電力調(diào)度中負(fù)荷管理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展

郭彩紅

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，人們對電能的需求也逐漸增加。為了滿足社會對電能需求，對電力調(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。本文就電力調(diào)度中負(fù)荷管理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展展開探討。

關(guān)鍵詞：負(fù)荷管理;電力調(diào)度;錯(cuò)峰用電

引言

在目前的供電企業(yè)當(dāng)中電力負(fù)荷管理技術(shù)是其中非常重要的工作，同時(shí)也是經(jīng)常重復(fù)的工作。做這項(xiàng)工作的目的是為了能對于未來新的發(fā)電機(jī)組以及更新擴(kuò)展提供依據(jù)，同時(shí)它還能夠決定發(fā)電機(jī)組的容量和時(shí)間地點(diǎn)的選擇，對供電企業(yè)的發(fā)展和擴(kuò)建有著很重要的意義，所以電力企業(yè)現(xiàn)代化管理最重要的標(biāo)志就是在于電力負(fù)荷管理技術(shù)。

1電力調(diào)度中負(fù)荷管理技術(shù)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、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。（1）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，對硬件要求很高，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、對系統(tǒng)查詢以及進(jìn)行控制命令發(fā)布，數(shù)據(jù)通過無線通道直接傳輸?shù)街髡尽；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、即時(shí)全網(wǎng)對時(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、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。中心站對用戶信息進(jìn)行傳輸時(shí)會發(fā)生2種情況：一是面對單向控制主站，利用定量控制以及遙控跳閘的方式對系統(tǒng)多項(xiàng)電氣設(shè)備進(jìn)行控制;二是面對雙向控制主站，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。（2）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。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)多臺工作站并行采集，每臺工作站可以支持64個(gè)從站并發(fā)采集，支持對采集任務(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)人檔案數(shù)據(jù)。主站系統(tǒng)具有靈活的權(quán)限管理，權(quán)限控制不僅對用戶操作功能進(jìn)行控制，而且可以對數(shù)據(jù)查詢，對操作范圍進(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，升級支持?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。（3）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。

2電力負(fù)荷預(yù)測管理電力系統(tǒng)性質(zhì)的分類

電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測也可以分成系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測以及母線負(fù)荷預(yù)測兩種類型。系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測指的是通過周期時(shí)間來進(jìn)行預(yù)測，周期可以分為超短期、短期、中期以及長期等等;母線負(fù)荷預(yù)測方法是需要系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測進(jìn)行輔助，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測得到了某一時(shí)間段之內(nèi)的負(fù)荷數(shù)值之后，然后將這些數(shù)值進(jìn)行分配，平均分配到每一條母線上，其模型有以下幾種：（1）樹狀常數(shù)負(fù)荷模型。樹狀常數(shù)負(fù)荷模型其形狀就是和樹相同，負(fù)荷會按照從上到下的順序依次分配給下一級。（2）考慮負(fù)荷區(qū)域不一致性的模型。因?yàn)樨?fù)荷區(qū)域之間都會有著很強(qiáng)的不確定性，所以每層的負(fù)荷依次往下都是會隨著時(shí)間變化而變化的，不過在第二層區(qū)域和第三層母線負(fù)荷當(dāng)中不會隨著時(shí)間而改變，采用的是常數(shù)型系數(shù)。（3）混合負(fù)荷模型?；旌县?fù)荷模型指的是在每層區(qū)域之間采取不同的分配系數(shù)。具體是在最高層系統(tǒng)負(fù)荷到第二層系統(tǒng)負(fù)荷之間采取隨著時(shí)間變化而改變的分配系數(shù)，第二層到第三層符合之間可以采用二種分配系數(shù)，分別是常數(shù)型系數(shù)以及隨時(shí)間改變分配系數(shù)，第三層到第四層母線之間就必須要采取常數(shù)型分配系數(shù)。

3加強(qiáng)電力調(diào)度負(fù)荷預(yù)測管理的措施

3.1引進(jìn)先進(jìn)的電力調(diào)度負(fù)荷預(yù)測技術(shù)

傳統(tǒng)的電力調(diào)度負(fù)荷預(yù)測技術(shù)已經(jīng)不能夠適應(yīng)現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，相關(guān)部門要積極引進(jìn)先進(jìn)的電力調(diào)度負(fù)荷預(yù)測技術(shù)，提高電力調(diào)度符合要求預(yù)測的水平。例如，SCADA采集系統(tǒng)就是一種比較新的電力調(diào)度負(fù)荷預(yù)測軟件，應(yīng)用其中的OPEN3000模塊，可以自動(dòng)獲取歷史信息及數(shù)據(jù)并存人到指定的位置，以便于工作人們可以參考電力調(diào)度歷史實(shí)際負(fù)荷情況，為電力調(diào)度負(fù)荷預(yù)測提供了有力的技術(shù)支持，可以獲取更加準(zhǔn)確的電力調(diào)度負(fù)荷預(yù)測結(jié)果。

3.2注重對負(fù)荷特性區(qū)分

企業(yè)若要提升電網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測值，就必須對整個(gè)電力系統(tǒng)的負(fù)荷特性有充分的了解，如此才能夠有把握實(shí)現(xiàn)提升負(fù)荷預(yù)測值準(zhǔn)確度。那么針對電網(wǎng)負(fù)荷特性進(jìn)行研究時(shí)需針對整個(gè)電網(wǎng)相關(guān)信息進(jìn)行仔細(xì)觀察，掌握負(fù)荷的構(gòu)成因素，并且在輸送過程中采取有效措施實(shí)施管理，得出不同負(fù)荷運(yùn)行特性，這樣才能句多提升預(yù)測的準(zhǔn)確率。

3.3加強(qiáng)節(jié)假日的電力調(diào)度負(fù)荷預(yù)測工作

在節(jié)假日，電力調(diào)度負(fù)荷預(yù)測的波動(dòng)比較大，負(fù)荷預(yù)測的難度相對也增加，并且連續(xù)多日的負(fù)荷預(yù)測，其準(zhǔn)確度是較難掌握的。國慶、中秋、五一、元旦、春節(jié)等節(jié)日的到來，增加了電力系統(tǒng)的運(yùn)行復(fù)雜性，尤其是春節(jié)的假期較多。在進(jìn)行節(jié)假日電力調(diào)度負(fù)荷預(yù)測時(shí)，需要參考往年的歷史情況和經(jīng)驗(yàn)，提前了解用戶信息和電廠發(fā)電情況，將節(jié)日期間的天氣情況考慮到其中，科學(xué)的調(diào)整節(jié)假日的電力調(diào)度負(fù)荷預(yù)測的大小，這樣能夠有效的提高電力調(diào)度負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確度。

3.4選擇正確的氣象信息

目前預(yù)測負(fù)荷的算法主要包含了線性回歸法，卡爾曼法、線性外推法等，這些方法在不同的場合中使用的情況各不一樣，但是這些算法均未將影響氣象信息因素列入考慮的范圍之內(nèi)，在過去，很多地區(qū)選擇氣象信息時(shí)，主要是依靠全市性的氣象指標(biāo)以及全天性的氣象指標(biāo)，這種做法很難保證負(fù)荷的預(yù)測精度。因此考慮到天氣變化特點(diǎn)，負(fù)荷預(yù)測工作始終做到對不同區(qū)域的風(fēng)向、溫度、濕度等氣象信息進(jìn)行具體分析，然后通過找出負(fù)荷與天氣之間的聯(lián)系和規(guī)律，并以此來提升負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率，從而達(dá)到對氣象因素的有效確定。通過選取正確的氣象信息，可以對當(dāng)前的預(yù)測負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)計(jì)算，為提升電網(wǎng)負(fù)荷運(yùn)行安全性具有重要意義。

結(jié)語

隨著人們生活水平日益提高，對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)度中一定會有更大更廣闊的發(fā)展空間。