電力計量中負(fù)荷控制管理系統(tǒng)的運(yùn)用實踐微探

沈驥

摘要：本文首先分析了電力計量中負(fù)荷控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，接下來詳細(xì)闡述了低負(fù)荷下的電力計量，最后對負(fù)荷控制管理系統(tǒng)在電力計量中的運(yùn)用做具體論述，希望通過本文的分析研究，給行業(yè)內(nèi)人士以借鑒和啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)功能;電力計量;系統(tǒng)結(jié)構(gòu);負(fù)荷控制管理系統(tǒng)

引言

負(fù)荷控制管理系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析以及遠(yuǎn)程抄表等功能，可實現(xiàn)對用戶用電信息的遠(yuǎn)程采集與監(jiān)測，能夠?qū)⒊硐到y(tǒng)與負(fù)荷管理系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，達(dá)到對電力負(fù)荷實施全面監(jiān)管的目標(biāo)。進(jìn)一步提升電力計量工作水平，保證其精準(zhǔn)度與效率，電力企業(yè)開始將負(fù)荷控制管理系統(tǒng)運(yùn)用到了電力計量工作之中，并取得一定成績。

1電力計量中負(fù)荷控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1顯著提升電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性

在實際運(yùn)行過程中，電力網(wǎng)絡(luò)因受到自然環(huán)境、用戶量級和傳輸速度等多種因素影響，易在線路中形成較大的電能負(fù)荷。在引入相應(yīng)的負(fù)荷控制措施后，相關(guān)人員可通過遠(yuǎn)程系統(tǒng)控制和計量設(shè)備參數(shù)調(diào)整，實現(xiàn)對電網(wǎng)整體供電運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測、預(yù)警和調(diào)節(jié)，第一時間避免超負(fù)荷問題的產(chǎn)生，保證電網(wǎng)長期處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。

1.2切實強(qiáng)化電力用戶的服務(wù)體驗

現(xiàn)階段，隨著電網(wǎng)企業(yè)業(yè)務(wù)功能的不斷拓展，電網(wǎng)中的各類電力設(shè)備設(shè)施越來越多，為電網(wǎng)負(fù)荷增加了大量的產(chǎn)生主體。同時，隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的日益復(fù)雜化，電能供給不穩(wěn)定和供電線路中斷頻繁問題不斷顯現(xiàn)，大大降低了電力用戶的應(yīng)用體驗。應(yīng)用負(fù)荷控制技術(shù)后，一方面電力企業(yè)相關(guān)人員可實時采集電網(wǎng)當(dāng)前的運(yùn)行參數(shù)，及時采取行之有效的故障處理措施，將用戶用電行為所受影響降至最小。另一方面，有助于相關(guān)人員對某段時間內(nèi)電網(wǎng)運(yùn)行能力做出預(yù)期，及時發(fā)布相應(yīng)的故障風(fēng)險預(yù)警信息，保證電力用戶在工作和生活方面做出適當(dāng)調(diào)整，防止因供電服務(wù)問題造成負(fù)面的社會事件。

2低負(fù)荷下的電力計量

電能表主要由永久磁鐵產(chǎn)生的制動力矩、電壓工作磁通產(chǎn)生的自制動力矩和電流工作磁通產(chǎn)生的自制動力矩組成，此外，還有一些附加力矩，如上、下軸承與轉(zhuǎn)軸間的摩擦力矩，計度器傳動齒之間的摩擦力矩，轉(zhuǎn)動元件與空氣間的摩擦力矩，這些摩擦力矩的方向是與驅(qū)動力矩的方向相反并阻礙轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動，使電能表表現(xiàn)出負(fù)誤差，電流鐵芯的磁化曲線是非線性的，為了補(bǔ)償電流的抑制力矩、摩擦力矩、和電流鐵芯的非線性影響引起的負(fù)誤差，在電能表中會有輕負(fù)載調(diào)整裝置，能夠產(chǎn)生與驅(qū)動力矩方向相同的附加力矩，能夠補(bǔ)償誤差。當(dāng)負(fù)載電流發(fā)生變化時，有功功率與視在功率的比值會發(fā)生變化，當(dāng)負(fù)載電流在額定電流的5%～30%左右正反方向都會產(chǎn)生較大的誤差，功率因數(shù)為0.5時會比功率因數(shù)為1時的誤差要大，當(dāng)負(fù)載電流在基本電流的30%～100%左右會有較大的正誤差，當(dāng)負(fù)載電流大于基本電流100%以上時會產(chǎn)生較大的負(fù)誤差。因此感應(yīng)式電能表要在0.3%Ib下才能啟動并進(jìn)行計量，誤差曲線變化較大，尤其在低負(fù)荷時誤差較大;而電子式電能表非常靈敏，在0.1%Ib下就能開始啟動并進(jìn)行計量，且誤差曲線好，在全負(fù)荷范圍內(nèi)誤差幾乎為一條直線。低負(fù)荷下的互感器誤差也會影響電力計量的精確性，電壓互感器通過一次繞組和二次繞組產(chǎn)生兩個感應(yīng)電動勢，這兩個感應(yīng)電動勢與匝數(shù)成正比，由電壓互感器的原理可知，電壓互感器在調(diào)整之前點(diǎn)電壓誤差都是負(fù)值，電壓互感器的正值誤差是進(jìn)行誤差補(bǔ)償后才出現(xiàn)的，電壓互感器的誤差分為空載誤差和負(fù)載誤差，空載誤差是固定的，因此負(fù)載誤差才是電壓互感器最大的誤差影響因素，在二次負(fù)載中產(chǎn)生的負(fù)荷電流會在一次繞阻和二次繞阻上產(chǎn)生壓降，這會對二次電壓產(chǎn)生影響，出現(xiàn)負(fù)荷誤差，因此，在選擇互感器類型時應(yīng)考慮實際的二次負(fù)荷的范圍，避免實際的二次負(fù)荷與額定的二次負(fù)荷相比產(chǎn)生空載，保證電壓互感器在實際的使用中誤差達(dá)標(biāo);電流互感器的二次電流在旋轉(zhuǎn)后與一次電流相比時如果大小和相位都不相同，便會產(chǎn)生比值誤差和相位誤差，電流互感器在理想情況下的實際二次電流乘上額定變比與一次實際電流的差是隨著一次電流的增大而減小的，增幅也同時減小，互感器的二次電流相量逆時針旋轉(zhuǎn)180°后與一次電流的相量之間的相位差會隨著一次電流的增大而減小，降幅也同時減小，因此，互感器在低負(fù)荷下的運(yùn)轉(zhuǎn)會出現(xiàn)計量范圍超出電能表精度的情況，在實際應(yīng)用中應(yīng)避免。低負(fù)荷下的外部電路會對電力計量產(chǎn)生影響，外部電路的阻抗越大，電流互感計量器的誤差越大，外部電路主要有導(dǎo)線電阻和接線端子，導(dǎo)線電阻和接線端子的阻抗增大會導(dǎo)致計量誤差改變，因此二次繞阻所接入的負(fù)載功率要限制在額定容量以下而不是最大容量以下。

3負(fù)荷控制管理系統(tǒng)在電力計量中的運(yùn)用

3.1負(fù)荷控制功能模塊運(yùn)用

在對負(fù)荷控制功能進(jìn)行具體應(yīng)用時，會通過以下幾種控制方式，完成對電力負(fù)荷的科學(xué)管控：（1）電能量控制。控制中心會按照現(xiàn)場電能量使用情況，對用戶用電全過程展開全面監(jiān)控，且會在電量達(dá)到預(yù)先設(shè)置數(shù)值80%時，向終端發(fā)出預(yù)警警示?？刂平K端在接收到預(yù)警信號后，會自動展開對電力負(fù)荷的管控，直至電力負(fù)荷達(dá)到相應(yīng)要求范圍內(nèi)為止。（2）功率控制。負(fù)荷控制中心會按照現(xiàn)場用電功率實施監(jiān)管與控制，且會在用電功率超過預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時，及時向終端發(fā)出預(yù)警，而終端接收到預(yù)警信息后，會迅速按照事先預(yù)制程序，對負(fù)荷實施管控。在功率下降到安全范圍時，控制中心會發(fā)出預(yù)警解除信號，終端對于電力負(fù)荷的管控也會隨之停止。

3.2數(shù)據(jù)采集功能運(yùn)用

（1）網(wǎng)絡(luò)、短信通信與公共無線通信數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合，為控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集功能實現(xiàn)提供了支持與保障。該項功能在電力計量中的應(yīng)用價值極為突出，在對該項功能進(jìn)行使用時，需要遵循以下幾點(diǎn)：①在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集過程中，需要以多線程同步通發(fā)送通信調(diào)度管理信息為基礎(chǔ)，保證多樣采集服務(wù)器均衡負(fù)載機(jī)制實現(xiàn)質(zhì)量;②為保證數(shù)據(jù)采集操作順利進(jìn)行，在進(jìn)行通道配置時，不僅要配備專用采集通道，同時還要配備多個備用通道，為負(fù)載均衡自動化水平進(jìn)行保障，實現(xiàn)高效率、高精準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集模式;③系統(tǒng)會定時對用電數(shù)據(jù)展開遠(yuǎn)距離采集，會通過對采集時間間隔進(jìn)行合理劃分的方式，保證數(shù)據(jù)的抄錄，數(shù)據(jù)采集精準(zhǔn)度可以達(dá)到較高水平;④主站計算機(jī)、負(fù)荷控制終端在進(jìn)行數(shù)據(jù)通信過程中，會通過對數(shù)據(jù)壓縮算法的運(yùn)用，對數(shù)據(jù)通信安全進(jìn)行保證。（2）數(shù)據(jù)采集功能中，以遙測功能以及遠(yuǎn)程抄表功能作用最為突出，其中遙測會通過在客戶端設(shè)置數(shù)據(jù)接口的方式，對客戶用電參數(shù)展開收集;因為負(fù)荷系統(tǒng)終端具有讀取功能、轉(zhuǎn)發(fā)電碼以及凍結(jié)功能，所以可通過遠(yuǎn)程操作來完成電表讀取等一系列操作，可為后續(xù)數(shù)據(jù)分析奠定良好基礎(chǔ)。

結(jié)語

負(fù)荷控制技術(shù)在電力計量工作的應(yīng)用，對電網(wǎng)實現(xiàn)高效穩(wěn)定運(yùn)行和電力企業(yè)達(dá)成高水平服務(wù)發(fā)展具有重要作用。實際運(yùn)行中，電能負(fù)荷過高或過低，都會對電網(wǎng)運(yùn)行整體質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響。此時，通過削峰、填谷和移峰技術(shù)調(diào)節(jié)特定時段內(nèi)的電能供需情況，或通過防竊電裝置提升電力計量準(zhǔn)確性，將電網(wǎng)運(yùn)行維持在正常水平，可在最大程度上防止高峰期和低谷期異常狀態(tài)的出現(xiàn)，為電力用戶提供高質(zhì)量供電服務(wù)，提升電力企業(yè)經(jīng)營的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

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