電力計(jì)量中負(fù)荷控制技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用研究

趙珂明

摘要：在我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中需要在用電、配電、輸電和發(fā)電等過(guò)程對(duì)電能進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)量。由此能夠看出電力計(jì)量對(duì)電力行業(yè)發(fā)展的重要作用，電力計(jì)量在電網(wǎng)運(yùn)行中具有重要的影響，因此人們也逐漸將關(guān)注重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到電力計(jì)量的準(zhǔn)確性上，所以，深入研究電力計(jì)量中負(fù)荷控制技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用要點(diǎn)具有重要的價(jià)值。

關(guān)鍵詞：電力計(jì)量;負(fù)荷控制技術(shù);應(yīng)用要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TM761 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

電力負(fù)荷系統(tǒng)主要是對(duì)將系統(tǒng)中電力設(shè)備所消耗的功率進(jìn)行總和。電力負(fù)荷控制系統(tǒng)這一平臺(tái)的作用主要是通過(guò)電力公司對(duì)客戶用電信息進(jìn)行收集。一個(gè)地區(qū)所消耗的的功率總和就是這個(gè)地區(qū)的電負(fù)荷。在運(yùn)輸電力過(guò)程中所消耗的電功率就是該地區(qū)的供電量，發(fā)電廠所消耗的功率屬于該地區(qū)的發(fā)電量。

1電力系統(tǒng)負(fù)荷特性分析

配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果受到很多因素影響，比如季節(jié)，天氣，區(qū)域，經(jīng)濟(jì)狀況等，一般情況下配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的步驟為采集需要預(yù)測(cè)負(fù)荷地區(qū)的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，選擇適合的算法建立數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)模型，對(duì)未來(lái)某一時(shí)間段進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)。

短期負(fù)荷預(yù)測(cè)是全面了解電力用戶的用電情況，決策人員合理安排電力調(diào)度，制定發(fā)電及檢修計(jì)劃的基礎(chǔ)，在進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)的時(shí)候，需要滿足以下基本理論：預(yù)測(cè)的負(fù)荷是可以通過(guò)歷史情況及當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行估算的;預(yù)測(cè)的結(jié)果可能會(huì)因影響因素的不同結(jié)果不同，要綜合影響因素的比重，確定出適宜的預(yù)測(cè)模型;被預(yù)測(cè)的負(fù)荷變化是連續(xù)的;可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對(duì)未來(lái)某一時(shí)間點(diǎn)的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，負(fù)荷使用情況具有相似性;將預(yù)測(cè)對(duì)象作為一個(gè)完整的系統(tǒng)，將內(nèi)部及外部影響因素同時(shí)考慮在內(nèi);當(dāng)預(yù)測(cè)精度較差的時(shí)候，可以通過(guò)調(diào)節(jié)預(yù)測(cè)模型來(lái)建立理想的模型，獲得較高的預(yù)測(cè)精度。電力負(fù)荷預(yù)測(cè)受季節(jié)，區(qū)域影響較大，具有不準(zhǔn)確性;想要獲得準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)模型，必須充分考慮對(duì)其有影響的各個(gè)因素，建立精確的數(shù)學(xué)模型;電力負(fù)荷預(yù)測(cè)具有時(shí)間范圍;而且負(fù)荷具有日、周、月、季周期性的特點(diǎn)。想要獲得高精度的負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，需要有合理的歷史數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)模型在該地域的負(fù)荷預(yù)測(cè)中具有可靠性，建立的模型需要考慮天氣，區(qū)域，溫度等因素。

2電力計(jì)量中負(fù)荷控制技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用要點(diǎn)

2.1電力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)EAS4.000

電力管理的首要任務(wù)即是收集企業(yè)的主要設(shè)備用電情況，為此，我們?cè)诠S的變壓器進(jìn)線端，每臺(tái)大功率電器的進(jìn)線端安裝電流、電壓、電量、功率的測(cè)量組合模塊，所有的測(cè)量數(shù)據(jù)依據(jù)不同的時(shí)間坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)不同時(shí)間區(qū)間、不同標(biāo)準(zhǔn)的電力單價(jià)，可非常便利地提供電力的分析報(bào)告。結(jié)合設(shè)備的產(chǎn)出，簡(jiǎn)便地計(jì)算出單位產(chǎn)品的能耗，便于企業(yè)管理高層做出投資決策和生產(chǎn)計(jì)劃安排，提供數(shù)據(jù)支持。

針對(duì)全球化的大集團(tuán)企業(yè)，通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)將不同工廠的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，對(duì)每個(gè)工廠的用電情況進(jìn)行在線橫向分析比較，找到最優(yōu)的電力管理方法和方案并有效實(shí)施，提升集團(tuán)公司的用電效率，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，進(jìn)而提升企業(yè)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

2.2電力優(yōu)化系統(tǒng)EOS4.000

（1）對(duì)每臺(tái)大功率電器（如真空熱處理爐，加熱器等）上安裝一個(gè)監(jiān)測(cè)模塊。該模塊連續(xù)監(jiān)測(cè)各個(gè)大功率用電設(shè)備的功率使用，并將信息反饋給中央控制器，再由中央處理器分析實(shí)時(shí)需求數(shù)據(jù)和每一個(gè)用電設(shè)備電力需求的歷史。基于這種基礎(chǔ)分析，通過(guò)人工智能技術(shù)計(jì)算并預(yù)測(cè)未來(lái)可能的總電量需求或峰值。中央控制器預(yù)測(cè)這個(gè)高峰將超過(guò)設(shè)定值，電力優(yōu)化系統(tǒng)會(huì)采取行動(dòng)錯(cuò)開各個(gè)用電設(shè)備的最高功率消耗峰值，減少需求和保持企業(yè)運(yùn)行總體峰值穩(wěn)定并低于這個(gè)極限。

（2）電力優(yōu)化系統(tǒng)限制了峰值需求，短期內(nèi)控制減少個(gè)別用電設(shè)備的功率消耗，使得總消耗功率在最優(yōu)控制范圍內(nèi)。通過(guò)對(duì)大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析和采用最新的人工智能技術(shù)和計(jì)算，電力優(yōu)化模塊能預(yù)測(cè)出各種設(shè)備的用電高峰，并計(jì)算出企業(yè)總用電高峰，通過(guò)優(yōu)先調(diào)節(jié)那些不受功率影響的用電設(shè)備，短時(shí)間內(nèi)減少熱處理爐的使用。它認(rèn)為多少權(quán)重，每爐能在什么條件下爐的功率不會(huì)降低。

2.3填谷行式的實(shí)行

實(shí)行填谷行式的主要目的是推動(dòng)用電人員在低峰期用電。電力相關(guān)工作人員應(yīng)針對(duì)填谷行式制定合理的解決策略。通過(guò)電力負(fù)荷控制系統(tǒng)對(duì)電力熱量進(jìn)行存儲(chǔ)從而保障電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間的熱量供應(yīng)，也應(yīng)通過(guò)季節(jié)的轉(zhuǎn)換對(duì)電價(jià)進(jìn)行調(diào)整，在這基礎(chǔ)上有效改善電力負(fù)荷中出現(xiàn)的一些問(wèn)題。根據(jù)電力負(fù)荷的控制情況制定不同的電價(jià)，使填谷行式逐漸應(yīng)用與電力負(fù)荷中，從而展現(xiàn)出電力負(fù)荷控制系統(tǒng)的專業(yè)性。

2.4削峰技術(shù)

削峰即是降低特定時(shí)間段內(nèi)電網(wǎng)整體的供電量，防止高用電峰值的產(chǎn)生。在實(shí)施削峰技術(shù)時(shí)，電力企業(yè)相關(guān)人員需要與電力用戶簽訂相關(guān)合約，保證電力企業(yè)供電調(diào)整行為的可行性和合規(guī)性。之后，當(dāng)進(jìn)入高峰時(shí)段時(shí)，電力企業(yè)相關(guān)人員會(huì)向電力用戶發(fā)出電力調(diào)度請(qǐng)求，并在獲取用戶許可后停止對(duì)所處用電端部分的供電，使電網(wǎng)負(fù)荷從高位水平降下來(lái)，避免因線路過(guò)熱產(chǎn)生線損問(wèn)題。

2.5應(yīng)對(duì)電能表影響的措施

正常來(lái)說(shuō)，機(jī)械電能表內(nèi)部都裝設(shè)有計(jì)變器可靠動(dòng)作，能夠幫助機(jī)械電能表始終穩(wěn)定為最小輸入電流的范圍內(nèi)，這項(xiàng)最小輸入電流通常被叫做啟動(dòng)電流。啟動(dòng)電流能夠作為衡量電能表運(yùn)行情況的重要指標(biāo)，若是發(fā)現(xiàn)電能表承受的負(fù)載電流要出現(xiàn)了低于啟動(dòng)電流的情況，電能表會(huì)停止正常運(yùn)行。在低負(fù)荷環(huán)境下電能表的精準(zhǔn)度會(huì)受到嚴(yán)重的干擾，并且持續(xù)增加線損的數(shù)值，可以通過(guò)CT的科學(xué)選取來(lái)加以解決，同時(shí)還可配置負(fù)載電能表，讓啟動(dòng)電流能夠在電能表內(nèi)逐漸降低，以此使得電能表在低負(fù)荷環(huán)境下能夠照常運(yùn)行，確保電力計(jì)量的精準(zhǔn)程度。

結(jié)束語(yǔ)

負(fù)荷控制技術(shù)在電力計(jì)量工作的應(yīng)用，對(duì)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定運(yùn)行和電力企業(yè)達(dá)成高水平服務(wù)發(fā)展具有重要作用。實(shí)際運(yùn)行中，電能負(fù)荷過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行整體質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響。此時(shí)，通過(guò)削峰、填谷和移峰技術(shù)調(diào)節(jié)特定時(shí)段內(nèi)的電能供需情況，或通過(guò)防竊電裝置提升電力計(jì)量準(zhǔn)確性，將電網(wǎng)運(yùn)行維持在正常水平，可在最大程度上防止高峰期和低谷期異常狀態(tài)的出現(xiàn)，為電力用戶提供高質(zhì)量供電服務(wù)，提升電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

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