電力調(diào)度負(fù)荷管理技術(shù)研究
時(shí)間:2022-04-02 09:50:20
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摘要:在電力調(diào)度中應(yīng)用負(fù)荷管理技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行和均衡發(fā)展,使電力系統(tǒng)運(yùn)行更加安全穩(wěn)定。負(fù)荷管理系統(tǒng)可以作為調(diào)度切負(fù)荷系統(tǒng)的重要補(bǔ)充部分,提高了負(fù)荷調(diào)度靈活性和有效性,改善電力負(fù)荷曲線的形狀;同時(shí)緩解電力設(shè)備壓力,保證了重要用電戶的供電。負(fù)荷調(diào)度是電力調(diào)度的重要工作,應(yīng)用負(fù)荷管理技術(shù)可以提高電力調(diào)度準(zhǔn)確性。隨著科技進(jìn)步與發(fā)展,負(fù)荷管理技術(shù)也日趨成熟,在電力調(diào)度中將會(huì)發(fā)揮更大的作用與優(yōu)勢(shì)。
關(guān)鍵詞:負(fù)荷管理;電力調(diào)度;錯(cuò)峰用電
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,社會(huì)用電量不斷增長,包括工業(yè)、商業(yè)、居民在內(nèi)的各種用電負(fù)荷均有不同程度增加,對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)設(shè)備造成了很大壓力。為了滿足社會(huì)對(duì)電能需求,對(duì)電力調(diào)度工作提出了新要求,應(yīng)用負(fù)荷管理技術(shù)可以有效滿足這些新要求,改善電力負(fù)荷曲線,實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷運(yùn)行穩(wěn)定性和均衡性,緩解電網(wǎng)設(shè)備壓力,提高了用戶供電可靠性。
1優(yōu)點(diǎn)及效益
有效負(fù)荷管理可以減小系統(tǒng)用電負(fù)荷峰谷差,改善電網(wǎng)運(yùn)行狀況,提高能源利用率,使有限的電力資源充分發(fā)揮效益,減少由于電力供需矛盾造成的損失;可以保護(hù)環(huán)境,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,對(duì)電力供應(yīng)成本、環(huán)境效益、電能數(shù)量和質(zhì)量以及電價(jià)等產(chǎn)生影響。有效負(fù)荷管理可以產(chǎn)生3個(gè)方面的效益[1-3]。a.系統(tǒng)峰荷減少可以減少系統(tǒng)裝機(jī)容量及備用容量,從而減少新增裝機(jī)容量,新的輸、配電設(shè)備投資,一定程度上減少了短缺性燃料需求。b.系統(tǒng)峰谷差減少改善了電網(wǎng)運(yùn)行狀況,使機(jī)組高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,提高能源利用率,避免了發(fā)電機(jī)組頻繁啟動(dòng)、停止,減少了機(jī)組損耗及運(yùn)行和維護(hù)等費(fèi)用。c.少建電廠及少發(fā)電減少了CO2和SO2等氣體排放,減少了環(huán)境污染以及環(huán)境治理的社會(huì)投入。負(fù)荷管理效益分為靜態(tài)效益和動(dòng)態(tài)效益[4]。a.靜態(tài)效益主要包括經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益以及社會(huì)效益。經(jīng)濟(jì)效益是指因?yàn)閷?shí)施負(fù)荷管理,減少或延緩新建電廠、減少對(duì)新設(shè)備投資以及間接獲得的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)效益;環(huán)境效益主要是因機(jī)組高效運(yùn)行而減少CO2和SO2等氣體排放,減少環(huán)境污染所節(jié)省的開支。b.動(dòng)態(tài)效益是指由于實(shí)施負(fù)荷管理,改善了負(fù)荷曲線,提高了系統(tǒng)可靠性所體現(xiàn)出來的爬坡效益和備用效益。隨著電力市場(chǎng)化進(jìn)程加快,對(duì)電力負(fù)荷管理技術(shù)提出了更高層次的新要求。從系統(tǒng)上弱化控制、增強(qiáng)管理,逐步適應(yīng)電力企業(yè)商業(yè)化運(yùn)營要求和不斷改進(jìn)企業(yè)管理、增強(qiáng)企業(yè)效益的要求,在電力負(fù)荷控制的基礎(chǔ)上加強(qiáng)和完善負(fù)荷管理功能、綜合擴(kuò)展功能和負(fù)荷控制,形成負(fù)荷管理系統(tǒng)。擴(kuò)展功能包括為電能管理服務(wù)、為大用戶提供信息以更好地為用戶服務(wù)、有效控制上網(wǎng)電廠、為配電網(wǎng)自動(dòng)化服務(wù)、管理中心計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有聯(lián)網(wǎng)和通信功能。電力負(fù)荷管理系統(tǒng)應(yīng)用和規(guī)模不斷擴(kuò)大,功能和質(zhì)量都有了很大改進(jìn)和提高,電力負(fù)荷管理技術(shù)正向更高層次發(fā)展。
2功能及結(jié)構(gòu)
電力負(fù)荷管理技術(shù)已具備用電監(jiān)測(cè)、控制、遠(yuǎn)方抄表、防竊電分析和線損率分析等功能。負(fù)荷管理技術(shù)主要采用無線通信方式,包括230MHz數(shù)傳電臺(tái)通信、IS-95CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)、通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)公網(wǎng)通信等。無線通信方式可以克服有線網(wǎng)絡(luò)存在物理環(huán)境限制先天不足的問題,增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性,提供良好的可移動(dòng)性和可配置性。無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為中心站、主站及從站[5],如圖1所示。圖1負(fù)荷管理結(jié)構(gòu)模型a.中心站由專業(yè)服務(wù)器構(gòu)成,是電力負(fù)荷系統(tǒng)運(yùn)行中樞,對(duì)硬件要求很高,可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、對(duì)系統(tǒng)查詢以及進(jìn)行控制命令,數(shù)據(jù)通過無線通道直接傳輸?shù)街髡??;竟δ馨ㄘ?fù)控?cái)?shù)據(jù)定時(shí)自動(dòng)采集與數(shù)據(jù)庫錄入、負(fù)控?cái)?shù)據(jù)即時(shí)補(bǔ)召功能、網(wǎng)絡(luò)通信任務(wù)調(diào)度與傳輸、自我主備狀態(tài)監(jiān)視與切換、全網(wǎng)或分組即時(shí)巡測(cè)、即時(shí)全網(wǎng)對(duì)時(shí),除此以外還必須設(shè)計(jì)靈活配置有關(guān)定時(shí)和即時(shí)巡測(cè)、終端監(jiān)視等方式的模塊,以及有線和無線通信的無縫結(jié)合等[6]。中心站對(duì)用戶信息進(jìn)行傳輸時(shí)會(huì)發(fā)生2種情況:一是面對(duì)單向控制主站,利用定量控制以及遙控跳閘的方式對(duì)系統(tǒng)多項(xiàng)電氣設(shè)備進(jìn)行控制[7];二是面對(duì)雙向控制主站,利用定時(shí)技術(shù)向系統(tǒng)設(shè)備發(fā)出巡檢與控制命令。b.主站采用模塊化設(shè)計(jì),支持GPRS、CDMA、公共無線數(shù)據(jù)通信方式和有線網(wǎng)絡(luò)通信方式,其傳輸協(xié)議同時(shí)支持TCP和UDP協(xié)議,可以靈活配置2個(gè)或多個(gè)主、備傳輸通道,能夠?qū)崿F(xiàn)GPRS或CDMA與GSM通信通道自動(dòng)切換[8-9]。主站系統(tǒng)采用多任務(wù)、多線程并發(fā)通信調(diào)度管理機(jī)制,實(shí)現(xiàn)多臺(tái)工作站并行采集,每臺(tái)工作站可以支持64個(gè)從站并發(fā)采集,支持對(duì)采集任務(wù)的負(fù)載均衡。主站與從站通信采用分組加密算法和數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證安全機(jī)制,確保數(shù)據(jù)傳輸安全;主站與從站通信采用高效數(shù)據(jù)壓縮算法,壓縮效率平均可達(dá)60%以上。模板化檔案錄入設(shè)計(jì),支持配電管理終端管理檔案信息的出廠設(shè)置;支持批量檔案錄入,從營銷系統(tǒng)導(dǎo)入檔案數(shù)據(jù)[10]。主站系統(tǒng)具有靈活的權(quán)限管理,權(quán)限控制不僅對(duì)用戶操作功能進(jìn)行控制,而且可以對(duì)數(shù)據(jù)查詢,對(duì)操作范圍進(jìn)行控制,不同區(qū)域的用戶僅能訪問其他區(qū)域的數(shù)據(jù)。主站支持配電管理終端軟件,電能表規(guī)約遠(yuǎn)程升級(jí),升級(jí)支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳。根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和隸屬關(guān)系,用戶指定方式進(jìn)行分組、歸類,提供曲線、表格等方便用戶查詢。c.從站由多項(xiàng)設(shè)備構(gòu)成,常見的有主控板、顯示板、電源以及外圍接口等,一般安裝在需要采集數(shù)據(jù)的變電站。從站的作用有2個(gè):一是接收主站命令,按照命令對(duì)電量以及電功率進(jìn)行控制;二是將變電站等采集數(shù)據(jù)中心的用電情況反映到管理中心主站。
3結(jié)束語
隨著人們生活水平日益提高,對(duì)各方面要求都在相應(yīng)增長。電力調(diào)度采用負(fù)荷管理技術(shù)建立電力負(fù)荷管理系統(tǒng)是實(shí)施整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)劃安全用電和節(jié)約用電的一項(xiàng)重要技術(shù)手段。電力負(fù)荷管理系統(tǒng)對(duì)促進(jìn)電力調(diào)度現(xiàn)代化發(fā)展有著非常重要的作用。隨著電力智能網(wǎng)技術(shù)不斷成熟和發(fā)展,負(fù)荷管理技術(shù)在電力調(diào)度中一定會(huì)有更大更廣闊的發(fā)展空間。
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作者:王榮志 蔡勖 趙青 單位:1.國網(wǎng)沈陽供電公司 2.中機(jī)中電設(shè)計(jì)研究院有限公司 3.國網(wǎng)遼寧省電力有限公司計(jì)量中心