智能電網(wǎng)環(huán)境下的電力負(fù)荷管理系統(tǒng)研究

1、    智能電網(wǎng)環(huán)境下的電力負(fù)荷管理系統(tǒng)研究    摘要：電力需求和電力負(fù)荷隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷增大，加強(qiáng)用電側(cè)的管理成為電力企業(yè)必須認(rèn)真面對(duì)的問題。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)電力負(fù)荷管理系統(tǒng)提出了更高的要求，研究電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題，將有助于進(jìn)一步提升負(fù)荷管理系統(tǒng)的能力，為智能電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供保障。關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；電力負(fù)荷管理系統(tǒng)；電力需求；用電側(cè)管理；電力系統(tǒng) ：a：tm73 ：1009-2374（2015）33-0005-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2015.33.003社會(huì)經(jīng)濟(jì)的

2、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(fù)荷不斷攀升，如何加強(qiáng)電力需求側(cè)的管理，已成為了電力企業(yè)急需解決的一個(gè)問題。2009年，我國提出建設(shè)國家智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃，為電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的發(fā)展提供了契機(jī)，電力負(fù)荷管理系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展，現(xiàn)已成為電力需求側(cè)管理最為重要的技術(shù)手段，通過削峰填谷、合理限電等手段，達(dá)到優(yōu)化電力負(fù)荷分布、提高電力用戶和電網(wǎng)的負(fù)荷率、提高電能利用率、實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(guān)注。1 電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的發(fā)展歷程電力負(fù)荷管理技術(shù)起源于20世紀(jì)30年代的英國，目前世界上已有幾十個(gè)國家應(yīng)用了該技術(shù)。電力負(fù)

3、荷監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用在我國開展較晚，從20世紀(jì)70年代開始至今大約經(jīng)歷了探索、試點(diǎn)、推廣應(yīng)用、轉(zhuǎn)型發(fā)展四個(gè)時(shí)期，自1998年后，我國的電力負(fù)荷控制系統(tǒng)正式改名為電力負(fù)荷管理系統(tǒng)，在原有系統(tǒng)控制功能的基礎(chǔ)上逐步加強(qiáng)了用電負(fù)荷管理方面的功能，從用電信息管理、用電信息服務(wù)、電壓合格率監(jiān)測(cè)、電力運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行了優(yōu)化轉(zhuǎn)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(fù)荷管理系統(tǒng)的意義智能電網(wǎng)環(huán)境下，電力負(fù)荷管理系統(tǒng)是智能電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保障，也是電力企業(yè)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，認(rèn)真研究電力負(fù)荷管理系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)方法，將會(huì)對(duì)電力企業(yè)、電力用戶和社會(huì)環(huán)境產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。對(duì)電

4、力企業(yè)來說，充分利用好電力負(fù)荷管理系統(tǒng)，盡力發(fā)揮其強(qiáng)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(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，使企業(yè)獲得更高經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)電力用戶來說，電力負(fù)荷管理系統(tǒng)可以讓其從電力企業(yè)獲取實(shí)時(shí)的用電信息，合理調(diào)控自己用電量。對(duì)社會(huì)環(huán)境來說，通過電力負(fù)荷管理系統(tǒng)可以在全社會(huì)有效推進(jìn)有序用電和合理用電，優(yōu)化資源，避免浪費(fèi)，對(duì)實(shí)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(fù)荷管理系統(tǒng)的組成及功能3.1 電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的組成部分電力負(fù)荷管理系統(tǒng)主要由管理中心、通信信道、負(fù)荷管理終端三部分組成：3.1.1 管理中心是電力負(fù)荷管理系統(tǒng)中最重要的部分，負(fù)擔(dān)著電力負(fù)荷管理系統(tǒng)運(yùn)行和管

5、理的指揮任務(wù)。管理中心建立在供電企業(yè)端，通常由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳輸信道機(jī)和電源系統(tǒng)組成，其中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、負(fù)荷管理工作站、監(jiān)控工作站、前置計(jì)算機(jī)、顯示器、打印機(jī)、集線器等設(shè)備組成。3.1.2 通信信道是負(fù)責(zé)管理中心與負(fù)荷管理終端之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，主要?30mhz電力無線專網(wǎng)、有線電話網(wǎng)和無線通信公用網(wǎng)等類型。我國電力企業(yè)主要采用無線通信公用網(wǎng)進(jìn)行負(fù)荷管理系統(tǒng)中的信號(hào)與數(shù)據(jù)傳輸，電力企業(yè)自己投資建設(shè)的230mhz通信的專用網(wǎng)絡(luò)、中國移動(dòng)的gprs和中國聯(lián)通的cdma是最常使用的無線通信網(wǎng)絡(luò)。3.1.3 負(fù)荷管理終端和數(shù)據(jù)采集終端是安裝在電力用戶側(cè)的設(shè)備，其作用是采集、計(jì)算、存儲(chǔ)

6、電力用戶有實(shí)時(shí)用電信息、供電狀況、電量信息及電表計(jì)量數(shù)據(jù)等用電負(fù)荷數(shù)據(jù)，通過通信信道上傳到管理中心，并執(zhí)行管理中心的負(fù)荷控制命令。3.2 電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的功能3.2.1 數(shù)據(jù)采集功能。電力負(fù)荷管理系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)主要有用電現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控終端采集的數(shù)據(jù)和負(fù)荷管理終端對(duì)計(jì)量電能表等監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集。通過定時(shí)采集和隨機(jī)采集兩種方式對(duì)所有的監(jiān)控終端數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并存儲(chǔ)于管理中心的數(shù)據(jù)庫中。3.2.2 電力負(fù)荷控制功能。電力負(fù)荷控制是管理中心通過分析采集到的數(shù)據(jù)后，將負(fù)荷控制命令傳送到負(fù)荷管理終端，以實(shí)現(xiàn)對(duì)用電負(fù)荷的管理與控制。電力負(fù)荷控制功能包括定值閉環(huán)控制、遠(yuǎn)方遙控、負(fù)荷控制策略和技術(shù)的管理。3.2.3

7、 電力需求側(cè)管理與服務(wù)支持功能。電力需求側(cè)管理可以幫助電力企業(yè)有效落實(shí)政府對(duì)電力需求側(cè)的管理措施，以達(dá)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(jù)，及時(shí)、準(zhǔn)確地反映當(dāng)前電力市場(chǎng)的需求狀況，為電力企業(yè)預(yù)測(cè)電力需求、調(diào)整電力供應(yīng)、判斷供電故障提供依據(jù)，有助于電力企業(yè)提升整體服務(wù)能力與服務(wù)質(zhì)量。電力負(fù)荷管理系統(tǒng)還能為用戶提供用電負(fù)荷曲線，幫助用戶進(jìn)行用電負(fù)荷曲線優(yōu)化分析、企業(yè)生產(chǎn)用電成本分析等數(shù)據(jù)分析和技術(shù)指導(dǎo)工作。4 智能電網(wǎng)對(duì)電力負(fù)荷管理系統(tǒng)的影響2009年國家電網(wǎng)公司提出了建設(shè)智能電網(wǎng)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(shù)的飛速發(fā)展，智能需求響應(yīng)、智能有序用電、智能用能服務(wù)等

8、也將成為電力需求側(cè)管理的內(nèi)容。智能電網(wǎng)強(qiáng)調(diào)電網(wǎng)與用戶間信息上的互動(dòng)。電力企業(yè)需要及時(shí)掌握用戶的用電情況，為智能電網(wǎng)的系統(tǒng)規(guī)劃和安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供依據(jù)，電力用戶需要獲得當(dāng)前的電價(jià)、供需形勢(shì)等信息，以利于降低用電成本，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。所以，智能電網(wǎng)對(duì)電力負(fù)荷管理系統(tǒng)提出了更高的要求，要求電力負(fù)荷管理系統(tǒng)進(jìn)一步加強(qiáng)用電側(cè)監(jiān)控技術(shù)、信息采集和通信技術(shù)、智能電能表技術(shù)的研究應(yīng)用，加快監(jiān)測(cè)終端、智能電能表、智能控制等設(shè)備的研發(fā)，進(jìn)一步拓展智能用能服務(wù)技術(shù)應(yīng)用。智能電網(wǎng)的建設(shè)將進(jìn)一步加強(qiáng)電網(wǎng)公司與用戶之間的實(shí)時(shí)互動(dòng)，有利于全面推進(jìn)電力需求側(cè)管理工作，進(jìn)而推動(dòng)電力負(fù)荷管理技術(shù)的發(fā)展。5 智能電網(wǎng)環(huán)境下電力

9、負(fù)荷管理系統(tǒng)中存在的問題我國電力負(fù)荷管理系統(tǒng)在經(jīng)歷長時(shí)間的發(fā)展后，已逐漸成為一套成熟的用電側(cè)管理系統(tǒng)，但在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行中還存在著一些問題，制約了電力負(fù)荷管理系統(tǒng)功能的發(fā)揮。第一，負(fù)責(zé)電力負(fù)荷管理系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的人員較少，且沒有成立專門的運(yùn)維機(jī)構(gòu)；第二，無線通信公共網(wǎng)絡(luò)不適合有序用電功能。通過多年的使用發(fā)現(xiàn)，gprs網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行不穩(wěn)定，斷線率較高，無線公共網(wǎng)絡(luò)存在盲點(diǎn)，信號(hào)的強(qiáng)弱、漂移有一定的隨意性，還存在一旦欠費(fèi)，立即停機(jī)，影響系統(tǒng)通信。這些gprs通信的穩(wěn)定性、安全性問題，對(duì)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(yīng)用的全面需求；第四，建設(shè)資金投入不一，運(yùn)行、維護(hù)資金明顯不足。6 結(jié)語智能電網(wǎng)環(huán)境為電力負(fù)荷管理技術(shù)的發(fā)展提供了新機(jī)遇與挑戰(zhàn)，因此加強(qiáng)電力負(fù)荷技術(shù)的系統(tǒng)研究與開發(fā)應(yīng)用，將有助于