent decades has been the rapid development.

【Key words】Power load management； Present situation； Development direction

0 引言

電力負(fù)荷管理技術(shù)無論是在缺電情況下的技術(shù)限電還是對用戶負(fù)荷的經(jīng)濟管理，都是十分有效的技術(shù)手段，也是移峰填谷的先進手段。負(fù)荷管理系統(tǒng)與配電調(diào)度自動化系統(tǒng)相結(jié)合，促進了電網(wǎng)管理向現(xiàn)代化方向發(fā)展，提高了電力調(diào)度自動化、辦公室自動化和電力營銷管理現(xiàn)代化的實用水平。對負(fù)荷進行控制的想法是伴隨電力工業(yè)的產(chǎn)生和發(fā)展而出現(xiàn)的。法國于1986年在1500個變電站中建立了1300個電力負(fù)荷音頻監(jiān)控系統(tǒng)；瑞士安裝音頻監(jiān)控終端機近1萬臺，可監(jiān)控全國80%以上的電力負(fù)荷，20世紀(jì)80年代末美國就已有200多家電力公司應(yīng)用了電力負(fù)荷監(jiān)控技術(shù)[1]。在我國，電力負(fù)荷控制技術(shù)起步較晚，起初傳統(tǒng)的電力負(fù)荷控制方法是采用行政、經(jīng)濟手段進行間接控制，這是用來解決供需矛盾、調(diào)整負(fù)荷曲線、保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的有效措施。但是，由于缺乏必要的技術(shù)手段，很多地方計劃用電的政策得不到有力的貫徹落實。缺乏技術(shù)手段的單純間接控制不能實現(xiàn)實時控制，不能實現(xiàn)用戶用電，宏觀拉平負(fù)荷曲線，所以實時電力負(fù)荷波動帶來的一系列問題仍然存在[2]。

在計劃用電和電力供需十分突出的情況下，電力負(fù)荷控制技術(shù)的研究和應(yīng)用問題開始引起重視。從1977年底，我國開始了電力負(fù)荷控制技術(shù)的研究和應(yīng)用工作。從1977-1986年探索階段，研究了國外電力負(fù)荷控制技術(shù)采用的各種方法，并自行研制了音頻、工頻波形畸變、電力載波和無線電控制多種裝置。1987-1989年是有組織的試點階段從1990年開始進入全面推廣應(yīng)用負(fù)荷控制系統(tǒng)階段。進入20世紀(jì)90年代中期，隨著國家經(jīng)濟體制改革的不斷深入以及社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展和完善，電網(wǎng)的建設(shè)也有了相當(dāng)?shù)囊?guī)模，電力供需矛盾趨于緩和，大部分地區(qū)不缺電，限電拉閘的現(xiàn)象已基本消失，某些地區(qū)形成了供過于求的局面，賣方市場的形成要求電力企業(yè)進一步轉(zhuǎn)變觀念，加強管理，完善服務(wù).促進銷售。隨著電力市場化進程的加快，對電力負(fù)荷控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展提出了新的更高層次的要求，從系統(tǒng)功能上弱化“控制”，增強“管理”，逐步適應(yīng)電力企業(yè)商業(yè)化營運的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(fù)荷控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加強和完善了負(fù)荷管理的功能[3]。隨著電力部門市場化進程的加快，對電力負(fù)荷控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展提出了新的更高層次的要求，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)化運營的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(fù)荷控制的基礎(chǔ)上加強和完善了負(fù)荷管理的功能。在電力負(fù)荷控制基礎(chǔ)上擴展起來的功能和負(fù)荷控制綜合在一起就形成了負(fù)荷管理系統(tǒng)。這些擴展功能包括：為電能管理服務(wù)；為大用戶提供信息，更好的為用戶服務(wù)；有效控制地方上網(wǎng)電廠；為配網(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(fù)荷管理系統(tǒng)的應(yīng)用面和規(guī)模不斷擴大，系統(tǒng)的功能和質(zhì)量都有了很大的改進和提高，電力負(fù)荷管理技術(shù)正向更高層次發(fā)展[4]。

1 我國電力負(fù)荷管理技術(shù)存在的問題及改進措施

1.1 電源問題

終端電源是否正常是終端能否安全、可靠運行的極為重要的因素之一，。根據(jù)現(xiàn)場勘察的情況看，由各種電源問題而導(dǎo)致的終端故障約占故障總數(shù)的10%以上。低壓側(cè)計量用戶負(fù)荷控制終端電源的引人點最好在計量柜內(nèi)的低壓母線上；雙電源用戶的終端電源最好取自于低壓總 開關(guān)的上口前且用戶不容易接觸的母線上：單回路 高壓側(cè)計量的用戶.最好把電源的引人點放在高壓計量TV柜內(nèi)。這就要求廠家在制造TV柜時.要考慮給負(fù)荷控制終端提供一個100V的電源口。

1.2 規(guī)范負(fù)荷控制系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

目前，負(fù)荷控制系統(tǒng)存在主站與終端之間兼容性較差，不同廠家設(shè)備之間不能相互兼容的問題。要解決這一問題.就要求所有生產(chǎn)負(fù)荷控制設(shè)備的廠家聯(lián)手制訂統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，保證所生產(chǎn)的配件是符合統(tǒng)一接口標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)配件。從而使用戶在進行功能選擇和二次投資時具有更大的靈活性，也容易實現(xiàn)負(fù)控設(shè)備生產(chǎn)廠家之間的良性競爭機制。

1.3 制定集中抄表的技術(shù)規(guī)范

計量表種類繁多，各種表的出口標(biāo)準(zhǔn)及通信規(guī)約各不相同，這就給終端抄表帶來極大困難。根本的解決辦法是統(tǒng)一終端RS485口和表計RS485口的出口標(biāo)準(zhǔn)和通信規(guī)約，這樣既簡化了抄表過程，增加了抄表的安全性和可靠性，同時也大大減少負(fù)荷控制檢修人員的工作量，但是這一成果的獲得要經(jīng)過一個相當(dāng)長的過程和許多技術(shù)人員的共同努力[6]。

1.4 終端主板上缺少本地調(diào)試通信口

增加本地調(diào)試通信口后，可以把負(fù)荷控制終端與用戶局域網(wǎng)相連為用戶輸送相關(guān)負(fù)荷控制數(shù)據(jù)，使用戶能夠更好地組織生產(chǎn)、節(jié)約能源，使負(fù)荷控制終端在為供電部門服務(wù)的同時，為用戶提供高效、優(yōu)質(zhì)服務(wù)，也可大大方便負(fù)荷控制檢修人員的工作。負(fù)荷控制檢修人員檢測到復(fù)雜故障為檢修人員快速、準(zhǔn)確地找到故障點提供了極大的方便，并且也為分段檢修終端設(shè)備提供了可能。

1.5 增加終端機的遠方復(fù)位功能

負(fù)荷控制終端死機問題的通常處理方法是把負(fù)荷控制終端關(guān)掉電源重新啟動，所以，由負(fù)荷控制終端死機造成的終端超時及抄表故障等問題，都可以通過增加終端機遠方復(fù)位功能輕松解決[7]。

1.6 強化負(fù)荷在負(fù)荷預(yù)測方面的功能

影響負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確度的因素有很多，其中包括難以預(yù)料的隨機因素和不可知因素，所以，在應(yīng)用傳統(tǒng)模型和現(xiàn)代技術(shù)進行預(yù)測的同時，還應(yīng)增加一個修正公式。修正公式的數(shù)據(jù)源主要是由用戶輸入終端的本單位短期內(nèi)大的用電變化項。終端把用電變化項數(shù)據(jù)上傳存至主站服務(wù)器的修正值數(shù)據(jù)庫，通過修正公式計算得出修正電量值，用其對理論預(yù)測電量加以修正即可得到最終預(yù)測電量值。為防止用戶對用電變化項數(shù)據(jù)人為造假，就需建立一套完善的獎勵和懲罰制度，對造假用戶視情節(jié)輕重給以不同程度罰款，并把罰款所得獎勵給如實輸入的用戶。

1.7 提高負(fù)荷控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的有效利用程度

負(fù)荷控制系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)被存放在負(fù)控數(shù)據(jù)庫中且有備份數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過分析、處理后提供給中心數(shù)據(jù)庫A。中心數(shù)據(jù)庫A也可以從負(fù)荷控制數(shù)據(jù)庫中隨時提取數(shù)據(jù)：將中心數(shù)據(jù)庫A中的數(shù)據(jù)代人電費計算公式得到電費數(shù)據(jù)傳送給中心數(shù)據(jù)庫B；中心數(shù)據(jù)庫B在接到銀行營業(yè)室的申請單并通過身份驗證后.將電費數(shù)據(jù)經(jīng)銀行中間數(shù)據(jù)庫提供給銀行營業(yè)室：銀行營業(yè)室在收取電費后，中間數(shù)據(jù)庫A和B中自動產(chǎn)生一個交費情況記錄字段并同時傳送給營銷營業(yè)室：營銷營業(yè)室可以隨時向中心數(shù)據(jù)庫A、B和銀行中間數(shù)據(jù)庫提出數(shù)據(jù)查詢申請，身份驗證通過后可獲得查詢數(shù)據(jù)；同時，營銷營業(yè)室肩負(fù)著監(jiān)督和檢查中心數(shù)據(jù)庫A、B及銀行中間數(shù)據(jù)庫的職能[8]。

2 我國負(fù)荷管理技術(shù)的發(fā)展方向

從目前電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢看，原有的電力負(fù)荷控制系統(tǒng)已遠遠不能滿足用電管理的現(xiàn)代需求.必須要進行功能及技術(shù)上的更新及完善?？偟姆较蚴牵和ㄐ沤M網(wǎng)的多樣化、故障診斷與維護自動化、服務(wù)性系統(tǒng)、用電企業(yè)的最佳助手、終端多樣化。具體細化內(nèi)容如下：

2.1 擴展應(yīng)用對象

新的負(fù)荷管理系統(tǒng)應(yīng)以變電站、大用戶、公用配變、居民戶等為主要控制管理對象，為電力企業(yè)掌握實時供用電信息、合理調(diào)度電力生產(chǎn)和供應(yīng)、改善電網(wǎng)負(fù)荷曲線、提高供電和服務(wù)質(zhì)量、加強營銷管理等。

2.2 加強集中抄表和遠方抄表功能

通過科學(xué)的數(shù)據(jù)傳輸和信息處理技術(shù)，保證數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確無誤，保證抄表數(shù)據(jù)時間的一致性和及時性，為電費集抄和結(jié)算提供現(xiàn)代化手段[9]。

2.3 加強預(yù)購電和限電催費功能[10]

對高耗能企業(yè).以及信譽等級差的客戶利用負(fù)荷控制終端自身具有的定量控制功能實現(xiàn)預(yù)購電控制.使其進行先購后用，杜絕出現(xiàn)呆壞帳.通過系統(tǒng)信息傳輸功能和遙控功能，向用戶催交電費或?qū)嵤┐呓浑娰M性限電。

2.4 終端數(shù)據(jù)用戶側(cè)共享

在負(fù)荷控制終端上增加通信端口，將各種數(shù)據(jù)信息傳給用戶的管理系統(tǒng)，為用戶提供實時用電數(shù)據(jù)和信息，使用戶及時了解掌握用電情以便在供電企業(yè)的指導(dǎo)和幫助下進行自我控制調(diào)節(jié)用電.提高用電效率，降低用電成本，達到安全高效經(jīng)濟用電的目的。

2.5 增加配變管理功能

通過對安裝于公用配電變壓器上的終端沒備，實現(xiàn)對變壓器的實時監(jiān)測管理.以及時發(fā)現(xiàn)變壓器的異常或不合理不經(jīng)濟的運行現(xiàn)象.如：輕載、超載、三相不平衡等，進而達到改善提高運行效率、保證電壓質(zhì)量、確保運行安全的目的。

2.6 增加并網(wǎng)管理功能

對以下幾類用戶：地方小火電、地方小水電、熱電廠、以及其他各種類型的并網(wǎng)用戶。通過監(jiān)測并網(wǎng)點的發(fā)電、上網(wǎng)、下網(wǎng)等計量點的負(fù)荷、電量數(shù)據(jù)，繪制相應(yīng)的負(fù)荷、電量曲線，及時了解實時的供用電情況，并根據(jù)電力企業(yè)的實際需求.依據(jù)有關(guān)規(guī)定或協(xié)定，對其進行合理監(jiān)控，使之上網(wǎng)電量始終控制在計劃指標(biāo)內(nèi)，按電網(wǎng)系統(tǒng)的要求進行發(fā)電和上網(wǎng)[11]。

2.7 增加計量監(jiān)測和計量裝置的遠程實時檢定功能

通過系統(tǒng)遠程抄表功能.將智能電表的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)、運行參數(shù)抄讀回系統(tǒng)中心站.以定時跟蹤了解客戶計量裝置的運行狀況.從而做到及時發(fā)現(xiàn)和記錄異常情況，為事后追憶和有效處理解決。提供依據(jù)和方向。硬件加裝實時校表裝置.使計量表得到實時的檢定，當(dāng)電能表出現(xiàn)故障時即時上報。

2.8 增加防竊電功能

為終端加裝高精度交流采樣裝置測量用戶的用電量，并與從電能表抄得的數(shù)據(jù)相比較。分析由交流采樣計算得到的電量曲線和從表計得到的電量曲線的對比圖.從而實現(xiàn)防竊電的功能[12]。

2.9 增加供電質(zhì)量管理功能

電壓合格率統(tǒng)計分析、功率因數(shù)統(tǒng)計分析、諧波監(jiān)測統(tǒng)計分析、供電可靠性統(tǒng)計分析、增加電能損耗管理功能、線損統(tǒng)計分析、變電站母線平衡統(tǒng)計分析、增加負(fù)荷統(tǒng)計分析預(yù)測管理功能、負(fù)荷統(tǒng)計分析[13]。

3 結(jié)束語

在通信技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)不斷發(fā)展成熟的今天，充分利用現(xiàn)有負(fù)荷管理系統(tǒng)的通信和處理能力，將各項促進DSM進步的新功能融人到該系統(tǒng)中來，走系統(tǒng)集成的道路，以較小的代價不僅能盤活現(xiàn)有的國有資產(chǎn)，而且從技術(shù)上真正起到促進電力營銷邁向現(xiàn)代化[14]。

【參考文獻】

[1]慕習(xí).電力負(fù)荷管理系統(tǒng)在用電需求側(cè)管理中的重要作用[J].現(xiàn)代節(jié)能，1995（5）.

[2]侯麗娟，易小年.電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的建設(shè)及應(yīng)用思考[J].湖南電力，2002（6）.

[3]田磊，李哲.電力負(fù)荷管理系統(tǒng)在供電企業(yè)中的應(yīng)用[J].山東電力技術(shù)，2003（6）.

[4]趙亮.新形勢下的電力負(fù)荷管理系統(tǒng)[J].現(xiàn)代需求側(cè)管理，2003，8，第5卷（4）.

[5]Anenbaum Andrew S.計算機網(wǎng)絡(luò)（3）[M].熊桂喜，王小虎，譯.北京：清華大學(xué)出版社，1999.

[6]張峰.電力負(fù)荷管理技術(shù)[M].中國電力出版社，2005，2.

[7]仲華峰.淺談電力負(fù)荷管理的功能開發(fā)[J].企業(yè)管理，2004，6.

[8]丁玉江，曲國權(quán)，李正超.電力負(fù)荷管理技術(shù)在應(yīng)用中的幾點探討[J].電力需求側(cè)管理，2006，第8卷（3）.

[9]崔靜安.利用負(fù)荷管理系統(tǒng)實現(xiàn)大用戶的遠程抄表[J].供用電，2002（05）.

[10]黃增序.負(fù)荷管理系統(tǒng)應(yīng)用[J].新疆電力，2005（04）.

[11]羅湘.拓展電力負(fù)荷管理系統(tǒng)功能及應(yīng)用[J].西北電力技術(shù)，2004，4.

[12]蘇劍.Garland公司負(fù)荷管理新技術(shù)簡介[J].農(nóng)村電氣化，1995（08）.

[13]桂志強.負(fù)荷管理的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].寧夏電力，2004（03）.

[14]孫小燕.電力負(fù)荷管理信道的綜合利用[J].電力需求側(cè)管理，2001（04）.

[責(zé)任編輯：謝慶云]