電力在需求側方面的電源遠程供電技術研究

劉照友

（云南華電金沙江中游水電開發有限公司 梨園發電分公司，云南 麗江 674100）

0 引 言

多數研究表示，電力需求側管理質量和效率的提升離不開技術支持。電源遠程供電技術作為面向電力需求側管理市場環境變革提出的新技術，其應用可有效促進電力需求側管理水平提升，實現電力經濟效益、環境效益以及社會效益的協同發展。

1 遠程抄表

1.1 系統構成

遠程抄表系統是基于自動傳感技術、計算機網絡技術、遠程通信技術以及數據采集技術等結合應用下形成的遠程自動測量系統[1]。該系統通常由現場計量裝置、集中器、數據采集器、通信通道與主控平臺等構成。其工作流程為現場計量裝置負責采集用戶用電信息，經數據處理器將信息數據轉變為脈沖信號，并傳輸至抄表中心，由主站系統進行信息匯總、分析及處理，并根據企業相關部門工作需求，通過和GIS界面、OA界面有機結合，實現數據的針對性和直觀性展示，從而為工作人員用電用戶用電管理提供準確依據[2]。

1.2 系統設計

1.2.1 系統結構設計

所研究系統的主要功能在于用戶端水電氣熱數據信息的自動化采集和利用，由計量裝置和輔助短路構成數據采集模塊，用以進行數據采集，并通過RS-485通信進行數據交換與傳輸。設計STM32F103C8T6單片機、電力線介質為通信通道的SSC1653電力線載波通信芯片以及發送輸出電路等組成中繼站，用以滿足采集信號調制、數據交換以及向監控中心傳輸等需求。多個中繼站協同作業時，為保證數據質量，將中繼站間的距離控制在0.8～1 ㎞之間，設計以調度控制中心SCADA主站為整個系統的控制中心，用以進行數據集中管控，滿足水電氣熱數據實時傳輸、保存及監控等需求，具備數據檢查和調用等功能[3]。

1.2.2 系統通信設計

保證通信的及時性、準確性以及有效性對系統應用作用發揮存在重要影響。由于本次研究系統通信形式為電力載波，故選擇支持流模式和包模式，具備LORA擴頻能力、安全性高、可靠性高且靈敏度高等特征的UT-6204-PLC信息數據通信模式進行通信，兼容RS-232、RS-485以及RS-422標準。全雙工數據交換，數據傳輸速率維持在0.5～37 kb/s，配置以太網接口，可在電力線和同軸電纜進行信息傳輸。

1.2.3 系統軟件設計

中繼器與主站成功連接之后，微控制單元對數據進行動態監測，在接到控制中心指令后將指令下發，由采集系統進行數據采集，采集后數據經由中繼站傳輸給主站，完成遠程抄表任務[4]。

1.3 系統應用

遠程抄表系統如圖1所示，其在供電企業中的科學應用，實現了用電信息高效采集，并在通信網絡技術以及相關標準支持下進行數據規范和快速傳輸。便于供電企業在第一時間掌握用戶用電情況，從而針對性進行用電安排，以確保用電高峰期電力電量平衡，提高電力資源利用率。此外，遠程抄表系統數據捕捉靈敏度高，數據傳輸時效性高，能夠在一定程度上避免產生數據利用滯后問題，便于供電企業進行電力資源損耗管控策略的科學制定[5]。

圖1 遠程抄表系統

2 遠程供電

2.1 系統組成

電力資源是生產生活中不可或缺的資源，基于各領域和行業機械化、自動化以及智能化發展進程的不斷推進，對遠程供電提出更高要求。就海洋綜合信息網絡工程建設圍巖而言，其遠程供電技術方案如下[10]。系統設計的目的在于滿足海底海上設備用電需求，故系統由海底單元與海上單元兩部分構成，海上單元用于將電能轉換為可供海纜傳輸的信息，實現海上與海底有效連接，海底單元將接收到的信息轉換為電能，供海底設備運行使用[7]。

2.2 系統設計

分析系統設計需求，確定海上供電單元可實現高功率輸出、系統支持多點供電接入、系統可拓展以及系統便于維護等。對比分析恒壓供電方式、恒流供電方式及恒流恒壓供電方式優缺點，確定3者方式結合應用于系統中，用以滿足海洋綜合信息網絡建設需求[8]。恒壓供電方式在遠程供電系統中的應用如圖2所示。

圖2 恒壓供電方式的應用

2.3 智能監測

配網智能監測系統應用的關鍵在于檢測設備運行狀態，保證電力系統運行的安全性、可靠性與有效性，促進供電質量與水平提升[9]。因此，在進行配網智能監測系統設計時，引入了故障定位、故障識別、故障隔離、數據采集、配網調度以及設備運行狀況控制等技術。以故障識別為例，配網智能監測系統可通過電磁感應方法進行短路故障識別與判斷[10]。相電流突變判斷條件為：

式中，φ代表a、b、c共3種相別；T代表20 ms；In表示額定電流；ΔIφ＞表示相電流突變量；ΔIT表示相電流不平衡量的最大值。

3 結 論

電源遠程供電技術的落實，可有效提高電力需求側管理質量，在一定程度上解決上述問題。對此，企業及相關人員應加強電源遠程供電技術認知，樹立創新意識，通過技術不斷創新，驅動電力行業穩定、優化以及長久發展。