智能電網環(huán)境下的電力負荷管理系統(tǒng)研究

摘要：電力需求和電力負荷隨著經濟的發(fā)展不斷增大，加強用電側的管理成為電力企業(yè)必須認真面對的問題。隨著智能電網的發(fā)展，對電力負荷管理系統(tǒng)提出了更高的要求，研究電力負荷管理系統(tǒng)的結構、功能及當前系統(tǒng)運行中存在的問題，將有助于進一步提升負荷管理系統(tǒng)的能力，為智能電網的安全、經濟運行提供保障。

關鍵詞：智能電網；電力負荷管理系統(tǒng)；電力需求；用電側管理；電力系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM73 文章編號：1009-2374（2015）33-0005-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.003

社會經濟的快速發(fā)展以及人們生活水平的提高，使得電力需求不斷增大，用電負荷不斷攀升，如何加強電力需求側的管理，已成為了電力企業(yè)急需解決的一個問題。2009年，我國提出建設國家智能電網的戰(zhàn)略規(guī)劃，為電力負荷管理系統(tǒng)的發(fā)展提供了契機，電力負荷管理系統(tǒng)經過多年的發(fā)展，現(xiàn)已成為電力需求側管理最為重要的技術手段，通過削峰填谷、合理限電等手段，達到優(yōu)化電力負荷分布、提高電力用戶和電網的負荷率、提高電能利用率、實現(xiàn)智能電網的安全經濟運行的目的，其重要性受到了國家政府、電力企業(yè)及電力用戶越來越多的關注。

1 電力負荷管理系統(tǒng)的發(fā)展歷程

電力負荷管理技術起源于20世紀30年代的英國，目前世界上已有幾十個國家應用了該技術。電力負荷監(jiān)控技術的應用在我國開展較晚，從20世紀70年代開始至今大約經歷了探索、試點、推廣應用、轉型發(fā)展四個時期，自1998年后，我國的電力負荷控制系統(tǒng)正式改名為電力負荷管理系統(tǒng)，在原有系統(tǒng)控制功能的基礎上逐步加強了用電負荷管理方面的功能，從用電信息管理、用電信息服務、電壓合格率監(jiān)測、電力運行安全性和經濟性等方面進行了優(yōu)化轉型，從而更好地發(fā)揮出了其電力管理的重要作用。

2 研究電力負荷管理系統(tǒng)的意義

智能電網環(huán)境下，電力負荷管理系統(tǒng)是智能電網安全、經濟運行的重要保障，也是電力企業(yè)自動化技術發(fā)展的必然趨勢，認真研究電力負荷管理系統(tǒng)建設和運行的經驗方法，將會對電力企業(yè)、電力用戶和社會環(huán)境產生深遠的影響。對電力企業(yè)來說，充分利用好電力負荷管理系統(tǒng)，盡力發(fā)揮其強大的管理功能，將在很大程度上幫助電力企業(yè)提高智能電網的安全性、穩(wěn)定性和經濟性，使企業(yè)獲得更高經濟效益。對電力用戶來說，電力負荷管理系統(tǒng)可以讓其從電力企業(yè)獲取實時的用電信息，合理調控自己用電量。對社會環(huán)境來說，通過電力負荷管理系統(tǒng)可以在全社會有效推進有序用電和合理用電，優(yōu)化資源，避免浪費，對實現(xiàn)節(jié)能降耗、減輕環(huán)境污染有著極大的幫助。

3 電力負荷管理系統(tǒng)的組成及功能

3.1 電力負荷管理系統(tǒng)的組成部分

電力負荷管理系統(tǒng)主要由管理中心、通信信道、負荷管理終端三部分組成：

3.1.1 管理中心是電力負荷管理系統(tǒng)中最重要的部分，負擔著電力負荷管理系統(tǒng)運行和管理的指揮任務。管理中心建立在供電企業(yè)端，通常由計算機網絡、數(shù)據傳輸信道機和電源系統(tǒng)組成，其中計算機網絡主要由網絡服務器、負荷管理工作站、監(jiān)控工作站、前置計算機、顯示器、打印機、集線器等設備組成。

3.1.2 通信信道是負責管理中心與負荷管理終端之間數(shù)據傳輸?shù)耐ǖ?，主要?30MHz電力無線專網、有線電話網和無線通信公用網等類型。我國電力企業(yè)主要采用無線通信公用網進行負荷管理系統(tǒng)中的信號與數(shù)據傳輸，電力企業(yè)自己投資建設的230MHz通信的專用網絡、中國移動的GPRS和中國聯(lián)通的CDMA是最常使用的無線通信網絡。

3.1.3 負荷管理終端和數(shù)據采集終端是安裝在電力用戶側的設備，其作用是采集、計算、存儲電力用戶有實時用電信息、供電狀況、電量信息及電表計量數(shù)據等用電負荷數(shù)據，通過通信信道上傳到管理中心，并執(zhí)行管理中心的負荷控制命令。

3.2 電力負荷管理系統(tǒng)的功能

3.2.1 數(shù)據采集功能。電力負荷管理系統(tǒng)采集的數(shù)據主要有用電現(xiàn)場監(jiān)控終端采集的數(shù)據和負荷管理終端對計量電能表等監(jiān)測設備的數(shù)據采集。通過定時采集和隨機采集兩種方式對所有的監(jiān)控終端數(shù)據進行收集，并存儲于管理中心的數(shù)據庫中。

3.2.2 電力負荷控制功能。電力負荷控制是管理中心通過分析采集到的數(shù)據后，將負荷控制命令傳送到負荷管理終端，以實現(xiàn)對用電負荷的管理與控制。電力負荷控制功能包括定值閉環(huán)控制、遠方遙控、負荷控制策略和技術的管理。

3.2.3 電力需求側管理與服務支持功能。電力需求側管理可以幫助電力企業(yè)有效落實政府對電力需求側的管理措施，以達到政府要求的節(jié)能降耗要求，并能為電力企業(yè)提供全面的數(shù)據，及時、準確地反映當前電力市場的需求狀況，為電力企業(yè)預測電力需求、調整電力供應、判斷供電故障提供依據，有助于電力企業(yè)提升整體服務能力與服務質量。電力負荷管理系統(tǒng)還能為用戶提供用電負荷曲線，幫助用戶進行用電負荷曲線優(yōu)化分析、企業(yè)生產用電成本分析等數(shù)據分析和技術指導工作。

4 智能電網對電力負荷管理系統(tǒng)的影響

2009年國家電網公司提出了建設智能電網的戰(zhàn)略規(guī)劃。隨著智能傳感器和現(xiàn)代信息通信等技術的飛速發(fā)展，智能需求響應、智能有序用電、智能用能服務等也將成為電力需求側管理的內容。智能電網強調電網與用戶間信息上的互動。電力企業(yè)需要及時掌握用戶的用電情況，為智能電網的系統(tǒng)規(guī)劃和安全、經濟運行提供依據，電力用戶需要獲得當前的電價、供需形勢等信息，以利于降低用電成本，產生良好的社會效益。所以，智能電網對電力負荷管理系統(tǒng)提出了更高的要求，要求電力負荷管理系統(tǒng)進一步加強用電側監(jiān)控技術、信息采集和通信技術、智能電能表技術的研究應用，加快監(jiān)測終端、智能電能表、智能控制等設備的研發(fā)，進一步拓展智能用能服務技術應用。智能電網的建設將進一步加強電網公司與用戶之間的實時互動，有利于全面推進電力需求側管理工作，進而推動電力負荷管理技術的發(fā)展。

5 智能電網環(huán)境下電力負荷管理系統(tǒng)中存在的問題

我國電力負荷管理系統(tǒng)在經歷長時間的發(fā)展后，已逐漸成為一套成熟的用電側管理系統(tǒng)，但在整個系統(tǒng)運行中還存在著一些問題，制約了電力負荷管理系統(tǒng)功能的發(fā)揮。第一，負責電力負荷管理系統(tǒng)運行維護的人員較少，且沒有成立專門的運維機構；第二，無線通信公共網絡不適合有序用電功能。通過多年的使用發(fā)現(xiàn)，GPRS網絡運行不穩(wěn)定，斷線率較高，無線公共網絡存在盲點，信號的強弱、漂移有一定的隨意性，還存在一旦欠費，立即停機，影響系統(tǒng)通信。這些GPRS通信的穩(wěn)定性、安全性問題，對信息安全也存在不利影響；第三，用電信息采集系統(tǒng)中開發(fā)有序用電功能，不能滿足有序用電應用的全面需求；第四，建設資金投入不一，運行、維護資金明顯不足。

6 結語

智能電網環(huán)境為電力負荷管理技術的發(fā)展提供了新機遇與挑戰(zhàn)，因此加強電力負荷技術的系統(tǒng)研究與開發(fā)應用，將有助于電網與用戶之間的互動，有利于電力用戶和電力企業(yè)科學合理的規(guī)劃供需關系，優(yōu)化電力資源配置，實現(xiàn)智能電網的安全、經濟運行。

參考文獻

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[2] 李建華.電力負荷管理終端研究[J].科技傳播，2011，（20）.

作者簡介：嚴芳玲（1978-），女，江西南康人，國網江西省電力公司贛西供電分公司工程師，研究方向：電力系統(tǒng)自動化用電管理。

（責任編輯：周 瓊）