對電力負荷控制的基本原理及其控制策略研究

白廣東

（黑河市熱電廠，黑龍江　黑河　164300）

對電力負荷控制的基本原理及其控制策略研究

白廣東

（黑河市熱電廠，黑龍江黑河164300）

文章通過介紹電力負荷控制系統(tǒng)的組成及其工作原理，著重討論了系統(tǒng)的控制及管理過程。此外結(jié)合本人的實際現(xiàn)場工作經(jīng)驗，希望給工作在廣大一線的電力行業(yè)人員以借鑒，為我國的熱電事業(yè)做出貢獻。

電力負荷控制；控制及管理過程；控制方法

隨著我國經(jīng)濟和科學技術水平的快速發(fā)展，電力負荷控制技術及其電力負荷控制產(chǎn)品的發(fā)明和創(chuàng)造，在很大程度上提高了我國在這一領域的技術實力。本文將結(jié)合本人的工作經(jīng)驗，首先對電力負荷控制的原理進行論述，并分析了電力負荷的控制方法，以此希望為同行業(yè)人員提供有意義的借鑒。

1　負荷系統(tǒng)的基本工作原理

電力負荷控制是一個集數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡、自動化控制的多科學技術，我國大部分熱電廠和電廠都是通過這種技術對電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行采集和控制的。電力負荷控制系統(tǒng)主要包括負荷控制中心、控制終端及通信系統(tǒng)。負荷控制中心（主控站）的主要功能是對各負荷終端進行控制和監(jiān)視；控制終端是一種接受主控站控制與監(jiān)視的設備，其安裝于客戶端。我國當前的負荷管理主要是以地市為主控站基礎，直接管理大、中、小客戶的用電負荷。控制終端包括主控單元、輸入輸出單元、電臺、顯示單元、調(diào)制解調(diào)單元和開關電源。在接通控制終端電源后，該系統(tǒng)程序?qū)⒆詣映跏蓟⑦M入上電復位運行。在中心站發(fā)出信號后，終端天線接收指令，再由電臺解調(diào)成低頻的FSK信號并傳輸至解調(diào)單元，經(jīng)調(diào)制解調(diào)后的數(shù)據(jù)信號將發(fā)送給主控單元，最后由主控單元對數(shù)據(jù)進行分析與識別并執(zhí)行操作。通常中心站發(fā)出的命令分為播命令和單點命令，播命令是向所有區(qū)域內(nèi)的終端發(fā)出的命令，單點命令是向選定的終端發(fā)出的命令。控制終端將根據(jù)命令對數(shù)據(jù)進行采集，并由異步串行接口將數(shù)據(jù)傳輸至調(diào)制解調(diào)單元進行制，最后將信號由電臺和天線發(fā)回中心站。

在控制終端接受功率定值、功控投入等命令時，將執(zhí)行域內(nèi)閉環(huán)控，并發(fā)出聲光信號。當負荷功率超出設定值或處于受控狀態(tài)時，將立即進入報警累計狀態(tài)，超出報警設定值后，控制終端將開始第一次跳閘。若終端負荷功率仍然超核，將進行后續(xù)的輪次跳閘，直至負荷低于規(guī)定值后，終端解除報警。當中心站發(fā)出解除功控命令時，終端將熄滅功控指示燈，并允許客戶合閘。

當中心站向控制終端發(fā)出電量控制命令時，在日或月用電量達到規(guī)定電量的80%后，終端將發(fā)出報警信號，直到超出定值電量，終端將對主進開關跳閘。在日或月末，或終端接受中心站解除限電命令后，終端將自動解除限電狀態(tài)，并允許客戶合閘。另外，終端可在漢字顯示單元中顯示中心站發(fā)來的漢字信息，并會通過485接口對客戶用電量進行抄送并發(fā)回中心站。

2　電力負荷控制及其管理

2.1電力負荷控制的方法及遠程監(jiān)控

電力負荷的控制方法可以概括為直接法、間接法、分散法和集中法。直接控制法是在用電高峰時段，將部分可間斷供電的負荷進行切除的一種方法；間接控制法是根據(jù)峰谷時段的用電量或客戶的最大用電量，采取不同的電價來刺激客戶的削峰填谷；分散控制法是根據(jù)負荷曲線，通過裝設于客戶端的定時開關等對客戶的用電負荷進行控制；集中控制法是按照負荷曲線，通過負荷主控站，并借助控制信道和裝設于客戶端的裝置，對客戶可間斷的用電負荷進行控制。遠程監(jiān)控主要是對單個用戶的電力負荷進行抄表、監(jiān)視、跳合閘、歷史記錄等操作。遠程抄表可以對所有或指定的用戶用電負荷進行實時抄表；遠方監(jiān)視是以文字、圖形、聲音、表格、曲線等方式，顯示出選定客戶的負荷信息及其實時抄表的所有內(nèi)容。遠程跳合閘是利用有線或無線的方式，對選定的單個客戶進行電力負荷的跳閘或合閘；歷史記錄可以查找客戶以往的電力負荷過載形成的報警記錄、通信失敗記錄、人工開關操作記錄、負荷側(cè)的操作記錄以及定時抄表所得的數(shù)據(jù)形成的記錄。

2.2遠程抄表及電量計費

電子式數(shù)字電能表的核心是微型處理器，其采用A/D 轉(zhuǎn)換模式處理電壓和電流互感器中的電壓與電流的數(shù)字化轉(zhuǎn)換和交流采樣。多功能的電子式電能表，其功能主要包括用電計測功能、監(jiān)視功能、控制功能、管理功能和其他功能。用電計測功能包括累計和實時計量；監(jiān)視功能包括防竊電監(jiān)測功能和最大用電需求量監(jiān)測等；控制功能主要體現(xiàn)在復費率時段的分時計費，但也具有對負荷進行控制的功能；管理功能主要體現(xiàn)在時段和費率的計費、抄表以及組網(wǎng)方面，時段可分為季節(jié)、月、日、特殊節(jié)假日等，也可根據(jù)峰谷期的不同定時。費率則由供電部門進行設定。抄表主要有手工抄表、本地自動抄表、遠程自動抄表方式；其他功能主要包括缺相指示、電壓異常報警、斷電和恢復供電記錄等。

2.2電力負荷的管理

在電力負荷進入高峰或低谷負荷階段，其管理方法主要包括：1）在電網(wǎng)的高峰負荷期，通過削峰減少客戶對電力的需求，從而降低電網(wǎng)的用電負荷； 2）當電網(wǎng)中的用電量進入低谷階段時，啟用系統(tǒng)中空閑的發(fā)電容量，以此增加客戶的用電需求；3）將電網(wǎng)中的高峰負荷階段推移至低谷負荷時段，以此起到削峰和填谷的雙重功能。

3　結(jié)語

電力負荷控制系統(tǒng)的運用帶來了更高的工作效率和更安全的工作環(huán)境，該技術集遠程抄表、遙控操作、負荷控制、實施監(jiān)控等多項功能與一體，大大加快了電力事業(yè)的發(fā)展。作為工作在一線的熱電工作人員，掌握和理解電力負荷控制系統(tǒng)的基本原理和控制方法，是提高發(fā)電效率的必經(jīng)途徑，從而為我國的熱、電事業(yè)做出新的貢獻。

［1］ 魏杰.電力負荷控制技術的發(fā)展與應用綜述［J］.黑龍江電力，2007（2）.

［2］徐任武.技術移荷:DSM工作的當務之急［J］.電力需求側(cè)管理，2001（01）.

TM921.5

A

1003-5168（2015）11-170-01

白廣東（1987.09—）男，研究方向：發(fā)電廠與電力系統(tǒng)。