智能电网环境下的电力负荷管理系统研究

摘要：电力需求和电力负荷随着经济的发展不断增大，加强用电侧的管理成为电力企业必须认真面对的问题。随着智能电网的发展，对电力负荷管理系统提出了更高的要求，研究电力负荷管理系统的结构、功能及当前系统运行中存在的问题，将有助于进一步提升负荷管理系统的能力，为智能电网的安全、经济运行提供保障。

关键词：智能电网；电力负荷管理系统；电力需求；用电侧管理；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM73 文章编号：1009-2374（2015）33-0005-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.003

社会经济的快速发展以及人们生活水平的提高，使得电力需求不断增大，用电负荷不断攀升，如何加强电力需求侧的管理，已成为了电力企业急需解决的一个问题。2009年，我国提出建设国家智能电网的战略规划，为电力负荷管理系统的发展提供了契机，电力负荷管理系统经过多年的发展，现已成为电力需求侧管理最为重要的技术手段，通过削峰填谷、合理限电等手段，达到优化电力负荷分布、提高电力用户和电网的负荷率、提高电能利用率、实现智能电网的安全经济运行的目的，其重要性受到了国家政府、电力企业及电力用户越来越多的关注。

1 电力负荷管理系统的发展历程

电力负荷管理技术起源于20世纪30年代的英国，目前世界上已有几十个国家应用了该技术。电力负荷监控技术的应用在我国开展较晚，从20世纪70年代开始至今大约经历了探索、试点、推广应用、转型发展四个时期，自1998年后，我国的电力负荷控制系统正式改名为电力负荷管理系统，在原有系统控制功能的基础上逐步加强了用电负荷管理方面的功能，从用电信息管理、用电信息服务、电压合格率监测、电力运行安全性和经济性等方面进行了优化转型，从而更好地发挥出了其电力管理的重要作用。

2 研究电力负荷管理系统的意义

智能电网环境下，电力负荷管理系统是智能电网安全、经济运行的重要保障，也是电力企业自动化技术发展的必然趋势，认真研究电力负荷管理系统建设和运行的经验方法，将会对电力企业、电力用户和社会环境产生深远的影响。对电力企业来说，充分利用好电力负荷管理系统，尽力发挥其强大的管理功能，将在很大程度上帮助电力企业提高智能电网的安全性、稳定性和经济性，使企业获得更高经济效益。对电力用户来说，电力负荷管理系统可以让其从电力企业获取实时的用电信息，合理调控自己用电量。对社会环境来说，通过电力负荷管理系统可以在全社会有效推进有序用电和合理用电，优化资源，避免浪费，对实现节能降耗、减轻环境污染有着极大的帮助。

3 电力负荷管理系统的组成及功能

3.1 电力负荷管理系统的组成部分

电力负荷管理系统主要由管理中心、通信信道、负荷管理终端三部分组成：

3.1.1 管理中心是电力负荷管理系统中最重要的部分，负担着电力负荷管理系统运行和管理的指挥任务。管理中心建立在供电企业端，通常由计算机网络、数据传输信道机和电源系统组成，其中计算机网络主要由网络服务器、负荷管理工作站、监控工作站、前置计算机、显示器、打印机、集线器等设备组成。

3.1.2 通信信道是负责管理中心与负荷管理终端之间数据传输的通道，主要有230MHz电力无线专网、有线电话网和无线通信公用网等类型。我国电力企业主要采用无线通信公用网进行负荷管理系统中的信号与数据传输，电力企业自己投资建设的230MHz通信的专用网络、中国移动的GPRS和中国联通的CDMA是最常使用的无线通信网络。

3.1.3 负荷管理终端和数据采集终端是安装在电力用户侧的设备，其作用是采集、计算、存储电力用户有实时用电信息、供电状况、电量信息及电表计量数据等用电负荷数据，通过通信信道上传到管理中心，并执行管理中心的负荷控制命令。

3.2 电力负荷管理系统的功能

3.2.1 数据采集功能。电力负荷管理系统采集的数据主要有用电现场监控终端采集的数据和负荷管理终端对计量电能表等监测设备的数据采集。通过定时采集和随机采集两种方式对所有的监控终端数据进行收集，并存储于管理中心的数据库中。

3.2.2 电力负荷控制功能。电力负荷控制是管理中心通过分析采集到的数据后，将负荷控制命令传送到负荷管理终端，以实现对用电负荷的管理与控制。电力负荷控制功能包括定值闭环控制、远方遥控、负荷控制策略和技术的管理。

3.2.3 电力需求侧管理与服务支持功能。电力需求侧管理可以帮助电力企业有效落实政府对电力需求侧的管理措施，以达到政府要求的节能降耗要求，并能为电力企业提供全面的数据，及时、准确地反映当前电力市场的需求状况，为电力企业预测电力需求、调整电力供应、判断供电故障提供依据，有助于电力企业提升整体服务能力与服务质量。电力负荷管理系统还能为用户提供用电负荷曲线，帮助用户进行用电负荷曲线优化分析、企业生产用电成本分析等数据分析和技术指导工作。

4 智能电网对电力负荷管理系统的影响

2009年国家电网公司提出了建设智能电网的战略规划。随着智能传感器和现代信息通信等技术的飞速发展，智能需求响应、智能有序用电、智能用能服务等也将成为电力需求侧管理的内容。智能电网强调电网与用户间信息上的互动。电力企业需要及时掌握用户的用电情况，为智能电网的系统规划和安全、经济运行提供依据，电力用户需要获得当前的电价、供需形势等信息，以利于降低用电成本，产生良好的社会效益。所以，智能电网对电力负荷管理系统提出了更高的要求，要求电力负荷管理系统进一步加强用电侧监控技术、信息采集和通信技术、智能电能表技术的研究应用，加快监测终端、智能电能表、智能控制等设备的研发，进一步拓展智能用能服务技术应用。智能电网的建设将进一步加强电网公司与用户之间的实时互动，有利于全面推进电力需求侧管理工作，进而推动电力负荷管理技术的发展。

5 智能电网环境下电力负荷管理系统中存在的问题

我国电力负荷管理系统在经历长时间的发展后，已逐渐成为一套成熟的用电侧管理系统，但在整个系统运行中还存在着一些问题，制约了电力负荷管理系统功能的发挥。第一，负责电力负荷管理系统运行维护的人员较少，且没有成立专门的运维机构；第二，无线通信公共网络不适合有序用电功能。通过多年的使用发现，GPRS网络运行不稳定，断线率较高，无线公共网络存在盲点，信号的强弱、漂移有一定的随意性，还存在一旦欠费，立即停机，影响系统通信。这些GPRS通信的稳定性、安全性问题，对信息安全也存在不利影响；第三，用电信息采集系统中开发有序用电功能，不能满足有序用电应用的全面需求；第四，建设资金投入不一，运行、维护资金明显不足。

6 结语

智能电网环境为电力负荷管理技术的发展提供了新机遇与挑战，因此加强电力负荷技术的系统研究与开发应用，将有助于电网与用户之间的互动，有利于电力用户和电力企业科学合理的规划供需关系，优化电力资源配置，实现智能电网的安全、经济运行。

参考文献

[1] 高梨，都亮.用电负荷管理（第1版）[M].北京：中国电力出版社，2012.

[2] 李建华.电力负荷管理终端研究[J].科技传播，2011，（20）.

作者简介：严芳玲（1978-），女，江西南康人，国网江西省电力公司赣西供电分公司工程师，研究方向：电力系统自动化用电管理。

（责任编辑：周 琼）