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摘 要:电力负荷控制系统在维护电网稳定运行方面发挥着重要的作用,通过负荷监控来实现削峰、填谷、移荷以及政策性节点降载等方式,来对电力负荷进行科学化的控制,在保证电网系统稳定可靠运行的同时,推进电力企业经济效益和社会效益的提升,为社会生产生活提供更大的便利。
关键词:电力系统;负荷控制;无线通信;
1电力负荷控制系统的工作原理和功能
电力负荷控制系统主要使用了有线、无线和载波等通信方式,并在用户侧安置相应的信号采集控制装置,最终将所有的信号汇集到电力企业的控制系统中,在此基础上进行相应的分析、处理和控制。通常情况下,电力负荷控制系统能够包含主台软件、硬件设备、终端装置、数据资料的信号收发设备等方面。随着电力负荷控制系统的不断发展,它已经逐渐成为我国当前进行电力负荷工作控制的主要手段和方式,对于电网系统的顺利运行起到了十分重要的保障和促进作用。从电力负荷控制系统具有的功能方面来看,它能够进行遥测、遥感和遥控,这也就是说,通过使用电力负荷控制系统能够在远距离的情况下,对电力运行系统进行信号采集、终端抄表、负荷控制和信号分析工作。需要注意的是,电力负荷控制系统还能够对计量柜和电表的用电情况进行全面有效的监控故障,如果电网运行中出现了一些异常情况,该控制系统能自动的产生警报信号,提醒相关人员进行维修。电力负荷控制系统的主台能对终端信息的上传工作进行有效的支持,这样它就能够发挥人工召测和定时召测的作用,同时还能够实现对电信号和功率的控制,对电网运行的全过程进行有效的记录和分析。
2电力负荷控制技术的发展与应用
随着电力工业的发展和科学技术水平的提高,对电力负荷的管理提出了更高的要求,促使其由初级阶段发展到高级阶段,由间接控制发展到直接控制,由简单的分散型控制发展到复杂的集中控制。
工业发展的初期,电力主要用于生活照明,发电机组容量很小,启动方便,调整电力负荷的办法就是按需用电时启动、停止发电机组的运行。随着电力在工业中应用范围扩大,电力变成连续生产,此时靠增加或减少发电机组出力,直至增加启停部分发电机组来调整电力负荷。
20世纪初,提出了用经济措施鼓励用户均衡用电,用技术措施控制那些可间断供电的用电设备,从而降低峰谷用电负荷差,优化负荷曲线,保持电网的经济安全运行状态。实行峰谷分时电价,以经济利益为主的间接控制电力负荷的方法,目前已被世界各国广泛采用。但在某些情况下,用经济杠杆达到改善负荷曲线的目的,需对用户的用电负荷采取直接的控制措施,其基础是利用一些电气设备具有储能特性和间断供电的可能性,在高峰时间这些用电设备轮流地停电。因而出现了原始的分散型直接电力负荷控制设备带时钟的定时开关。集中型电力负荷控制技术最早出现在英国。
20世纪30年代,英国开始研究应用音频电力负荷控制技术,但因二次世界大战影响而几乎停止了发展。二战后,法国、西德、瑞士等国家大量使用了音频电力负荷控制装置,并很快向全世界其它国家发展。早期的音频电力负荷控制系统的音频信号是由高频旋转电机产生的,主控机和接收机采用常规的机械-电子机构,系统工作效率不高,控制用户的数量也受到限制。电子技术的发展,可控硅换流技术的出现和计算机的广泛应用,使现代的音频控制系统用计算机代替了过去的机械-电子式中央控制机,可控硅静态换频器成为音频信号发生器,以微处理器为基础构成的接收机取代了机械-电子式的接收器。现代音频负荷控制系统在功能、价格和可靠性等方面,都远远超过了早期的音频负荷控制系统。因此,音频负荷控制系统在世界各国得到了普遍使用。
20世纪70年代后期,美国研制和应用了电力线载波负荷控制技术。到20世纪80年代初,已有4个电力公司现场使用,负荷控制点为8.8万个。美国在引进音频控制技术后,即开始研制和发展了无线电力负荷控制技术。至1982年,美国就已有24个供电企业装设无线电力负荷控制系统,控制点达到50多万个。除此之外,美国还有些电力公司使用了无线电与电力线音频、载波相结合的电力负荷控制系统,基于公共移动网新型数据传输组网技术发展的新型电力负荷控制系统。卫星通信控制技术也正在被试验应用于电力负荷控制上。目前,世界上已有几十个国家使用了各种电力负荷控制系统,安装的控制接收机数量达到几千万台,可控制的负荷覆盖面占世界发电设备总装机容量的30%以上。
3我国电力负荷控制技术的发展和应用
我国电力负荷控制技术发展也经历了从间接控制到直接控制,从分散控制发展到集中控制的过程。从20世纪50年代部分地区出现电力供应紧张开始,政府采取行政措施,均衡用电,发展到峰谷分时电价。随着工业的大规模发展,电费支出成本中的所占比例下降,峰谷电价逐渐失去作用。国家从计划用电的需求出发,从20世纪80年代初开始推广电力定量器和定时开关等分散型电力负荷控制设备。随着国家推出相应的政策和措施,电力负荷控制技术得以推广应用,对落实计划用电起到积极作用。
随着公用无线通信网技术的发展,利用GSM /GPRS或WCDMA 等公用数据通信网作为电力负荷控制系统的通信信道的作法也越来越受到电力单位的关注。应用GPRS 或WCDMA 组网,较230 MH z电力专用通信系统在网络覆盖面、通信技术先进性等方面有明显的优势,且建设费用相对较少。GPRS 或WCDMA 组网系统,在终端数据采集和防窃电、用电信息服务等附加功能的多样性上占优,在远程抄表和配电监测方面应用也较多。但由于公网网络无法专用,部分技术应用受到营运商限制。网络繁忙时,也无法保证负荷控制系统的独占性,可能造成数据延时和拥塞。且GPRS或WCDMA 技术还处于不断完善阶段,负荷控制终端产品也未见到定型的成熟产品。所以目前阶段的无线负荷控制技术的组网是以230MH z无线专网为主,公用数据通信网为补充的多元化组网方式。
目前,無线、音频及载波3种负荷控制技术各有优缺点,组网时要根据当地电网的结构、地形地貌、负荷性质、密度噪声等诸多因素以及配电调度自动化系统的要求综合考虑,选取合适的电力负荷控制技术。升级改造现有负荷控制系统时,也要根据现有资源,建设适合的电力负荷控制系统。
4结束语
我国的电力负荷控制技术推广应用虽晚,但近几年发展迅速,国产无线微机、音频电力负荷监控系统在各省级电网得到实际应用。各种新型的负荷控制设备也不断研制生产出来,如国内自主研制的GR2001- T用电现场服务终端系统,已在多个省级电网内使用,取得了很好的经济效益和社会效益。该系统建立在现代数字通信、计算机软硬件技术、电能计量技术和电力营销技术上,通过GSM /GPRS 网络通信方式实现系统主站和现场终端之间的数据通信,具有远程抄表、用电异常信息报警、电能质量检测、线损分析、负荷管理和控制、居民集中抄表、变电站集中抄表等多种功能。电力负荷控制系统是实施计划用电、节约用电、安全用电的技术手段,它将在用电管理现代化实现的进程中起到越来越重要的作用。相信,电力负荷控制技术将会得到更加迅速的发展和更为广泛的应用。
参考文献:
[1]赵家驹.电力负荷控制[M ].北京:中国电力出版社,1999.
[2]王月志.电力技术控制技术[ J].东北电力技术,2003(3).
[3]任燕.基于无线通信技术的电力负荷控制系统设计[ J].电工技术,2004(10).
[4]杨永泉.电力负荷控制设备的功能扩展[ J].东北电力技术,2001(2).
关键词:电力系统;负荷控制;无线通信;
1电力负荷控制系统的工作原理和功能
电力负荷控制系统主要使用了有线、无线和载波等通信方式,并在用户侧安置相应的信号采集控制装置,最终将所有的信号汇集到电力企业的控制系统中,在此基础上进行相应的分析、处理和控制。通常情况下,电力负荷控制系统能够包含主台软件、硬件设备、终端装置、数据资料的信号收发设备等方面。随着电力负荷控制系统的不断发展,它已经逐渐成为我国当前进行电力负荷工作控制的主要手段和方式,对于电网系统的顺利运行起到了十分重要的保障和促进作用。从电力负荷控制系统具有的功能方面来看,它能够进行遥测、遥感和遥控,这也就是说,通过使用电力负荷控制系统能够在远距离的情况下,对电力运行系统进行信号采集、终端抄表、负荷控制和信号分析工作。需要注意的是,电力负荷控制系统还能够对计量柜和电表的用电情况进行全面有效的监控故障,如果电网运行中出现了一些异常情况,该控制系统能自动的产生警报信号,提醒相关人员进行维修。电力负荷控制系统的主台能对终端信息的上传工作进行有效的支持,这样它就能够发挥人工召测和定时召测的作用,同时还能够实现对电信号和功率的控制,对电网运行的全过程进行有效的记录和分析。
2电力负荷控制技术的发展与应用
随着电力工业的发展和科学技术水平的提高,对电力负荷的管理提出了更高的要求,促使其由初级阶段发展到高级阶段,由间接控制发展到直接控制,由简单的分散型控制发展到复杂的集中控制。
工业发展的初期,电力主要用于生活照明,发电机组容量很小,启动方便,调整电力负荷的办法就是按需用电时启动、停止发电机组的运行。随着电力在工业中应用范围扩大,电力变成连续生产,此时靠增加或减少发电机组出力,直至增加启停部分发电机组来调整电力负荷。
20世纪初,提出了用经济措施鼓励用户均衡用电,用技术措施控制那些可间断供电的用电设备,从而降低峰谷用电负荷差,优化负荷曲线,保持电网的经济安全运行状态。实行峰谷分时电价,以经济利益为主的间接控制电力负荷的方法,目前已被世界各国广泛采用。但在某些情况下,用经济杠杆达到改善负荷曲线的目的,需对用户的用电负荷采取直接的控制措施,其基础是利用一些电气设备具有储能特性和间断供电的可能性,在高峰时间这些用电设备轮流地停电。因而出现了原始的分散型直接电力负荷控制设备带时钟的定时开关。集中型电力负荷控制技术最早出现在英国。
20世纪30年代,英国开始研究应用音频电力负荷控制技术,但因二次世界大战影响而几乎停止了发展。二战后,法国、西德、瑞士等国家大量使用了音频电力负荷控制装置,并很快向全世界其它国家发展。早期的音频电力负荷控制系统的音频信号是由高频旋转电机产生的,主控机和接收机采用常规的机械-电子机构,系统工作效率不高,控制用户的数量也受到限制。电子技术的发展,可控硅换流技术的出现和计算机的广泛应用,使现代的音频控制系统用计算机代替了过去的机械-电子式中央控制机,可控硅静态换频器成为音频信号发生器,以微处理器为基础构成的接收机取代了机械-电子式的接收器。现代音频负荷控制系统在功能、价格和可靠性等方面,都远远超过了早期的音频负荷控制系统。因此,音频负荷控制系统在世界各国得到了普遍使用。
20世纪70年代后期,美国研制和应用了电力线载波负荷控制技术。到20世纪80年代初,已有4个电力公司现场使用,负荷控制点为8.8万个。美国在引进音频控制技术后,即开始研制和发展了无线电力负荷控制技术。至1982年,美国就已有24个供电企业装设无线电力负荷控制系统,控制点达到50多万个。除此之外,美国还有些电力公司使用了无线电与电力线音频、载波相结合的电力负荷控制系统,基于公共移动网新型数据传输组网技术发展的新型电力负荷控制系统。卫星通信控制技术也正在被试验应用于电力负荷控制上。目前,世界上已有几十个国家使用了各种电力负荷控制系统,安装的控制接收机数量达到几千万台,可控制的负荷覆盖面占世界发电设备总装机容量的30%以上。
3我国电力负荷控制技术的发展和应用
我国电力负荷控制技术发展也经历了从间接控制到直接控制,从分散控制发展到集中控制的过程。从20世纪50年代部分地区出现电力供应紧张开始,政府采取行政措施,均衡用电,发展到峰谷分时电价。随着工业的大规模发展,电费支出成本中的所占比例下降,峰谷电价逐渐失去作用。国家从计划用电的需求出发,从20世纪80年代初开始推广电力定量器和定时开关等分散型电力负荷控制设备。随着国家推出相应的政策和措施,电力负荷控制技术得以推广应用,对落实计划用电起到积极作用。
随着公用无线通信网技术的发展,利用GSM /GPRS或WCDMA 等公用数据通信网作为电力负荷控制系统的通信信道的作法也越来越受到电力单位的关注。应用GPRS 或WCDMA 组网,较230 MH z电力专用通信系统在网络覆盖面、通信技术先进性等方面有明显的优势,且建设费用相对较少。GPRS 或WCDMA 组网系统,在终端数据采集和防窃电、用电信息服务等附加功能的多样性上占优,在远程抄表和配电监测方面应用也较多。但由于公网网络无法专用,部分技术应用受到营运商限制。网络繁忙时,也无法保证负荷控制系统的独占性,可能造成数据延时和拥塞。且GPRS或WCDMA 技术还处于不断完善阶段,负荷控制终端产品也未见到定型的成熟产品。所以目前阶段的无线负荷控制技术的组网是以230MH z无线专网为主,公用数据通信网为补充的多元化组网方式。
目前,無线、音频及载波3种负荷控制技术各有优缺点,组网时要根据当地电网的结构、地形地貌、负荷性质、密度噪声等诸多因素以及配电调度自动化系统的要求综合考虑,选取合适的电力负荷控制技术。升级改造现有负荷控制系统时,也要根据现有资源,建设适合的电力负荷控制系统。
4结束语
我国的电力负荷控制技术推广应用虽晚,但近几年发展迅速,国产无线微机、音频电力负荷监控系统在各省级电网得到实际应用。各种新型的负荷控制设备也不断研制生产出来,如国内自主研制的GR2001- T用电现场服务终端系统,已在多个省级电网内使用,取得了很好的经济效益和社会效益。该系统建立在现代数字通信、计算机软硬件技术、电能计量技术和电力营销技术上,通过GSM /GPRS 网络通信方式实现系统主站和现场终端之间的数据通信,具有远程抄表、用电异常信息报警、电能质量检测、线损分析、负荷管理和控制、居民集中抄表、变电站集中抄表等多种功能。电力负荷控制系统是实施计划用电、节约用电、安全用电的技术手段,它将在用电管理现代化实现的进程中起到越来越重要的作用。相信,电力负荷控制技术将会得到更加迅速的发展和更为广泛的应用。
参考文献:
[1]赵家驹.电力负荷控制[M ].北京:中国电力出版社,1999.
[2]王月志.电力技术控制技术[ J].东北电力技术,2003(3).
[3]任燕.基于无线通信技术的电力负荷控制系统设计[ J].电工技术,2004(10).
[4]杨永泉.电力负荷控制设备的功能扩展[ J].东北电力技术,2001(2).