連云港供電公司 席 燕

對(duì)于一個(gè)電力企業(yè)的負(fù)荷控制系統(tǒng)而言，其主要包括了很多的內(nèi)容，如：計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用、自動(dòng)化控制、信息網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)、現(xiàn)代化管理手段以及營銷管理等等各方面內(nèi)容，另外，電力負(fù)荷控制系統(tǒng)還是一個(gè)電力電網(wǎng)自動(dòng)化的重要組成部分之一。因此，電力部門為了不斷提高自身的電力管理控制水平，搞好電力營銷管理工作，就必須做好其自身的負(fù)荷控制系統(tǒng)，以確保電網(wǎng)的真正安全。

一、負(fù)荷控制對(duì)電力營銷管理的意義

電力自動(dòng)化系統(tǒng)中，負(fù)荷控制可稱為電力負(fù)荷管理，主要是用來碾平負(fù)荷曲線，從而達(dá)到均衡的使用電力負(fù)荷，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性，以及提高電力企業(yè)的投資效益的目的。電力負(fù)荷控制間接、直接、分散和集中各種控制方法，所謂間接控制方法是按客戶用電最大需量，或峰谷段的用電量，以不同電價(jià)收費(fèi)，借此來刺激客戶削峰填谷，事實(shí)上，這是一種經(jīng)濟(jì)手段。而接控制方法是在高峰用電時(shí)，切除一部分可間斷供電的負(fù)荷，事實(shí)上，這是一種技術(shù)手段。所謂分散控制方法是對(duì)各客戶的負(fù)荷，按改善負(fù)荷曲線的要求，由分散裝設(shè)在各客戶處的定時(shí)開關(guān)、定量器等裝置進(jìn)行控制。而集中控制方法是由負(fù)荷控制主控站按改善負(fù)荷曲線的需要，通過與客戶聯(lián)系的控制信道和裝設(shè)在客戶處的終端裝置，對(duì)客戶的可間斷負(fù)荷進(jìn)行集中控制。

二、電力負(fù)荷管理系統(tǒng)建立的必要性

(一)電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的功能

在配電網(wǎng)自動(dòng)化中，電力負(fù)荷管理系統(tǒng)是一個(gè)集現(xiàn)代化管理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、自動(dòng)控制、信息等多學(xué)科技術(shù)的綜合系統(tǒng)，那么，通過電力負(fù)荷管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)如下的功能：

1、多功能的用電監(jiān)控。(1)參數(shù)設(shè)置、參數(shù)和數(shù)據(jù)的查詢。(2)遠(yuǎn)方遙控客戶端開關(guān)的分、合閘。(3)地區(qū)及客戶的功率、電量的監(jiān)控。(4)對(duì)有關(guān)的電力參數(shù)的采集和計(jì)算。(5)有關(guān)圖、表、曲線及系統(tǒng)接線圖、地理信息圖的繪制和打印。(6)為領(lǐng)導(dǎo)決策、配電調(diào)度提供現(xiàn)代化的管理手段。(7)對(duì)客戶端的遙測(cè)、遙信、遙控。(8)生成各類數(shù)據(jù)庫。(9)編制執(zhí)行削峰填谷的方案。(10)建立客戶的檔案。

2、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方抄表、預(yù)售電、防竊電與用電分析預(yù)測(cè)、用電監(jiān)測(cè)。(1)對(duì)于具備條件的客戶，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方抄表，其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，且節(jié)省人力、物力。(2)對(duì)于安裝了負(fù)控裝置的客戶，可以實(shí)行預(yù)售電。(3)利用負(fù)控裝置可以對(duì)客戶的用電情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。(4)利用負(fù)荷控制良好的數(shù)據(jù)采集效果及網(wǎng)絡(luò)特性，可進(jìn)行本地區(qū)的用電分析、預(yù)測(cè)及管理功能。

3、良好的外延聯(lián)網(wǎng)功能。除具有局域網(wǎng)的一般功能外，還能與系統(tǒng)內(nèi)的上下級(jí)用電管理子系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，實(shí)現(xiàn)資源共享。

4、靈活可靠的通信手段。電力負(fù)荷管理系統(tǒng)都具有靈活可靠的通信手段。

5、設(shè)備的升級(jí)換代簡單易行。電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的升級(jí)換代簡單易行。

(二)建立電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的意義

負(fù)荷管理系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用是電力企業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)當(dāng)前電力企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營具有十分重要的意義。

1、對(duì)電力經(jīng)營的意義。電力負(fù)荷管理系統(tǒng)對(duì)電力客戶可進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如監(jiān)視客戶用電的變化，對(duì)欠費(fèi)客戶報(bào)警及進(jìn)行有效的停、限電控制，對(duì)客戶的各時(shí)段用電情況進(jìn)行計(jì)量等。同時(shí)也可自動(dòng)監(jiān)測(cè)和記錄客戶竊電情況，實(shí)現(xiàn)預(yù)售電的運(yùn)營方式，可從根本上解決收費(fèi)難和欠費(fèi)問題，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方抄表，進(jìn)行用電預(yù)測(cè)分析。系統(tǒng)可為電力營銷環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化管理，奠定了基礎(chǔ)。

2、對(duì)電力生產(chǎn)的意義。可從電力需求側(cè)管理(DMS)的角度進(jìn)行削峰填谷，限電不拉閘，減少基建投資，減少機(jī)組啟停調(diào)峰造成的損失?？蛇M(jìn)行配電線路負(fù)荷率調(diào)整，可對(duì)地方電廠和上網(wǎng)的企業(yè)自備電廠發(fā)電進(jìn)行必要的監(jiān)控。

3、對(duì)供用電秩序的意義。利用電力負(fù)荷集中控制的手段，配合法律和經(jīng)濟(jì)的措施，把用電管理深入到戶，建立正常的供用電秩序。

表1 2006年10月23日三相有功 KW

表2 2006年10月23日三相無功 Kvar

圖1 同一客戶不同季節(jié)的用電情況對(duì)比

圖2 2006年10月23日三相有功曲線

圖3 2006年10月23日三相無功圖

(三)居民用電為主的低壓電網(wǎng)的負(fù)荷特性

居民單相用電的負(fù)荷特性：

通過對(duì)歷年來?xiàng)U變、配變、新建的小區(qū)變的測(cè)錄數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)三相負(fù)荷的不平衡，是造成低壓居民集中區(qū)域客戶電壓不合格率的一個(gè)主要原因。這是因?yàn)榫用竦碾娖髟O(shè)備基本是單相的，而各位客戶對(duì)負(fù)荷的需求不一致，故就造成了低壓負(fù)荷三相不平衡，這種情況在迎峰度夏期間尤其明顯，近年來，在寒冬也有明顯趨勢(shì)，這也是造成居民技術(shù)性故障保修的要因，造成了搶修承諾的壓力，加大了服務(wù)成本的開支。結(jié)合明生花園居民小區(qū)，利用遠(yuǎn)程集抄系統(tǒng)可采集這些用戶的用電數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行跟蹤與分析。

(1)雙休日影響

通過對(duì)分析明生花園小區(qū)樣本客戶2006年12月23-26日(周四-周日)的用電數(shù)據(jù)，分析顯示該居民小區(qū)工作日的白天用電量與雙休日的白天用電量大體一致，但在雙休日晚上用電量較工作日晚上有所增大。

(2)季節(jié)變換的影響

通過分析明生花園小區(qū)樣本客戶2006年夏季(7月17日)、秋季(10月14日)和冬季(12月18日)各一天的用電數(shù)據(jù)，如圖1所示，可以看到小區(qū)居民的用電情況與溫度、季節(jié)變換密切相關(guān)。夏季天氣炎熱，空調(diào)負(fù)荷上升，用電量在3個(gè)季節(jié)中為最高；秋季因溫度適宜，居民用電量在3個(gè)季節(jié)中處于最低；冬季因天氣較為寒冷，居民用電取暖，使用電量較秋季有所增大，但未達(dá)到夏季用電水平。

(3)三相負(fù)荷不平衡

明生花園小區(qū)一箱變?nèi)肇?fù)荷有功數(shù)據(jù)如表1所示，2006年10月23日三相有功曲線如圖2所示。

明生花園小區(qū)一箱變?nèi)肇?fù)荷無功數(shù)據(jù)如表2所示，2006年10月23日三相無功曲線如圖3所示。

由圖2、3可見：居民小區(qū)負(fù)荷三相負(fù)荷不平衡現(xiàn)象較為明顯。造成三相負(fù)荷不平衡的基本原因是，盡管每個(gè)變壓器下三相負(fù)荷是按客戶申請(qǐng)容量來盡可能均勻分配，這在原理上講A、B、C三相的負(fù)荷相同的，但是實(shí)際情況并非如此。首先，客戶入住的時(shí)間是有先后的，這自然造成了三相負(fù)荷不平衡。其次，由于客戶的房屋面積不等(有兩室戶有三室戶)，他們的電氣容量也不等，在用電高峰時(shí)，A、B、C每相上的空調(diào)負(fù)荷不同，造成了三相負(fù)荷不平衡。

三、負(fù)荷控制策略

所謂控制策略，按照需求側(cè)管理的概念和我國的具體情況，可分為：a.削峰；b.填谷；c.移荷；d.政策性節(jié)電降載；e.政策性增載；f.靈活改變負(fù)荷曲線；g.按需量控制；h.按計(jì)劃用電指標(biāo)控制。

下面將對(duì)其分別進(jìn)行敘述。

(一)削峰。制定年度削峰計(jì)劃時(shí)，應(yīng)按年度負(fù)荷延續(xù)曲線，確定削峰目標(biāo)。在峰荷期間削減負(fù)荷，可用：(1)減荷，即由客戶主動(dòng)在峰荷期間停用可間斷負(fù)荷避峰。(2)直接控制負(fù)荷，即用集中或分散型控制裝置在峰荷時(shí)直接控制負(fù)荷。(3)用分時(shí)電價(jià)刺激客戶在峰荷時(shí)降荷，其關(guān)鍵是要制定一個(gè)合理的高峰電價(jià)，在峰荷期間，客戶每增加1kW負(fù)荷，由發(fā)電到輸、配電各環(huán)節(jié)的設(shè)備容量均需相應(yīng)增加。因此，高峰負(fù)荷期間，客戶除應(yīng)支付電能電費(fèi)外，還需要支付發(fā)、輸、配電設(shè)備每千瓦攤銷的投資。為了鼓勵(lì)客戶均衡用電，低谷期間的電能電價(jià)應(yīng)給予優(yōu)惠，而高峰期間的電能電價(jià)則應(yīng)予以提高。這樣，客戶在高峰期間的用電就要交納比低谷期間高得多的電費(fèi)。(4)實(shí)行可間斷供電電價(jià)，即對(duì)客戶可間斷供電負(fù)荷進(jìn)行控制，則電力公司將對(duì)該客戶的電價(jià)給予不同的電價(jià)優(yōu)惠。提前通知的時(shí)間日分為1d、4h和1h三種。規(guī)定控制時(shí)間應(yīng)不少于每天6h和每年100h。

(二)填谷。所謂填谷，就是鼓勵(lì)客戶在電網(wǎng)低谷時(shí)用電，提高低谷負(fù)荷，碾平負(fù)荷曲線?？晒┦褂梅椒ㄓ校?1)低谷時(shí)貯熱，貯熱負(fù)荷要有較大的熱容量，以使在夜間低谷6-8h內(nèi)，用電加熱后，能供應(yīng)一天中其余16-18h的用熱需要。(2)用季節(jié)性電價(jià)鼓勵(lì)客戶填充年度低谷。(3)實(shí)行非峰用電電價(jià)以填充低谷。(4)實(shí)行分時(shí)電價(jià)鼓勵(lì)客戶填谷。

(三)移荷。所謂移荷，是將客戶在高峰時(shí)的用電移到峰前和峰后使用。其方法有：(1)貯熱。此種電氣加熱器貯熱容量不夠大，只能供應(yīng)2-4h的應(yīng)用。(2)用分時(shí)電價(jià)鼓勵(lì)客戶移荷。(3)對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行控制，如可以控制電弧爐、加熱爐之類的電氣設(shè)備，使其由峰荷移出。

(四)政策性節(jié)電降載。其方法有：(1)通過對(duì)用電設(shè)備逐個(gè)進(jìn)行審查，并提出節(jié)電措施降載方案。(2)采用雙燃料采暖系統(tǒng)；電力網(wǎng)高峰時(shí)將電采暖切換為煤氣或燃油采暖，在電力網(wǎng)低谷時(shí)可將其切換為電采暖。(3)用太陽能替代電能降載。(4)電能的高效利用降載。(5)熱電聯(lián)產(chǎn)降低公用電網(wǎng)負(fù)載，即對(duì)使用蒸汽的客戶推廣熱電聯(lián)產(chǎn)，協(xié)助降峰。

(五)政策性增載。(1)采用熱泵。熱泵可將較低溫度載熱體中的熱能抽出加熱另一種傳熱介質(zhì)，使其溫度較高，用于采暖或供應(yīng)熱水，亦可將熱介質(zhì)中的熱能抽出，使其降溫用于制冷。其輸入與輸出之比小于1，有較高效益，是蓄能負(fù)荷，可供調(diào)峰。(2)改雙燃料取暖。對(duì)采用煤氣采暖的客戶，增設(shè)電氣采暖設(shè)施。此種雙燃料取暖系統(tǒng)在用電低谷時(shí)切換為電氣采暖，以碾子負(fù)荷曲線。(3)采用促用電價(jià)。即用電量越多電價(jià)越低，以提高電網(wǎng)發(fā)電量、負(fù)荷率，降低發(fā)電成本。

(六)靈活的改變負(fù)荷曲線。所謂靈活的改變負(fù)荷曲線，即靈活的改變負(fù)荷曲線的形狀，以適應(yīng)隨時(shí)變化的發(fā)電能力，其方法有兩種：(1)需量預(yù)定。所謂需量預(yù)定是指可由供電部門根據(jù)電源狀況和改變電網(wǎng)負(fù)荷曲線的要求，對(duì)客戶的用電需量作出規(guī)定。(2)改變供電可靠性。所謂改變供電可靠性是指降低連續(xù)供電的要求，這樣當(dāng)供電部門有緊急需要時(shí)，可以切斷客戶的一部分用電。

(七)按需量控制。所謂按需量控制是指供電部門對(duì)客戶實(shí)行需量電費(fèi)，電能電費(fèi)兩部制電價(jià)；客戶就會(huì)將注意力集中到控制需量。

(八)按計(jì)劃用電指標(biāo)控制。所謂按計(jì)劃用電指標(biāo)控制，是我國實(shí)行計(jì)劃用電政策所采用的主要控制負(fù)荷策略。其基礎(chǔ)是工廠企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)按照國民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃確定。隨著市場(chǎng)調(diào)節(jié)作用的增強(qiáng)，制定計(jì)劃用電指標(biāo)的將有一定的難度。計(jì)劃用電指標(biāo)分為電能量指標(biāo)和最大需量兩部分。誰超限誰，不超不限。

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