电力负荷管理系统效益及负荷响应资源研究

电力负荷管理系统效益及负荷响应资源研究

王秋实王通毕晓双

辽宁省电力有限公司大连供电分公司辽宁大连116033

摘要：随着生产生活的快速现代化，各行各业引入了大量的电器设备，用电量保持较快增速的同时对电力供应的质量要求也越来越严苛，在此背景下，国家电网公司响应国家号召开始进行智能电网工程的建设，实现对需求侧用户用电特性的智能化控制与管理。智能电网最大的特点能够实现电网公司与电力用户的信息交互，从而达到智能配电、精准配电的目的，这对于提升配电设备利用率、提升供电质量具有重要意义，并最终达到降低电网损耗、提升电能利用率的目的。

关键词：电力负荷；管理系统；效益；负荷响应；资源研究

引言

在智能电网研究日趋增多的背景下，对电力负荷管理系统的功能性进行研究，在确保系统原有各项功能正常的基础上，对电力负荷管理系统进行新功能的开发与保障体系的研究，以期达到降低电网损耗、平衡供电方与需求方关系的目的。

1电力负荷管理系统定义

作为电力需求侧管理的重要内容，负荷管理一方面与电力供应企业效益有直接联系，同时对于负荷侧用电设备安全、设备工作状态有直接影响。进行电力负荷管理对于改善电网负荷情况、均衡电力负荷工作状态具有重要作用，是提升电网运行安全性、确保电网经济性的主要手段。通过需求侧管理能够实现对用户用电的经济杠杆调节，通过按时间段进行电费计费，鼓励用户在低谷段用电而尽量避开负荷高峰期用电，借助这种间接的调节手段能使供电单位实现需求侧的削峰填谷的用电特征调节。

负荷管理常用的方式主要有：

降压减负荷。用电高峰期由于电网负荷接入量较多引起负荷过量，通过调节供电线路电压减小电网负荷；加强对用户可控负荷的控制能力。在用电高峰期对用户可控负荷进行中断供电，低谷期则恢复供电，并引入分时间段计费的方式鼓励用户规划用电时间，达到对用电负荷曲线的合理调节目的；紧急状态下将用户可控负荷直接中断供电。以强制中断供电的方式确保电网核心用电设备的稳定运行，提升供电网可靠性。

负荷管理系统涉及到通信技术、软件技术、信息管理技术等，通过用电需求端用电信息的采集获取用电负荷数据，在此基础上进行可控负荷的控制。供电单位通过负荷管理系统，可以对供电对象的负荷特性、负荷用电需求数据进行全面的管理，从而为后续电力系统控制方案的制定奠定数据基础。负荷管理系统的监控采用自动监控、手动监控结合的形式，其中部分功能与电网自动化调度系统的SCADA功能十分类似，通过电力负荷管理系统能有效提升对负荷的管控能力，对于制定供电方案、电网调峰具有重要参考价值。

2电力负荷管理系统功能分析

2.1数据采集

电力负荷系统最为核心的功能即为数据采集，数据采集作为各项控制功能实现的数据基础，其准确性关系到电网控制的合理性与科学性。数据采集的对象分为两个主要方面：一是通过负荷管理中心对用电需求端进行数据采集；其次是负荷管理设备对需求侧电能表等相关设备进行数据采集[28]。负荷管理系统的数据采集内容具体包括以下方面：用电需求端电量计量设备参数、时间记录参数、工况相关参数、电能质量参数、基本电量参数、负荷参数等。数据采集的模式可分为两种：首先是定时采集模式，在此种模式下主站以定时巡测的方式对终端数据进行汇总，并将其储存至系统数据库，部分负荷管理系统则采用终端定时自动发送数据的形式完成数据采集；第二种模式是随机收集，也被称为随机召测模式，通过主站系统对系统的终端进行随机选择完成数据的采集。

2.2负荷控制

2.2.1定值闭环控制

通过定值闭环控制可以实现电量控制、功率控制两个目的。负荷控制中心通过通信网络对用户端进行负荷定值设置，随后通过现场监控终端对用户的用电量情况进行监控，若用户的用电量超出预设定值，则系统判定用户越限用电，通过终端进行警告信息的发送并自动触发继电器断开用户配电开关，实现对用户用电量的闭环控制，将用户用电量限制在预设水平以下。在预设时间超出控制时间区间后允许用户闭合开关继续用电。电量控制的逻辑如下：通过现场监控终端对用户用电量进行监控，在用户超出用电量阈值后，通过终端进行警告信息的发送并自动触发继电器断开用户配电开关，停止对用户供电以将其用电量控制在预设阈值以内。完成电量追加后，若用户用电量阈值高于现阶段用电总量，则自动恢复供电。

2.2.2远程遥控

此种控制形式为开环控制，在完成控制动作后无需对控制结果进行反馈判断。通过负荷管理系统直接对控制终端进行控制命令的发送，对配电开关状态进行远程控制，实现负荷调节功能。远程遥控通常适用于紧急控制，对于某一区域或线路接入的负荷进行控制。

2.2.3控制策略管理

对于DSM项目的实时最为关键的就是进行用电负荷的调整，且用电负荷调整一方面需要考虑到用户用电实际，还需要考虑具体的技术手段。对此，应当对用电负荷控制技术、控制策略进行综合管理。比如对于南方地区，夏季高温用户用电量剧增，通过协调供电优先级对用电负荷进行科学控制，确保用户供电的持续性。通常负荷控制策略具有一定的针对性，且随着实际情况随时调整。

2.3需求侧管理

通过负荷管理实现对需求侧的综合管理与支持，具体表现在以下三方面：首先，落实政府的错峰供电政策，为政府节能降损、平顺度过用电高峰期提供支持。负荷管理系统通过对电力市场需求的准确分析，对负荷用电需求进行预测，尽量缓和电力供需的矛盾关系；其次，通过用电负荷的参数采集，为电力企业提供数据基础。电力企业通过对用电负荷数据的分析，对供电技术、供电管理工作进行完善，提升供电服务质量；第三，用电负荷曲线分析。通过用电负荷采集形成用电负荷曲线，将曲线提供给用户供其参考，便于用户错峰用电，达到对电能经济、合理的利用。

2.4负荷管理系统常用拓扑结构

从宏观的角度可以将电力负荷管理系统分为两种形式，分别为分布式负荷管理系统与集中式负荷管理系统。

2.4.1分布式负荷管理系统

通过分布式负荷管理系统实现对大范围用户的负荷管理。相对于集中式负荷管理系统，分布式负荷管理系统具有较强的独立性，每个管理中心有单独的服务器，实现对较小片区的负荷管理，因此可靠性较强。因服务器故障、网络通信故障等引起的负荷管理失效影响范围较小，事故排除难度较低，但管理系统硬件设备投资较高。

2.4.2集中式负荷管理系统

在一个地区进行负荷管理中心的建设，管理区域内所有用户的负荷用电数据均通过此系统进行集中管理。通常在地市级单位进行集中式负荷管理系统的搭建，在县级供电单位不再设置负荷管理系统，由集中式管理系统进行地级市全境的用电负荷管理。相较于分布式负荷管理系统，集中式负荷管理系统投资较少，且具有统一的标准，便于实现大范围的电力调度。

结束语

在国家推动智能电网建设的基础上进行电力负荷管理系统的开发，通过电力负荷管理系统的应用提升电网运行稳定性及可靠性，为用户提供高质量的供电服务。

参考文献：

[1]靳智嵩.电力负荷管理系统效益及负荷响应资源研究[D].华北电力大学（北京），2017.

[2]张鹏宇.电力负荷管理系统效益及负荷响应资源研究[D].华北电力大学，2014.

[3]邵淮岭.周口电业局负荷管理系统的开发及应用[D].华北电力大学（北京），2006.