智能电网负荷管理系统结构功能 电力负荷管理与调荷技术( 三)

一、供电企业负荷管理系统结构

供电企业的负荷管理系统主要侧重于全面监控用户用电情况，及时采集 电力 用户的用电数据信息。并在数据采集基础上将数据信息进行发布，为电力生产、营销部门服务。根据供用电形势，制订负荷管理策略，执行负荷控制方案，积极推进需求侧管理项目，为大用户提供特殊技术支持和服务等。

供电企业的负荷管理系统结构如下图所示。

供电系统负荷管理系统结构图

建立在供电企业的负荷管理中心为系统主站，包括由服务器、前置通信机、管理工作站等组成的计算机网络，此外还包含各类数据通信设备。

现场设备包括负荷管理终端或其他数据采集终端(如公用变压器监测终端)，用于采集、计算存储现场的电力数据，并执行负荷控制功能。

主站与终端之间一般通过无线通信网络进行数据传输，无线通信网络包括供电企业投资兴建的基于230M通信的专用网络和基于公用无线通信网络(如中国移动公司的GPRS和中国联通的CDMA)。前者通信网络由供电企业负责维护，一旦建成，不需要额外的运行费用。后者由专门的通信服务商负责维护，但供电企业需要承担运行费用。

供电企业的负荷管理系统可分为集中式负荷管理系统与分布式负荷管理系统。

1.集中式负荷管理系统。其特点是在一个地区建立一个集中的负荷管理中心，用电用户的数据都集中到该中心。在我国，负荷管理系统一般按地市级权限分别建立。在这种模式下，县级供电企业不再建立独立的负荷管理中心，用电数据信息通过企业内部网络获得。这种模式的优点是负荷信息集中管理，标准统一，并能节省主站的投资。

2.分布式负荷管理系统。除在一个地区建立一个集中的负荷管理中心外，由各地下属供电企业单独建立负荷管理中心，独立进行各自系统的运行与管理，主负荷管理中心通过网络对下属分系统进行运行监控。这种模式的优点是增加了系统运行的可靠性，但需要增加部分设备投资。

二、供电企业负荷管理系统功能

供电企业建立的负荷管理系统，主要实现的几大功能包括：数据采集、负荷控制、需求侧管理与服务支持、电力营销管理支持、系统运行管理等。

1. 数据采集功能

负荷管理系统的第一大功能便是数据采集，只有建立在完整准确的数据信息基础上，才能实施其它功能，负荷管理系统的数据采集包括负荷管理中心主站对用电现场监控终端的数据采集及负荷管理终端对计量电能表和与之相关的其它监测设备的数据采集。负荷管理系统所采集的数据信息内容有基本负荷数据、基本电能量数据、电能质量数据、工况类数据、事件记录数据，用户端其他相关设备提供的数据。

一般来说，负荷管理中心主站对终端的数据采集方式有以下两种模式。一种模式是定时采集，这种采集模式主要有主站通过定时巡测将所有监控终端数据召测到负荷管理中心数据库，或者终端定时主动将数据上报给主站，对采集失败的终端数据有自动补收功能并给出相应的运行记录。二是随机收集(随机召测)。主站系统可以任意选址、选项对某些终端的指定数据进行随机数据采集

2. 负荷控制功能

负荷控制是现场监控终端在系统主站的集中管理下，通过对用户侧配电开关的控制，从而达到调整和限制负荷的目的。负荷控制功能包括定值闭环控制(功率控制和电量控制)、远方遥控、负荷控制策略和技术的管理。

1)定值闭环控制。定值闭环控制包括功率控制(简称功控)和电量控制(简称电控)。通过数据通信通道，负荷管理中心主站设定用户的负荷定值，功控实现的逻辑是：现场监控终端连续监测用户用电负荷，当用户用电负荷超过所设定的负荷定值时，自动判断越限用电，终端进行现场告警，并控制用户端配电开关，实现闭环控制，以便将用电负荷限制在规定的定值水平之下。当用电负荷小于设定的定值或当前时钟越过控制时间段时，允许用户端配电开关合上。电控实现的逻辑是：现场监控终端连续监测用户用电量。当用电量超过电量定值(由负荷管理中心主站设定)判断越限用电、终端进行现场告警并能够控制用户端配电开关，以便将用电量限制在规定的定值水平之下。当追加用电量定值，使得用电量小于定值后，允许用户端配电开关合上。

2)远方遥控。远方遥控属于开环控制，即控制动作后，不进行反馈判断，负荷管理中心主站对终端直接下达控制命令，实现对用户端配电开关的远距离控制，达到调整负荷的目的。远方遥控常用于紧急状态下，限制某一区域或某一线路下的负荷。

3)负荷控制策略和技术管理。要科学的实施DSM 项目，通过负荷管理系统调整用电负荷是必要的，这种调整必须要考虑到供电企业和用电部门的双方利益。因此，负荷控制必须要根据当前的用电负荷及供电资源进行控制方案的调整。在南方夏季高温季节，用电负荷紧张，如何协调好供电企业产休调整计划，确保电网安全对控制策略的制订要求是非常严格的，并且这种策略是经常变化的。

负荷控制功能的实施必须具有严格的权限和密码检验措施，控制命令必须通过有效校核和确认，任何负荷控制操作必须有详细的操作记录。操作记录由系统自动生成并保证不被人为修改和删除。负荷控制状态的改变和控制动作必须自动生成详细的事件记录并告警。事件记录内容包括：动作时间、当时状态及用电情况等。

三. 需求侧管理与服务支持功能

负荷管理的主要目的是对需求侧管理与服务支持。这主要体现在以下几个方面：

1)系统对用户端电量数据进行采集和分析，及时准确地反映电力市场需求状况，为预测负荷需求、调整电力供需平衡提供基础数据。

2)为用户提供用电负荷曲线，帮助用户进行用电负荷曲线优化分析、企业生产用电成本分析，为用户提供合理使用电能，提高用电效率，开展能效管理等数据分析和技术指导工作。

3)落实政府批准的错峰、避峰等需求侧管理措施和方案。

4)监测用户端电能质量，为相应的技术及管理工作提供基础数据信息。

5)为判断供电故障提供数据依据，提高故障抢修响应能力。

四. 电力营销管理支持功能

负荷管理系统对电力营销管理支持功能包括远程抄表，电费回收，电能计量、用电稽查等。

1)远程抄表

负荷管理中心实现每日定时远程抄表，保证抄表的及时性并与贸易结算用电能表数据的一致性。在数据传输环节，通过对数据校验、加密等手段保证数据的安全性。

2)电费回收

主要体现在以下三个方面：一是负荷管理中心可利用信息发布功能，向用户发送相应催费信息;二是利用负荷控制功能，实施催费限电，当用户违背电力法，不按时履行缴纳电费义务时，可利用负荷控制功能限制用户继续用电;三是负荷管理系统提供预售电控制功能，保护供电企业的正常利益。

3)电能计量及用电秩序管理

负荷管理系统实现对用户端电能计量装置运行状况的在线监测，及时发送异常情况报警，为电能计量装置的技术管理提供了支撑平台。具体包括以下三个方面：一是负荷管理终端通过数据接口，连续(循环)读解电能表数据，实时在线监测电能计量装置的运行状况，对掉电、断相、欠压、逆相序、编程计数、时钟偏差等异常工况自动报警，并提供事件记录和相关数据;二是在线监测开关量的变位状况，及时发现开关状态变位及设施异动情况(如擅自开启计量柜门等)，并报警和提供相应的事件记录和数据;三是为用电异常分析提供依据，开展负荷跟踪对比等综合数据监测分析功能。

五. 营销分析与决策分析支持功能

负荷管理系统数据采集到主站服务器后，通过计算机网络实现数据共享，可为电力营销管理与分析决策提供技术支持，这主要表现在以下几个方面。

1)基于采集的基础数据，电力企业可开发后台应用软件，实现电力销售市场分析和负荷的短、中期预测功能。

2)可对各行业用电进行有效统计和分析，并在此基础上进行行业的负荷预测。

3)在需求侧管理政策指导下，用户积极参与负荷管理，缩小峰谷比，改善负荷曲线，这就需要在负荷管理系统基础数据上，进行电价激励实施效果评估及电价调整量化分析。

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