電力負荷控制技術的原理及應用

□李中華 宋 莉

采用電力負荷控制裝置對建立正常的供用電秩序、防止無計劃拉閘限電、保證重點企業和重要市政和生活用電、維護社會安定團結及穩定經濟具有十分重要的作用。在生活中的方方面面都有該技術的身影。在幾十年的應用中，電力負控的先進管理模式不僅帶動了電力體制的發展與革新，并使預知電費和分時電價運營變為可能，極大地推動了我國電力事業的發展。它的關鍵性在于，只要統計數據準確無誤，就可以將用戶的用電情況如實反映出來，當然這也可以有效地監控用戶的行為。這項技術在控制和檢測居民和企業的用電方面一直都發揮了支柱性的作用。

一、電力負荷控制技術的主要內容和各種關鍵技術原理

電力負荷系統信道主要有這些技術:230M 無線專網、GPRS 無線公網、光纖、有線modem 撥號、有線通訊、電力線載波、小無線(微功率)等信道。電力負荷的主要控制技術包括以下幾個方面:

(一)對電力負控終端進行監控。負控管理終端即為用電側負荷控制以及管理終端服務器的總稱。終端的檢測原理是:通過終端系統的軟件來控制裝置的硬件，模擬種種用電環境和電路故障，在高仿真現場監測終端的反應，以達到對被測試終端設備功能和性能全方位的檢測。該系統主要功能是對用戶電力的負荷實施監控，實現限制電量但不停止供電和公平合理、有秩序用電。同時可以提供遠程電表數據觀測、提醒用戶繳費、電表計量監察管理等功能，也會為電力企業的營銷及考核提供準確無誤的數據。還可以預售電量，先交費后用電，使電力管理體制更加完善。負控管理系統還可以提供系統管理、線路分析、負荷監控、表單及曲線的輸出、用戶用電檔案管理，同時可與其他系統連接等功能。負荷終端通常還將配置自動采集和抄錄電表模塊，可以對電量數據進行采集以及遠程抄錄電表點量，而且具備一定的防止偷竊電量的效果。

(二)必要的負控終端裝置檢測。負控終端管理系統主要應用于變電站、公用配變和用戶專用變的日常運行的管理和監控，適合用電現場的管理與服務，在電力設備中具備電力營銷自動化的優點，包含比較高的實用價值和經濟價值。然而對于這樣功能復雜且精密的產品，從前檢測的方法相當簡易和不規范。

(三)負荷終端的功能、優越性和檢測原理。它的功能包括:對于負荷的控制、數據的整理和采集、監控現場、終端測試以及通信功能。使用終端裝置可以在裝置模擬終端電氣的環境下，具備統一且標準、精確的數據，可以及時采集終端反應數據，再與模擬中得到的數據進行比對，可以得出精準的量化誤差值。另外，以前的過程和工作量相當繁瑣和復雜，浪費大量人力、物力。使用該技術進行連接和配置后可以讓設備自動對終端的各個項目進行單位批次檢測。

二、電力負荷控制的具體措施

當前的電力負荷管理終端檢測裝置的研發和應用的狀況是，在已經投入使用的裝置和系統中還普遍存在一些缺陷和不足。其中主要體現在以下方面:裝置自身存在的技術問題;裝置的操作缺乏規范的、統一的考核與認證;裝置在檢測時不能自動查找出電流故障的終端。電力控制的關鍵就是要減少供電線路的電能損耗，提高供電電壓質量，使電氣設備及供電線路處于達到最佳經濟運行狀態。而實現該技術的途徑是進行電力負荷的調整。他們之間依次的連接關系可以用圖1 進行形象的表示。

圖1

(一)減少各設備之間的接觸電阻。電氣連接的接觸面都存在接觸電阻。消除或減少接觸電阻，對于經常有大電流流過的導線尤為重要，而且該技術的節電效果較好。

(二)減少由于設備產生的渦流損耗。有些用電設備如電焊機的二次端屬低電壓、大電流電路。為了降低電損，降低電纜的歐姆損耗，使電弧保持穩定，必須把電焊機置于離施焊最近的地方，更不能把電纜線繞成線圈狀放在鋼板上，否則會造成電流的渦流損失。

(三)減少投入備用電路。有些用戶設有備用電纜和線路，雖然使用效果明顯，但是使用的效率卻不高，若把這些備用線路也投入運行，可使配電線路的截面成倍增加而又不需要額外投資，還減少了電路上的電流密度，有效避免事故的發生，同時也不影響備用回路的作用。

(四)調整供電線路。合理調整負荷，降低線路上的電流。

(五)減少空載損耗。采用定時電力自控器，節電效果會更好。

三、電力負荷控制技術的應用

電力電子技術的核心是電源變換技術。由于能源短缺和環境問題，現在發展火熱的電動汽車和各種新能源發電技術等方向都需要大量新型高效的電力電子變換器。電力負荷控制技術不僅是用于電廠以及相關產業，而且在一些看似不相關的單位中也有較多的應用，不過由于我國目前在電力負荷控制技術上，發展和掌握還不是太成熟，所以仍然處在不斷探索和發展的過程中

(一)在鄉鎮企業和單位中的使用。由于鄉鎮企業和單位比較注重經濟性，所以就必須有科學、有效的用電管理辦法，這樣才可以增加電力企業經濟效益。在使用技術上負荷控制終端系統為其提供了可靠的技術支持，實現了各個村莊之間的配網自動化和地區、縣、大用戶的分級管理。它們主要通過GPRS 無線公網的通信方式和通信特點，以及對電力負荷管理系統傳輸，來對電力系統進行分析，并針對系統運行時所發生的故障提出相應的處理方法，也可以較好地為廣大居民和單位服務。

(二)電力負荷系統在IT 行業也有大量的應用。主要包括，電網企業與發電企業的調度自動化系統、電力市場技術支持系統、用電營銷信息系統、配網自動化、企業ERP、電力工程管理系統及發電機組智能測試系統等方面。使用電力負荷系統可以安全生產、節能降耗、降低成本、縮短工期、提高勞動生產率。但是電力負荷系統目前在我國的使用還不是太廣泛，因此，在該項目上具有一定的可塑性，屬于待發展產業，在國家相關政策和法規的允許下，可以適當轉變電力負荷技術，將該領域的空白填補。

電力負荷控制的主要目標是改善電網負荷的強大壓力，所以對于該技術的使用還是應該大力推廣的，通過對于之前經驗的總結以及新技術的引進，不斷去挖掘其中的關鍵技術，并且應用到實際的電力技術中去，這樣才能有力地推動電力負荷控制技術的發展和應用。

［1］任燕，梁明，何穎平，李瑩，顧歡歡.基于無線通信技術的電力負荷控制系統設計［J］.電工技術雜志，2004

［2］魏杰.電力負荷控制技術的發展與應用綜述［J］.黑龍江電力，2007

［3］劉淑榮.基于GPRS 的電力負荷管理系統設計［D］.湖南大學，2008