風力發電負荷管理系統體系結構

摘要：文章從圖示、構成要素和組成元素三個方面闡述了風力發電管理系統體系結構，然后分析了風力發電負荷管理系統的功能，最后指出了風力發電負荷管理系統在降低線損管理中的應用。

關鍵詞：風力發電；負荷管理系統；體系結構

中圖分類號：TM611 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）27-0091-02

風力發電企業的負荷管理系統的主要作用是對用戶的用電情況進行全面的監控，并對電力用戶的用電數據信息進行及時的采集，然后在此基礎上發布數據信息，從而讓這些情況服務于風力發電企業的電力生產和營銷。依據供用電形式，將負荷管理策略制定出來，切實執行負荷控制方案，積極主動地將側管理項目有效推進，為大用戶提供特殊技術支持和服務等。

1 風力發電負荷管理系統體系結構

1.1 風力發電負荷管理系統結構圖

1.2 風力發電負荷管理系統的構成要素

系統主站建立供電企業的負荷管理中心，包括計算機網絡和各類數據通信設備，其中計算機網絡由服務器、前置通信機管理工作站等部分組成。

現場設備包括負荷管理終端和公用變壓器檢測終端等其他數據采集終端，對現場的電力數據進行采集和計算存儲，并執行負荷控制功能。

一般情況下，通過無線通信網絡，主站和終端之間可以進行數據傳輸。無線通信網絡包括專用網絡和公用的無線通信網絡。兩者都是供電企業專門投資興建的，前者的基礎是230M通信，供電企業通過網絡進行維護，建成之后就不需要額外的運行費用了。后者則是由專門的通信服務商，如中國移動公司和中國聯通公司等來進行維護，但是供電企業要將運行費用承擔下來。

1.3 風力發電負荷管理系統的組成元素

1.3.1 集中式負荷管理系統。其特點是在一個地區建立一個集中的負荷管理中心，該中心將用電用戶的數據集中起來。在我國，根據地市級權限，分別建立負荷管理系統。在這種模式下，縣級供電企業不用單獨建立負荷管理中心，而只需要通過企業內部的網絡就可以獲得用電數據信息。該模式的優點是可以集中管理負荷信息，具有統一的標準，并可以使主站的投資得到一定程度的

降低。

1.3.2 分布式負荷管理系統。除了在一個地區建立一個集中的負荷管理中心之外，各地的下屬供電企業將負荷管理中心單獨建立起來，并獨立進行各自系統的運行和管理，通過網絡，主負荷管理中心可以監控下屬各分系統的運行。該模式的優點是使系統運行的可靠性得到了顯著的增強，缺點就是部分設備的投資需要一定程度的增加。

2 風力發電負荷管理系統的功能

2.1 數據采集功能

數據采集功能是負荷管理系統的第一大功能，只有擁有完整準確的數據信息，其他各功能才能夠得到有效地實現。負荷管理系統的數據采集包括兩個方面：一方面是負荷管理中心主站對用電現場監控終端的數據采集，有兩種模式：一種是定時采集，主站通過定時巡測，召測所有監控終端數據到負荷管理中心數據庫，或者終端主動向主站上報數據，如果終端數據采集失敗也不要緊，因為主站有自動補收功能，可以給出相應的運行記錄；另一種是隨機召測，又叫隨機收集。主站系統可以任意選址、選項，隨機采集某些終端的指定數據。另一方面是負荷管理終端對計量電能表和與之相關的其他檢測設備的數據采集。其采集的數據信息的內容包括基本負荷數據、基本電能量數據、電能質量數據、工況類數據、事件記錄數據及用戶端其他相關設備提供的數據。

2.2 負荷控制功能

負荷控制指在系統主站的集中管理下，現場監控終端通過控制用戶的側配電開關，達到調整和限制負荷的目的。其功能包括控制功率和電量，即定值閉環控制、技術管理、遠方遙控和負荷控制策略。該功能在實施過程中必須具有嚴格的權限和密碼檢測措施，有效校核和確認控制命令，同時必須對所有的負荷控制操作做詳細的操作記錄。操作記錄由系統自動生成，不能被認為修改和刪除。負荷控制狀態的改變和控制動作必須自動生成詳細的事件記錄并告警。動作時間、當時狀態、用電情況等構成了事件記錄的內容。

2.3 需求側管理和服務支持功能

對需求側管理和服務支持是負荷管理的主要目的，主要體現在下面幾個方面：系統采集和分析用戶端電量數據，及時準確地將電力市場需求狀況反映出來，為負荷需求的預測和電力供需平衡的調正提供基礎數據；將用電負荷曲線提供給用戶，幫助用戶優化分析用電負荷曲線和企業生產用電成本，從而為用戶提供合理的使用功能，使用電效率得到進一步提升，并促進能效管理等數據分析和技術指導工作的順利開展；貫徹落實政府批準的避峰、錯峰等需求側管理方案與措施；對用戶端電能質量進行有效地檢測，為相應的技術和管理工作提供基礎數據信息；為供電故障的判斷提供數據依據，從而促使故障搶修響應能力得到提升。

3 風力發電負荷管理系統在降低線損管理中的應用

3.1 變電所始端的線損管理

將負荷管理系統應用于變電所并監控和遠抄變電所內進出線和主變電能表，可以促進變電站抄表自動化的有效實現，而且能夠使抄表的工作量和費用得到較大程度的降低。通過遠程抄表可以促進抄表同時性和準確性的極大提升。同時，管理人員也可以熟練掌握整個網絡損耗的分布情況，然后將調度部門的運行方式優化結合起來，最大限度地降低變電所的損耗。

3.2 末端大用戶的線損管理

在變電所統一安裝電能量采集系統之后，對于同一條線路而言，可以實現及時并且同時采集始端電量和末端電量的目的。除此之外，也極大地簡化了線損計算。運行線損管理系統之后，可以將不同用戶類型的電量數據顯示出來，從而為管理層的決策提供科學的數據。

3.3 配電網絡的線損管理

如果將配變管理系統安裝在配變上，并通過集中無線等方式組成符合管理系統的子網終端之后，配變運行狀態將能夠實現遠程監測，從而從技術和管理兩個方面促進配網運行的安全性和經濟性的顯著提升。從經濟性方面來看，將配變管理終端全面安裝在典型的配電線路網絡上，然后分析其負荷。如果將配變檢測終端安裝在一條線路上的所有配變上，同時和變電所電能量管理系統聯網，那么就可以實時分析整條線路的線損狀況了。此外，根據線路的電壓狀況，配變管理系統可以實現無功自動投切，從而促進配網電能質量的顯著提升和配網損耗功效的有效降低。

隨著科技的發展，風力發電負荷管理系統將會更加的優化和完善。我們應該積極發揮主觀能動性，進一步完善風力發電負荷管理系統體系結構，提高經濟效益，為社會電力事業的發展做出應有的貢獻。

參考文獻

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作者簡介：白玉民（1970-），男，遼寧喀左人，北方龍源風力發電有限責任公司工程師。

（責任編輯：文 森）