配电网自动化 第七章 负荷控制和管理系统

1配电自动化系统2第七章：负荷控制和管理系统•负荷控制系统的概念和类型•负荷控制系统的基本结构和功能•无线电负荷控制系统•音频、载波混合负荷控制系统•宝鸡供电局负荷控制系统3§7.1负荷控制系统的概念和类型一、负荷控制系统的概念：电力负荷控制是指对用户的用电负荷进行控制的技术措施。“电力负荷控制系统”是实现计划用电、节约用电和安全用电的技术手段，也是配电自动化的一个重要组成部分。4不加控制的电力负荷曲线是很不平坦的，上午和傍晚会出现负荷高峰，深夜形成低谷，一般最小日负荷仅为最大负荷的40%左右。如果满足尖峰负荷的需要而加大发电、输电、供电设备，在非峰值负荷时间里就会形成很大的浪费，如果按基本负荷配置发电设备设备容量，又会使一部分负荷在尖峰时间段得不到供电。另外，为了跟踪负荷的高峰低谷，一些发电机组要频繁的起停，以及系统运行方式的相应改变，都会增加电力系统的故障，影响安全运行。5二、负荷控制的优点：1、通过负荷控制，削峰填谷，使日负荷曲线变得比较平坦，就能够使现有电力设备得到充分利用，从而推迟扩建资金的投入。2、减少发电机组的起停次数延长设备的使用寿命，降低能源消耗。3、对稳定系统的运行方式，提高供电可靠性大有益处。4、用户避峰用电可以减少电费支出，可以形成双赢的局面。6三、电力负荷控制的种类：目前电力系统中运行的有分散负荷控制装置和远方集中负荷控制系统两种。1、分散的负荷控制装置功能有限，不灵活，但价格便宜，多用于一些简单的负荷控制。如定时开关控制路灯和固定让峰装置设备。2、远方集中负荷控制系统的种类比较多，根据所采用的通信传输方式的不同，可以分为以下几种：7音频电力负荷控制：是利用高、低压配电线传输音频控制信号，实现电力负荷控制的技术，信号频率一般为167—1600Hz。无线电电力负荷控制：是利用无线电信道传输控制信号，实现电力负荷控制的技术，也称为无线电负荷控制。配电线载波电力负荷控制：是利用配电网传输载波控制信号，实现电力负荷控制的技术，信号频率一般为3KHz以上。8工频电力负荷控制：是利用输电线路传输的工频电压的畸变信号实现电力负荷控制的技术。混合电力负荷控制：是利用两种以上控制方式组成的电力负荷控制系统。9四、电力负荷控制系统组成：电力负荷控制系统由负荷控制中心和负荷控制终端组成。电力负荷控制中心：是可对各负荷控制终端进行监控的主控站，与配电网调度控制中心集成在一起。电力负荷控制终端：是装设在用户端，受电力负荷控制中心的监视和控制的设备，也称被控端。10五、负荷控制终端分类：单向终端：指只能接受电力负荷控制中心命令的电力负荷控制终端。分为遥控开关和遥控定量器两种。11遥控开关：是接收电力负荷控制中心的遥控命令，进行负荷开关的分闹、合闸操作的单向终端，遥控开关一般用于315kVA以下的小用户。遥控定量器：是接收电力负荷控制中心定值和遥控命令的单向终端。遥控定量器一般用于315～3200kVA的中等用户。双向终端：是装设在用户端，能与电力负荷控制中心进行双向数据传输和实现当地控制功能的设备。12三遥控制终端：是适时采集并向负荷中央控制机传送电流、电压、有功电力、无功电力和开关状态等信息，并具有当地显示打印、越限报警和实施当地及远方控制等功能的负荷控制终端。三遥控制终端主要用于变电站做小型远动装置，也可用于少数特大型电力用户。13双向控制终端：是能适时采集并向负荷中央控制机传送有功电力、无功电力等信息（必要时也可采集和传送电压信息），并具有显示（或打印）、越限报香、当地和远方控制以及调整定值等功能的负荷控制监测，双向控制终端主要用于装机容量为3200kVA以上的大电力用户。14收/发开关送话器接收微处理器I/O接口调制接收调制一次仪表接口典型的双向控制终端的组成框图15§7.2负荷控制系统的基本结构和功能一、负荷控制系统的基本层次：根据我国目前负荷管理的情况，负荷控制系统以市（地）为基础较合适。在规模不大的情况下，可省去县（区）负荷控制中心，而让市（区）负荷控制中心直接管理各大用户和中、小重要用户。1617二、负荷控制系统的功能：负荷控制中心主控机的功能1．管理功能（1）编制负荷控制实施方案。（2）日、月、年各种报表打印。2．负荷控制功能（1）定时自动或手动发送系统分区、分组的广播命令，进行跳、合闸操作。18（2）发送功率控制、电能量控制的投人和解除命令。（3）峰、谷各时段的设定和调整。（4）对成组或单个终端的功率、功率控制时段、电能量定值的设定和调整。（5）分时计费电能表的切换。（6）系统对时。（7）发送电能表读数冻结命令。（8）定时和随机远方抄表。193．数据处理功能（1）数据合理性检查。（2）计算处理功能。（3）画面数据自动刷新。（4）异常、格限或事故告各。（5）检查、确认操作用码口令及各种操作命令的检查、确认并打印记录。（6）实时负荷曲线（包括日、月和特殊用户）绘制，图表显示和拷贝。（7）随机查询。204.系统自诊断自恢复功能（1）主控机双机自动／手动切换。（2）系统软件运行异常的显示告芒，有自动或手动自恢复功能。（3）主控站通信机长发告开和保护信道切换指示。（4）应能显示出整个系统硬件包括信道的工作状态。215.通信功能（1）与电力调度中心交换信息。（2）与上级负荷控制中心或计划用电管理部门交换信息。（3）与计算机网络通信。6.其他功能（1）调试时与终端通话功能。（2）对配电网中各种电气设备分、合闸操作及运行情况监视的功能。22负荷控制终端的功能：23§7.3无线电负荷控制系统一、无线电负荷控制系统：是一种应用较广泛的控制形式，也是由控制中心和控制终端组成，在控制中心内装有计算机控制的发送器，当系统出线尖峰负荷时，按事先安排好的计划发出规定频率的无线电信号，分别控制一批可控负荷。在参加的可控负荷处装有接收器，当收到控制中心的控制信号时降负荷开关跳闸或合闸。适用于控制范围不大，负荷密集的配电系统。24二、无线电负荷控制系统的专用频率国家无线电管理委员会为电力负荷监控系统划分了专用频率：224.125---228.325MHz，调制方式为移频键控的调频体制。三、无线电负荷控制系统的组成：25负荷控制中心计算机系统典型无线电负荷控制系统的组成备电台主电台单向负荷控制终端双向负荷控制终端中继站双向负荷控制终端双向负荷控制终端中小用户大用户中小用户大用户26§7.4音频、载波混合负荷控制系统一、音频负荷控制系统：1.概念：是指将167~360Hz的音频电压信号叠加到工频电力波形上直接传送到用户进行负荷控制的系统。272.特点：工作方式与电力载波类似，只是载波频率为音频范围，有较好的抗干扰能力；利用配电线作为信息的传输的媒体，是最经济的传送控制信号的方法适合于范围很广的配电系统；选择音频控制频率时要避开电网的各次谐波频率，使用音频控制的相邻电网要选用不同的频率；音频信号也是工频电源的谐波分量，它的电平太高会给电气设备带来不良影响。283.音频负荷控制系统的组成：音频信号接收器音频信号发生器中央控制机负荷变压器220/380注入设备10KV110KV变压器29二、电力线载波负荷控制系统：1.概念：也是利用电力线传送负荷控制信号的，通常载波频率为5~30KHz。2.特点：与音频负荷控制相比，电力线载波负荷控制系统的载波频率较高，因而耦合设备简单；载波信号发生器的功率较小；要注意避免电网中补偿电容器对载波信号的吸收。30市、地调度中心耦合设备单向终端音频、载波混合负荷控制系统组成当地控制器负控中心计算机网络电台Moden电话网电台音频信号收发信机双向终端Moden当地控制器载波信号收发信机耦合设备单向终端双向终端增音器三、音频、载波混合的负荷控制系统：31§7.5宝鸡供电局负荷控制系统32§7.5宝鸡供电局负荷控制系统功能1.遥控功能2.系统测量功能3.校钟和对时功能4.选呼通话33§7.5宝鸡供电局负荷控制系统5.对RTU实施当地控制6.系统数据处理7.系统管理8.通信管理与差错管理、计划用电和用户档案管理