电力负荷控制技术的原理及应用

□李中华 宋 莉

采用电力负荷控制装置对建立正常的供用电秩序、防止无计划拉闸限电、保证重点企业和重要市政和生活用电、维护社会安定团结及稳定经济具有十分重要的作用。在生活中的方方面面都有该技术的身影。在几十年的应用中，电力负控的先进管理模式不仅带动了电力体制的发展与革新，并使预知电费和分时电价运营变为可能，极大地推动了我国电力事业的发展。它的关键性在于，只要统计数据准确无误，就可以将用户的用电情况如实反映出来，当然这也可以有效地监控用户的行为。这项技术在控制和检测居民和企业的用电方面一直都发挥了支柱性的作用。

一、电力负荷控制技术的主要内容和各种关键技术原理

电力负荷系统信道主要有这些技术:230M 无线专网、GPRS 无线公网、光纤、有线modem 拨号、有线通讯、电力线载波、小无线(微功率)等信道。电力负荷的主要控制技术包括以下几个方面:

(一)对电力负控终端进行监控。负控管理终端即为用电侧负荷控制以及管理终端服务器的总称。终端的检测原理是:通过终端系统的软件来控制装置的硬件，模拟种种用电环境和电路故障，在高仿真现场监测终端的反应，以达到对被测试终端设备功能和性能全方位的检测。该系统主要功能是对用户电力的负荷实施监控，实现限制电量但不停止供电和公平合理、有秩序用电。同时可以提供远程电表数据观测、提醒用户缴费、电表计量监察管理等功能，也会为电力企业的营销及考核提供准确无误的数据。还可以预售电量，先交费后用电，使电力管理体制更加完善。负控管理系统还可以提供系统管理、线路分析、负荷监控、表单及曲线的输出、用户用电档案管理，同时可与其他系统连接等功能。负荷终端通常还将配置自动采集和抄录电表模块，可以对电量数据进行采集以及远程抄录电表点量，而且具备一定的防止偷窃电量的效果。

(二)必要的负控终端装置检测。负控终端管理系统主要应用于变电站、公用配变和用户专用变的日常运行的管理和监控，适合用电现场的管理与服务，在电力设备中具备电力营销自动化的优点，包含比较高的实用价值和经济价值。然而对于这样功能复杂且精密的产品，从前检测的方法相当简易和不规范。

(三)负荷终端的功能、优越性和检测原理。它的功能包括:对于负荷的控制、数据的整理和采集、监控现场、终端测试以及通信功能。使用终端装置可以在装置模拟终端电气的环境下，具备统一且标准、精确的数据，可以及时采集终端反应数据，再与模拟中得到的数据进行比对，可以得出精准的量化误差值。另外，以前的过程和工作量相当繁琐和复杂，浪费大量人力、物力。使用该技术进行连接和配置后可以让设备自动对终端的各个项目进行单位批次检测。

二、电力负荷控制的具体措施

当前的电力负荷管理终端检测装置的研发和应用的状况是，在已经投入使用的装置和系统中还普遍存在一些缺陷和不足。其中主要体现在以下方面:装置自身存在的技术问题;装置的操作缺乏规范的、统一的考核与认证;装置在检测时不能自动查找出电流故障的终端。电力控制的关键就是要减少供电线路的电能损耗，提高供电电压质量，使电气设备及供电线路处于达到最佳经济运行状态。而实现该技术的途径是进行电力负荷的调整。他们之间依次的连接关系可以用图1 进行形象的表示。

图1

(一)减少各设备之间的接触电阻。电气连接的接触面都存在接触电阻。消除或减少接触电阻，对于经常有大电流流过的导线尤为重要，而且该技术的节电效果较好。

(二)减少由于设备产生的涡流损耗。有些用电设备如电焊机的二次端属低电压、大电流电路。为了降低电损，降低电缆的欧姆损耗，使电弧保持稳定，必须把电焊机置于离施焊最近的地方，更不能把电缆线绕成线圈状放在钢板上，否则会造成电流的涡流损失。

(三)减少投入备用电路。有些用户设有备用电缆和线路，虽然使用效果明显，但是使用的效率却不高，若把这些备用线路也投入运行，可使配电线路的截面成倍增加而又不需要额外投资，还减少了电路上的电流密度，有效避免事故的发生，同时也不影响备用回路的作用。

(四)调整供电线路。合理调整负荷，降低线路上的电流。

(五)减少空载损耗。采用定时电力自控器，节电效果会更好。

三、电力负荷控制技术的应用

电力电子技术的核心是电源变换技术。由于能源短缺和环境问题，现在发展火热的电动汽车和各种新能源发电技术等方向都需要大量新型高效的电力电子变换器。电力负荷控制技术不仅是用于电厂以及相关产业，而且在一些看似不相关的单位中也有较多的应用，不过由于我国目前在电力负荷控制技术上，发展和掌握还不是太成熟，所以仍然处在不断探索和发展的过程中

(一)在乡镇企业和单位中的使用。由于乡镇企业和单位比较注重经济性，所以就必须有科学、有效的用电管理办法，这样才可以增加电力企业经济效益。在使用技术上负荷控制终端系统为其提供了可靠的技术支持，实现了各个村庄之间的配网自动化和地区、县、大用户的分级管理。它们主要通过GPRS 无线公网的通信方式和通信特点，以及对电力负荷管理系统传输，来对电力系统进行分析，并针对系统运行时所发生的故障提出相应的处理方法，也可以较好地为广大居民和单位服务。

(二)电力负荷系统在IT 行业也有大量的应用。主要包括，电网企业与发电企业的调度自动化系统、电力市场技术支持系统、用电营销信息系统、配网自动化、企业ERP、电力工程管理系统及发电机组智能测试系统等方面。使用电力负荷系统可以安全生产、节能降耗、降低成本、缩短工期、提高劳动生产率。但是电力负荷系统目前在我国的使用还不是太广泛，因此，在该项目上具有一定的可塑性，属于待发展产业，在国家相关政策和法规的允许下，可以适当转变电力负荷技术，将该领域的空白填补。

电力负荷控制的主要目标是改善电网负荷的强大压力，所以对于该技术的使用还是应该大力推广的，通过对于之前经验的总结以及新技术的引进，不断去挖掘其中的关键技术，并且应用到实际的电力技术中去，这样才能有力地推动电力负荷控制技术的发展和应用。

［1］任燕，梁明，何颖平，李莹，顾欢欢.基于无线通信技术的电力负荷控制系统设计［J］.电工技术杂志，2004

［2］魏杰.电力负荷控制技术的发展与应用综述［J］.黑龙江电力，2007

［3］刘淑荣.基于GPRS 的电力负荷管理系统设计［D］.湖南大学，2008