大客戶電力負荷管理系統(tǒng)的組成及功能探討

 大客戶電力負荷管理系統(tǒng)的組成及功能探討

　　摘要：大客戶電力負荷管理系統(tǒng)不僅是做好負荷預(yù)測、負荷控制、錯峰避峰的技術(shù)手段，而且可以實現(xiàn)用電現(xiàn)場監(jiān)測，為營銷管理提供基礎(chǔ)分析和管理的數(shù)據(jù)，同時還可為客戶提供用電負荷曲線優(yōu)化分析，提高用電效率、開展能效管理、供電信息發(fā)布等服務(wù)，是需求側(cè)管理的必要手段。

　　關(guān)鍵詞：大客戶，電力負荷，管理系統(tǒng)，組成，功能優(yōu)化

　　科學的預(yù)測是進行決策的依據(jù)和保證,電力負荷預(yù)測是企業(yè)制訂基建計劃、發(fā)供電計劃、燃料計劃、財務(wù)收支計劃等各項重要經(jīng)營計劃的基礎(chǔ),也是計劃、規(guī)劃工作的重要組成部分。為了使供電系統(tǒng)更好的收回漏計、錯計、遲計以及大客戶的電量,使追補電量電費變得迅速、準確,需要一個能實時監(jiān)控負荷情況的系統(tǒng)來滿足此項需求,為供電企業(yè)創(chuàng)造效益。

　　一． 大客戶電力負荷管理系統(tǒng)組成

　　 系統(tǒng)主要由四部分構(gòu)成：主站計算機設(shè)備，大客戶端現(xiàn)場終端、現(xiàn)場多功能電能表和連接主站與現(xiàn)場終端的通信網(wǎng)絡(luò)。參見下圖1。

　　 由現(xiàn)場終端通過RS485總線、脈沖線等采集現(xiàn)場使用的多功能電能表的數(shù)據(jù)，通過GPRS/CDMA等無線通訊手段，將數(shù)據(jù)主動或被動上送到主站，然后再由主站對上送數(shù)據(jù)完成處理�！�

　　二． 系統(tǒng)各部分功能

　　1． 主站部分

　　● 基本設(shè)備要求

　　  基本設(shè)備包括計算機系統(tǒng)（前置機、工作站、服務(wù)器、磁盤陣列等）、  專用通訊設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及電源等相關(guān)設(shè)備。為了保證系統(tǒng)運行的實時 性、可靠性、穩(wěn)定性、安全性、可維護性和可擴展性等要求，主站設(shè)備采 用標準設(shè)備，配置滿足系統(tǒng)功能規(guī)范和性能指標的要求。

　　● 計算機系統(tǒng)

　　 計算機系統(tǒng)為分布式結(jié)構(gòu)，由若干臺服務(wù)器和工作站及配套設(shè)備構(gòu)成，不同的應(yīng)用可分布于不同的計算機節(jié)點上，關(guān)鍵應(yīng)用的計算機節(jié)點有冗余配置。前置機（通訊工作站）負責系統(tǒng)信道驅(qū)動，提供通訊信道設(shè)備的接入。操作工作站提供計算機人機交互界面，實現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控工作及數(shù)據(jù)召測、查詢等結(jié)果顯示，并負責系統(tǒng)日常運行維護。服務(wù)器存儲負荷管理系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)等，提供數(shù)據(jù)服務(wù)、web發(fā)布服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)等。

　　● 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

　　 計算機系統(tǒng)通過局域網(wǎng)互聯(lián)，與外部系統(tǒng)的接口具有網(wǎng)絡(luò)安全措施。

　　● 主站軟件

　　  主站采用技術(shù)成熟的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，具有開放性可維護 性。操作系統(tǒng)支持多線程、多進程工作方式，具備高并發(fā)處理能力。數(shù)據(jù) 庫管理系統(tǒng)采用大型分布式數(shù)據(jù)庫，對外提供標準的數(shù)據(jù)庫調(diào)用接口，具 有較高的容錯能力和恢復能力。應(yīng)用程序采用分層結(jié)構(gòu)，具有友好的操作 界面。應(yīng)用軟件系統(tǒng)選用結(jié)構(gòu)化設(shè)計和面向?qū)ο蟮脑O(shè)計。

　　2． 現(xiàn)場終端部分

　　 ●硬件配置

　　 現(xiàn)場終端采用POWERPC等主流32位工業(yè)用處理器，軟件平臺采用嵌入式操作系統(tǒng)；具有6路并行模擬量輸入，可同時采集三相電壓、三相電流；具有可方便配置的至少2M以上的存儲空間，用于存儲歷史數(shù)據(jù)；至少具有1路RS485通訊口，用于現(xiàn)場與電能表通訊，至少1路紅外或RS232通訊口，用于現(xiàn)場維護，主通道采用主流廠家的GPRS/CDMA通訊模塊，在GPRS/CDMA信號不好的情況下，自動轉(zhuǎn)換到SMS信道； 具有2路或4路控制輸出，用于自動跳閘。同時要配備相應(yīng)數(shù)量的遙信輸入，以觀察遙控的執(zhí)行情況；內(nèi)置時鐘，日時鐘誤差不超過3秒；點陣液晶顯示。

　　 ●軟件功能

　　  ①抄表功能

　　  Ⅰ.定時抄讀電能表的正反向有功電量、四象限無功電量、電壓、電流、有功及無功功率等。

　　  Ⅱ.通過中繼命令即時召測其它數(shù)據(jù)。

　　  ②數(shù)據(jù)存儲

　　  Ⅰ.事件記錄的存儲：保存最近發(fā)生的一定數(shù)量的事件記錄。按照設(shè)置實  現(xiàn)事件主動上送。

　　  Ⅱ.歷史數(shù)據(jù)的保存：按照設(shè)置分類、分時保存電能表的歷史數(shù)據(jù)，支持 定時主動上報與被動召測2種模式。。

　　 ③用電監(jiān)察與服務(wù)功能

　　 現(xiàn)場終端一般具有以下一些用電監(jiān)測與服務(wù)功能

　　 Ⅰ.防竊電報警：電能表示度下降、電壓缺相、電壓回路逆相序、電流反極性、CT故障等；

　　 Ⅱ.供電質(zhì)量報警：包括電壓斷相、負荷不平衡、電流過負荷、無功過/欠補償、停/上電等；

　　 Ⅲ.電能表運行狀態(tài)報警：包括電能表參數(shù)更改、電能表停走、電能表飛走、電能表電池電壓低、與電能表通訊故障、電量差動等；

　　 Ⅳ.服務(wù)報警：包括功率超限、剩余電量不足等；

　　 Ⅴ.控制報警：包括控制的投入與解除。

　　 ④控制功能

　　 Ⅰ.控制原則

　　當設(shè)置為保電狀態(tài)時，終端不執(zhí)行任何拉閘操作，如果已經(jīng)拉閘，在接收到保電命令后自動給出允許合閘信號；自動跳閘時先跳第一輪，再跳第二輪、以后依次跳第三、四輪，合閘時先合第四輪，再合第三輪、依次合第二、一輪；脈沖式跳閘，在執(zhí)行拉閘后，拉閘接點并不保持，以后每隔1分鐘補跳1次。跳閘之前首先啟動告警信號，告警時間可設(shè)，告警時內(nèi)部蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，同時告警輸出節(jié)點由開變?yōu)殚]。

　�、�.遙控

　　接收主站或前置機的遙控命令，實現(xiàn)遠方的拉閘與允許合閘。

　　遙控執(zhí)行過程：終端接收到前置機的遙控命令后，首先啟動蜂鳴器報警，報警時間為設(shè)定的報警延時時間，報警時間結(jié)束后置相應(yīng)的開關(guān)為拉閘狀態(tài)；然后啟動拉閘后的自動合閘計數(shù)器，計時時間到給出相應(yīng)開關(guān)允許合閘信號，若遙控拉閘后自動合閘時間設(shè)為0，則遙控后不自動合閘。

　�、�.功率控制

　　功率控制的執(zhí)行過程為：當負荷連續(xù)超過定值時，終端發(fā)送負荷超定值告警信息至主站，同時啟動當?shù)馗婢�，超過報警時間，負荷還未下降到定值以下，終端啟動第一輪自動跳閘。如跳閘后測量值小于定值，經(jīng)過設(shè)定時間后，給出允許合閘信號；若第一輪動作后負荷仍超定值，會再次告警，進行第二輪控制，過程同第一輪。在超限告警時間段內(nèi)，若負荷降至定值以下，且持續(xù)時間達到規(guī)定值，則取消跳閘操作。避峰時間結(jié)束自動給出允許合閘信號。

　　功率控制分為2類：

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　　終端可按照預(yù)先設(shè)置的6條功率定值曲線按日、按周、按月實現(xiàn)功率定值控制，每條曲線支持8個時段。功率定值控制按照由大到小的優(yōu)先級順序，即優(yōu)先級順序為：6、5、4、3、2、1，在實際操作中，由于一般不會使用到6條控制曲線，可根據(jù)實際需要從第1條控制曲線開始設(shè)置，未使用的曲線留為備用。在設(shè)置功率定值曲線時要遵循這樣的原則：首先時間要按照由小到大的順序設(shè)置，其次時間一定要閉環(huán)。

　　⑵臨時功率控制

　　有時可能由于某種原因，需要在某段時間內(nèi)對某些用戶實行臨時緊急限電，而又不希望修改定值控制設(shè)置，此時可采用臨時功率控制命令。臨時功率控制命令包括：臨時限電指標、臨時功控持續(xù)時間、最低負荷。當實際負荷小于設(shè)定的最低負荷時，不啟動臨時功率控制；當實際負荷大于功率動作值則啟動臨時功率控制。臨時功率控制的優(yōu)先級高于定值功率控制的優(yōu)先級，臨時功率控制時間結(jié)束后繼續(xù)按照定值功率控制執(zhí)行。

　�、�.電量控制

　　按照電量的多少進行控制，分為月電量控制和購電量控制2種。當滿足動作條件后，啟動當?shù)芈曇魣缶�，在報警期間若月電量或購電量控制的條件解除，則停止報警，否則報警時間結(jié)束，給出跳閘信號。

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　　當本月用電量達到設(shè)定的月電量限額時，啟動第1輪跳閘操作，在第1輪跳閘后，繼續(xù)使用的電量超過輪控電量，則啟動第2輪跳閘，依次類推啟動第3、第4輪。

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　　終端根據(jù)本次購電量、以及實際用電電量，計算出當前剩余購電量，當剩余電量小到設(shè)定的報警值時，發(fā)剩余電量不足報警，當剩余購電量為零或為負時執(zhí)行第1輪拉閘操作。在第1輪跳閘后，繼續(xù)使用的電量超過輪控電量，則啟動第2輪跳閘，依此類推啟動第3、第四輪。

　　3． 現(xiàn)場多功能電表

　　 可采用具有RS485通訊接口的多功能電能表，也可采用只具有脈沖輸出的普通電能表。一般現(xiàn)場都已經(jīng)有電能表在運行了，因而該部分是現(xiàn)成的。

　　4．通訊網(wǎng)絡(luò)

　　 通信網(wǎng)絡(luò)一般采用GPRS/CDMA無線通訊網(wǎng)絡(luò)。相比較通訊資費與通訊速度方面CDMA要優(yōu)于GPRS，但CDMA的覆蓋域要少于GPRS，因而具體網(wǎng)絡(luò)的選用要根據(jù)實際情況確定。

　　三． 結(jié)束語

　　 目前大客戶負荷管理系統(tǒng)已在全國各地大量使用。該系統(tǒng)的使用對監(jiān)視現(xiàn)場用電、實現(xiàn)無人抄表、方便電量結(jié)算等方面起到了非常重要的作用。各地在使用該系統(tǒng)后普遍降低了線路損耗。

　　參考文獻：

　　[1]張艷君，吳志鋒，閔淑輝.電力負荷管理系統(tǒng)的分析與設(shè)計[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2006,10.

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