淺析電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中負(fù)荷控制技術(shù)

葛文靜+張曉云

摘 要 現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)化程度不斷增強(qiáng)，人們的生活工作狀態(tài)得到了改善，對(duì)電力系統(tǒng)的安全要求標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高。如何能夠有效處理供電側(cè)與用電側(cè)的平衡問題，始終是電力系統(tǒng)保障安全運(yùn)行的重要課題。本文結(jié)合筆者工作實(shí)踐探討了以限電方式優(yōu)化居民的用電時(shí)間與用電指標(biāo)，并詳細(xì)闡述了供電側(cè)采用電力負(fù)荷控制的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與操作方法。

關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng) 負(fù)荷控制 技術(shù)措施

隨著時(shí)代的發(fā)展，國(guó)家電網(wǎng)的規(guī)模日益壯大，全國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)范圍不斷外延，在各供電機(jī)構(gòu)的積極努力下，用電管理方案不斷推陳出新，有效地提升了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)然，也出現(xiàn)了電力系統(tǒng)供電能力與居民用電不相平衡的問題。供電企業(yè)想要保持電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，需要對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行有效的控制，因此探討負(fù)荷的控制技術(shù)與途徑就顯得意義重大。

一、以合理限電加強(qiáng)負(fù)荷控制

很多居民都或多或少有過(guò)城市拉閘限電的經(jīng)歷。但作為供電單位而言，并不能夠隨意地拉閘限電，這樣做既做不到保障電力系統(tǒng)的安全性，也無(wú)法獲得有效的經(jīng)濟(jì)效益，更無(wú)法贏得來(lái)自社會(huì)層面百姓的理解和支持。尤其是一旦面臨電力緊張，供電單位就需要有計(jì)劃地限電，必須制定科學(xué)規(guī)范的限電序位。只有堅(jiān)持限電不拉閘的做法，才能避免因?yàn)轭l繁停電對(duì)居民生活與工業(yè)生產(chǎn)所帶來(lái)的損失。

通常，制定限電序位需要有幾方面的考慮。對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的用電大戶而言，要選擇其生產(chǎn)工作可以間斷性開展的行業(yè)，如軋鋼企業(yè)等，主動(dòng)查清其使用負(fù)荷。對(duì)于可以作為限電對(duì)象的企業(yè)，應(yīng)該去除必須應(yīng)用的用電負(fù)荷，其余負(fù)荷依據(jù)輕重緩急的原則排出序位，并將最后結(jié)果上報(bào)政府部門進(jìn)行審批。批準(zhǔn)通過(guò)后的限電執(zhí)行也需要就地區(qū)缺口量向政府進(jìn)行請(qǐng)示，批準(zhǔn)后開始執(zhí)行緊急限電。對(duì)于農(nóng)村或某些小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)而言，居民用電指標(biāo)由電力部門決策發(fā)文。確切需要核減某區(qū)域內(nèi)用電指標(biāo)的，因積極根據(jù)電網(wǎng)基數(shù)由當(dāng)?shù)毓╇妴挝慌c相關(guān)調(diào)度部門配合完成臨時(shí)核減，完成農(nóng)村或鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的限電。需要注意的是，限電序位應(yīng)該經(jīng)常性開展調(diào)整。

二、以電力負(fù)荷控制裝置加強(qiáng)負(fù)荷控制

想要達(dá)到在電力系統(tǒng)中分層控制負(fù)荷，合理實(shí)現(xiàn)“控制到戶”“不超不限”和“誰(shuí)超限誰(shuí)治理”的目標(biāo)，應(yīng)該積極采取必要的電力負(fù)荷控制技術(shù)確保電網(wǎng)的運(yùn)行安全，保障重要工業(yè)企業(yè)的用電和居民生活用電。同時(shí)，電力負(fù)荷控制技術(shù)還要能夠在供電壓力趨于緩和時(shí)，通過(guò)峰谷波動(dòng)數(shù)值的改變，調(diào)節(jié)電力網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的曲線，從而更好地增加電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、安全性，不斷擴(kuò)大投資效益。

電力系統(tǒng)的負(fù)荷控制可分為本地分散式和集中式兩種控制類型。從定義上講，不同用戶負(fù)荷均可通過(guò)本區(qū)域設(shè)置的定時(shí)開關(guān)、定量器、用電負(fù)荷連鎖控制器、智能型需量控制器等裝置完成控制，這樣的控制原理就是本地分散式控制。同時(shí)，用戶還可統(tǒng)一經(jīng)網(wǎng)控中心依電網(wǎng)需求，利用控制信道和用戶端接收機(jī)實(shí)現(xiàn)集中控制。例如，將本地分散控制與集中控制結(jié)合后，就能對(duì)軋鋼企業(yè)等大型用電對(duì)象形成最佳的負(fù)荷控制。常見的負(fù)荷控制裝置有以下幾種：

（一）分散型電力負(fù)荷控制裝置

此類型的裝置通常分定量器與定時(shí)器兩種，其中電力的定量又可分成三相與單相兩類。定量器裝置的運(yùn)行原理是：一定時(shí)間內(nèi)，若用電負(fù)荷大于負(fù)荷預(yù)定值后，則出現(xiàn)示警提示，引導(dǎo)用戶降負(fù)荷達(dá)標(biāo)準(zhǔn)值后繼續(xù)使用。一旦降負(fù)荷的時(shí)間超過(guò)15min左右無(wú)明顯效果，則自動(dòng)完成跳閘斷荷動(dòng)作，起到監(jiān)控電力負(fù)荷作用。實(shí)際運(yùn)行中，電力定量器的作用主要有兩點(diǎn)：第一，在于自動(dòng)監(jiān)控負(fù)荷，準(zhǔn)確及時(shí)切除超標(biāo)線路或設(shè)備；第二，在于始終在定值用電范圍內(nèi)正常用電，提前發(fā)出預(yù)警信號(hào)讓用戶降低負(fù)荷量，集中保障主負(fù)荷的連續(xù)用電。技術(shù)研發(fā)的不斷進(jìn)步讓定量器的裝置類別愈加豐富，如出現(xiàn)了綜合測(cè)控儀、電能自動(dòng)記錄儀、微型計(jì)算機(jī)電力負(fù)荷監(jiān)控儀等裝置。

定時(shí)器裝置的運(yùn)行原理是：用戶在高峰用電時(shí)段，定時(shí)控制器會(huì)自動(dòng)斷開部分電氣設(shè)備，或直接指導(dǎo)部分小型企業(yè)直接采取在高峰時(shí)段停用電的避峰運(yùn)行，最大程度保證居民生活用電。例如，各種電力定時(shí)開關(guān)，往往結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但能夠有效發(fā)揮定時(shí)讓峰供電的作用。

當(dāng)然，要緩解各種用電負(fù)荷控制壓力，還可以創(chuàng)新性地應(yīng)用到頻率控制分散性用電設(shè)備。例如，在用電晚高峰時(shí)段，設(shè)計(jì)使用一種智能化的空調(diào)控制器，可以在系統(tǒng)頻率較低時(shí)及時(shí)關(guān)閉空調(diào)機(jī)開關(guān)。此控制器以單片機(jī)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)為主要原理，以電網(wǎng)頻率為目標(biāo)展開跟蹤測(cè)量，頻率值較低則完成負(fù)荷切斷，維持當(dāng)前電網(wǎng)頻率水平。而電網(wǎng)頻率回復(fù)到設(shè)定值后，負(fù)荷控制狀態(tài)解除，用戶空調(diào)自行開啟。應(yīng)用頻率控制分散性用電設(shè)備新思路后，能夠緩解包括空調(diào)在內(nèi)的各種分散式電氣設(shè)的用電供需矛盾。

（二）集中型電力負(fù)荷控制裝置

通常情況下，本地分散型電力負(fù)荷控制所采用的諸多裝置并未及時(shí)全面地掌握用電居民的整體動(dòng)態(tài)情況，這一弊端在集中型電力負(fù)荷控制裝置中能夠得到改善，集中性裝置既能全面掌握用戶用電動(dòng)態(tài)，還能夠在短時(shí)間內(nèi)將異常情況報(bào)告給用戶，所有的操作都能夠在供電單位的電力調(diào)度室內(nèi)完成。從現(xiàn)階段來(lái)看，科技含量的不斷增加使得集中性電力負(fù)荷控制裝置的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，極大地滿足了社會(huì)的多元化需要。在集中型電力負(fù)荷控制裝置方面，常見的有無(wú)線電式、音頻脈沖式、工頻脈沖式、有線式以及混合型負(fù)荷控制裝置。功能控制部署方面，集中型負(fù)荷控制系統(tǒng)都會(huì)有專用的中央控制器統(tǒng)一控制，并配有專用的信道和用戶接收器。電力系統(tǒng)要想在集中性裝置運(yùn)行下實(shí)現(xiàn)更多的功能，還得益于其系統(tǒng)具備的多層次結(jié)構(gòu)，不同層次之間與監(jiān)控系統(tǒng)緊密相連，確保了數(shù)據(jù)互聯(lián)傳輸。

三、重視避峰讓電，提升節(jié)約用電意識(shí)

當(dāng)前，全國(guó)上下正掀起一陣節(jié)能減排、降耗提效的浪潮。所有電力用戶也應(yīng)該積極響應(yīng)國(guó)家宣傳，自覺貫徹計(jì)劃用電和節(jié)約用電舉措。因而，在探討電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行負(fù)荷控制技術(shù)時(shí)，供電單位還應(yīng)該做到大力宣傳國(guó)家政策，幫助百姓養(yǎng)成自覺性的節(jié)約用電意識(shí)，要讓群眾深入理解電力能源的形成及傳輸，逐步培養(yǎng)群眾良好的用電習(xí)慣。在普通居民家中，也存在一些可以避峰用電，并且又不會(huì)產(chǎn)生較多影響的用電設(shè)備。同時(shí)，在各小型企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃制定時(shí)，也應(yīng)該合理錯(cuò)開高峰時(shí)段生產(chǎn)。例如，廠區(qū)內(nèi)的水塔抽水系統(tǒng)等很多用電設(shè)備就可以合理地避峰用電；再如，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)內(nèi)的備料、粉碎作業(yè)，也可以直接選擇在后半夜開展，錯(cuò)開晚高峰。一旦大多數(shù)用電戶都自覺養(yǎng)成了節(jié)約用電、合理錯(cuò)峰用電的好習(xí)慣，就能夠確保電力系統(tǒng)在正常負(fù)荷下安全運(yùn)行。

四、結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛發(fā)展使得電力系統(tǒng)的負(fù)荷控制成為不可回避的話題。有效執(zhí)行負(fù)荷控制能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)產(chǎn)生積極的影響和作用。在探討負(fù)荷控制技術(shù)措施方面，可以通過(guò)合理限電、配置電力負(fù)荷控制裝置、提高用戶錯(cuò)峰節(jié)約意識(shí)來(lái)加強(qiáng)負(fù)荷控制，從而幫助電力系統(tǒng)更加安全高效地運(yùn)行。

（作者單位為國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司宿州供電公司）

[作者簡(jiǎn)介：葛文靜（1980—），女，安徽宿州人，本科，助理工程師，主要研究方向：電力營(yíng)銷。張曉云（1973—），女，安徽宿州人，本科，助理經(jīng)濟(jì)師，主要研究方向：電力營(yíng)銷。]

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