电力负荷管理系统的发展探讨.doc

摘 要随着国民经济的高速发展，负荷快速增长，对用电负荷的管理和控制在电网调度中的作用越来越重要。目前，电力负荷管理系统已经得到广泛的应用，并取得良好的效果。在此基础上，扩展系统功能，提高数据应用水平，成为负荷管理系统下一步发展的方向。本文提出了着重于数据应用的，充分实现系统功能扩展和数据资源共享的负荷管理系统，并详细介绍了系统的功能、设计与实现。本文首先介绍了负荷管理系统的系统结构，然后从分析系统功能扩展的需求入手，进行了负荷数据应用规划，并建立了丌放式用户信息系统，最后完成了电量电费管理、电能质量监测和防窃电分析等功能模块的设计实现。 关键词：负荷管理系统，需求侧管理，数据应用规划AbstractWith the rapid development of national economy, the rapid growth of power load, load management and control in power grid dispatching in the increasingly important role. At present, the power load management system has been widely used, and achieved good results. On this basis, the expansion of system functions, enhance the application level of the data of load management system, become the next development direction. This paper presents focuses on data application, the full realization of the system expansion and the sharing of data resources of the load management system, and introduces the function, design and implementation.This paper first introduces the load management system structure, and then analyzes the demand of system function expanding proceed with, had a load data application program, and the establishment of the open type user information system, finally completed the power charge management, electric energy quality monitoring and analysis of anti electric larceny function module design and implementation.Keywords: Load management system Demand side management Data application plan目录第一章绪论1第一节论文选题的意义1第二节 电力负荷管理系统发展2第二章 经典电力负荷管理系统5第一节 电力负荷管理系统的结构5第二节 电力负荷管理系统的管理中心5第三章 新型电力负荷管理系统8第一节 新型负荷管理系统功能扩展需求8第二节 负荷数据应用规划8第三节 开放式用户信息系统12第四节 基于WEB技术的信息发布体系14第四章 新型负荷管理系统的设计实现18第一节 电量电费管理18第二节电能质量监测20第三节 防窃电分析21小 结25谢辞26参考文献27第一章 绪论第一节 论文选题的意义对用电负荷的管理和控制，可以有效的改善负荷曲线形状，使负荷曲线趋于平坦，减少峰谷差，实现电力负荷在一定时空的最佳分布，提高用户和电网的负荷率，从而提高发、供、用电设备的利用率，达到电网的安全和经济运行，提高投资效益，对发电、供电和用电以及整个社会都有很大好处。随着国民经济的高速发展，负荷快速增长，对用电负荷的管理和控制在电网调度中的作用越来越重要，所以，设计开发出能保证其顺利实施的软件系统也日显重要。建设电力负荷管理系统的意义电力负荷管理系统是运用通信技术、计算机技术、自动控制技术对电力负荷进行监控、管理的综合管理信息系统。负荷管理系统的广泛应用是电力企业自动化技术发展的趋势，对当前电力企业的生产经营具有十分重要的意义。、对电力生产的意义需求侧管理（简称）是目前国际上推行的一种先进的资源规划方法和管理技术。电力需求侧管理是电力企业利用科学、合理、有效的技术措施和运营策略，在用户的参与下，对负荷曲线进行改善，达到合理利用电能资源，提高用电效率的目的，使节约与发展并行，实现战略节电和战略负荷增长，最终实现电力企业和用户的共同利益。电力负荷管理系统可从电力需求侧管理的角度进行削峰填谷，限电不拉闸，减少基建投资，减少机组启停调峰造成的损失。此外可进行配电线路负荷率调整，可对地方电厂和上网的企业自备电厂发电进行必要的监控。、对电力经营的意义电力负荷管理系统对电力客户可进行实时监控，如监视客户用电的变化，对欠费客户报警及进行有效的停、限电控制，对客户的各时段用电情况进行计量等。同时也可自动监测和记录客户窃电情况，实现预售电的运营方式，可从根本上解决收费难和欠费问题，实现远方抄表，进行用电预测分析。为电力营销环节实现自动化、网络化管理，奠定基础。 、对供用电秩序的意义利用电力负荷集中控制的手段，配合法律和经济的措施，把用电管理深入到户，建立正常的供用电秩序。电力负荷管理的效益对用电负荷进行有效的管理和控制可改善负荷曲线，提高发供电设备的利用率，可防止拉闸限电，避免影响社会生产和生活。负荷管理的效益主要体现在以下几方面：、对客户的效益（）防止拉闸限电，便于安排生产：（）实行需量控制和实行分时电价，使客户受益；（）提高客户的用电水平。、对发电的经济效益（）协助解决调峰问题：（）有利于提高发电经济性和安全性；（）负荷曲线平稳可以多发电。、对供电的经济效益（）降低购电费用。负荷管理可以降低地区电网的最大需量，从而降低地区电网向大电网购电的费用。（）降低线损。由于线路损失与负荷的平方成正比，控制了峰荷，提高了负荷率，使最火负荷下降，将能降低供电系统的损耗，提高供电量。（）可以开展配电自动化。配电自动化是建立在配电设备和信道基础上，由于开展负荷管理必然要建立这种信道，所以负荷管理也为配电自动化奠定了基础。第二节 电力负荷管理系统发展通过了电力部实用化达标验收。这标志着我国负荷控制的推广应用工作进入了一个新的阶段。电力负荷控制设备的投入运行，使各地区的负荷曲线有了很好的改善。年以后的电力负荷控制系统从单一控制转向管理应用的发展阶段。随着电力供需矛盾趋向缓和，电力负荷控制系统的作用逐步转向了建立 正常的供电秩序、保障电网安全、营配管理等方面。系统增加了用电管理的功能，包括用电信息管理、远程抄表、用电信息服务等功能。这些扩展的功能，提高了电力负荷控制系统的经济价值和生命力。在系统的数据处理方面也打破了局限性，扩展了网络功能。为了更确切地表述这个系统，电力负荷控制系统遂更名为电力负荷管理系统。目前，电力负荷管理中心可以通过数据库和网桥与不同的系统网络联结，将负荷管理系统的大量数据信息送到电力系统的管理网、调度网、营业网等，对于电网管理的科学化和现代化，都是不可或缺的。电力负荷管理系统发展趋势负荷管理技术在全国已处在实用化和较完善阶段，下一步将大力发展配网自动化、远方抄表、用电负荷综合管理等，很多工作直接深入千家万户。随着用户数量和需要传输的用电参数的增加，要不断地提高整个系统的可靠性和抗干扰能力，开发新的功能，以适应若干年后新形势的挑战。、系统在电网中的发展前景电力负荷管理系统为电力系统负荷预测提供了科学数据，为制定电力系统规划设计和电力生产计划提供决策依据。科学的预测是正确决策的保证，在电力系统中，新建电源的布局、电网发展建设、输配电设备的安装容量、设备类型、投产时间、检修安排等都与电力负荷的发展与变化有关，所以掌握电力负荷的发展趋势与变化规律，可为电力系统发展建设的正确决策提供可靠的依据。、系统在配电网中的发展前景供配电系统是电力系统的一个重要组成部分，规模较电力系统小，处于电网末端，通常含有大量负荷分支。采用电力负荷管理系统可实现以下功能：（）切换可延移的负荷来削减峰负荷；（）控制多费率表作每日不同时段的电能计量；（）控制电容器组的切换，改善功率因数；（）控制变压器抽头的变化，以改善电压调整率；（）进行负荷潮流分布计算，优化配网配置，降低损耗；（）控制继电器的设定等。、系统在用电管理工作中的发展前景充分利用电力负荷管理功能，采用当地闭环控制，实行先购电后用电，预收电费营业管理制度。在当前电费回收困难的情况下，利用电力负荷管理系统的遥控功能对长期拖欠电费的客户进行限电，减小全停催收电费对客户造成的经济损失，缓解电费回收中的矛盾和冲突，达到催收电费目的。电力负荷管理系统数据与本供电局广域网联接实现资源共享。用电营业人员和领导决策可随时调用负荷管理系统的用户用电信息，快捷地掌握第一手资料。第二章 经典电力负荷管理系统第一节 电力负荷管理系统的结构电力负荷管理系统由管理中心、通信信道、负荷管理终端三部分组成，呈辐射分。管理中心是系统的核心部分，是电力负荷管理系统运行和管理的指挥中心，它由一个计算机内部局域网和相应的主控软件组成。关于管理中心的内容在下一部分详细介绍。通信信道是系统的通讯线路，用来在管理中心和负荷管理终端之间传送信息，通信信道的质量直接影响着该系统功能的实现。在系统中通讯链路型式的选择，可以视当地具体情况（包括地形、地貌、噪声源、频率复用等），来选择无线、微波通道或载波通道，示意图中采用公共无线数据网作为通信信道。负荷管理终端由具有数据采集及处理能力的微处理机系统和数传通道系统组成，能够实时采集用户的用电信息、供电状况、电量信息、电表计量数据等各项用电数据，并能通过数传通道发送到管理中心。第二节 电力负荷管理系统的管理中心管理中心的网络结构采用标准的以太网结构，内部以星型连接方式实现，采用这种结构有利于系统在将来增加其它管理工作站，而且同供电企业其它系统的连接也会非常方便。数据库服务器负责数据管理，将信息进行统计和归档处理。为了保证系统数据的安全可靠性，数据库服务器采用双机热备份。数据库服务器的配置主要依据系统的数据及数据处理量的规模。WEB服务器提供WEB服务，以网页的形式发布用电信息，如电量信息、负荷信息、错峰信息等。WEB服务器配置中高档服务器。应用服务器主要提供各种应用服务，如数据访问服务、前置机，又称数据采集服务器，网络中作为通讯处理机。负责主站应用系统与终端之间的数据信息交换，包括数据的采集和转储及其主站命令的组合、发送和终端结果的回收、解释工作。为了保证数据采集工作的可靠性，两台前置机互为热备用，遇到故障时可自动切换。应用工作站是主控系统集中管理的工具，包括数据库服务器远程管理、用户终端信息管理、系统运行管理、数据分析等。电力负荷管理系统的主要功能、数据采集系统通过用户现场终端，定时自动采集或是随机召测负荷数据、电能量数据、抄表数据、工况数据以及电能质量数据。生成目、月负荷曲线，总加有功及无功电能量曲线等。、负荷控制系统具有功率定值闭环控制、电能量定值闭环控制和遥控等控制方式。、数据处理系统具有终端事件上报功能，主站收到上报事件，发出告警信号，显示相应事件内容。系统具有数据计算、统计分析功能，能够进行负荷、电能量统计分析，电压统计分析、功率因数分析以及谐波分析等数据分析处理。、数据传输主站与终端按电力负荷管理系统数据传输规约一）进行数据传输。负荷管理系统与营销系统互联实现双向数据交换功能。系统将采集到的用户电能量信息、负荷控制状况等提供给客服系统，以备用户查询。、事件处理主站接受终端的告警事件上报并进行处理，同时定期查询终端的一般事件或重要事件记录，并能存储和打印相关报表。、系统管理系统提供分级权限管理。系统提供对终端的管理包括终端档案的录入、终端配置参数、控制参数和限值参数的设置及查询等。系统提供对通信设备的管理，包括信道管理、参数配置及中继站管理等。系统能够进行运行状况监测，对终端、主站和中继站的运行状态进行显示、统计分析，对重要操作进行自动记录。应用电力负荷管理系统，可以进行多种数据不同采集方式的采集，实现电能量数据采集的准确性、完整性、及时性和可靠性。通过系统提供的多功能的负荷监控手段，可以动态监测用户负荷，并根据需要进行有效控制。除此之外，应该看到，利用系统良好的数据采集效果和网络特性，还可以进行负荷数据的深层次综合应用，并达到数据开放和数据共享。第三章 新型电力负荷管理系统第一节 新型负荷管理系统功能扩展需求新的电力负荷管理系统功能规范中指出：“电力负荷管理系统是电力营销、客户服务、电力需求侧管理的必要技术手段”。所以，电力负荷管理系统的服务对象是电力营销、客户服务和电力需求侧管理工作，同时，电力负荷管理系统是开展电力营销、客户服务和电力需求侧管理工作所必须具备的技术装备。因此，在新一轮电力负荷管理系统建设中，必须围绕系统功能定位，加强对于电力营销、客户服务、需求侧管理等的技术支持，开发相应的应用功能。基于系统的硬软件结构及数据采集功能，只要在负荷管理中心辅以一套符合电力系统生产运行和电力营销管理流程的信息处理软件，就可以充分挖掘出其在用电管理上的诸多功能。负荷管理系统功能扩展的发展方向很多，通过充分利用实时及历史数据，配合相应的软硬件，可实现诸多应用功能。系统应用于电力营销技术支持，可以实现远程抄表、预购电管理、电能表运行状态在线监测等功能。系统应用于需求侧管理与服务支持，可以实现有序用电、用电信息发布、电能质量监测等功能。系统应用于营销分析与决策分析支持，可以实现用电分析、线损分析、防窃电分析等功能第二节 负荷数据应用规划电力负荷管理系统的一个重要的功能是进行数据采集，它采集负荷管理终端的大量信息。但采集并不是目的，目的是要将采集的数据用来指导电力的生产、营销工作，是为管理、经营服务的。要想应用好所采集的数据，在电力的生产、营销中发挥重大作用，一个好的应用规划至关重要。这样，如何针对数据的应用进行合理有效的规划成为了一个重要课题。数据应用中遇到的问题目前的电力负荷管理系统，数据应用主要以方式为主，需要在客户端安装应用软件，而系统所采集的数据应用遍布电力生产、营销等多个部门，使用者众多，有公司领导、供电局领导、各部门的专责、基层班组等。如果采用结构将在每个用户终端上均要安装客户端软件，工作量大，以后的运行维护更为困难，客户端软件的升级及版本控制也成为问题。为此，经过认真的技术评估，决定在负荷管理系统的数据应用设计中采用结构。设立应用服务器，客户端以通用浏览器为数据表示界面，所有数据处理逻辑集中在应用服务器进行。这样就可避免对客户端的安装工作，将系统的数据应用向所有用户开放。采用结构可以做到易于被使用者接受、操作简单、系统是可维护的、可管理的、易于升级的。但是能否满足应用的需要、能否实现、响应速度如何、现有设备的性能是否胜任等都还是一个未知数。在负荷管理系统的数据应用设计中发现，因用电负荷数据应用涉及电量电费计算、负荷负荷率计算、电压合格率计算、功率因数统计等多种类型的计算、统计、汇总工作，计算工作量太大，而且同时面向生产、营销等多个部门开展应用，使用者众多。以上因素会导致应用服务器性能下降，响应速度变慢，无法满足数据应用的要求。如果对现有应用服务器进行更换，则系统投资过大。如何有效的解决这一问题呢？这就对系统的设计方案提出了更高的要求。数据应用规划解决方案分析从负荷管理系统数据应用的定位入手。负荷管理系统的数据应用主要是为管理服务的，所进行的数据应用主要针对上日数据，即历史数据进行。负荷数据一旦形成历史数据，那么，负荷率、电压合格率、功率因数等也都成为了历史数据，这些数值应该是一个固定值，实际上只需要进行一次计算形成结果，再次使用时进行查询就可以了。主要问题在于：从原始数据库中直接使用原始数据，将大量的计算任务加载到了应用服务器上，而这中问大量的计算结果是固定数值，导致了应用服务器性能下降，响应速度变慢。减计算工作量是有可能的。问题找到了，但如何解决呢？为此，引入了应用数据库的概念。在原有的原始数据库和应用服务器之间增加一个应用数据库，设置为原始数据库与应用数据库的模式。利用应用数据库专门存放已经计算好了的大量数据结果，将原始数据与应用数据分别存放，原始数据库主要面对数据采集系统，存放中系统中采集到的原始数据，而应用数据库主要面对应用系统，响应数据应用，如果使用者需要的数据己经事先存入应用数据库中，则直接查询即可，这样大大可以减轻应用服务器：作量，提高系统响应时间。同时将原始 数据库与应用数据库分开，也更有利于系统的管理。原始数据库虽然与应用数据库分离丌来了，但两者之间必然存在着数据纽带，存在着数据交换。为了将应用数据库与原始数据库联系起来，又引入了数据转换工作站的概念。数据转换工作站是应用数据库与原始数据库之问的桥梁，它承担了大量的计算任务，一旦历史数据形成，数据转换工作站就将原始数据库中的数据按事先规定的算法进行计算加工，并将计算结果写入应用数据库，以备使用者查询。这样数据转换工作站就承担起原始数据库与应用数据库的数据交换工作，成功的将计算工作量由应用服务器转移到了数据转换工作站上。按照电力系统的要求，历史数据是以点为界，这样，在夜间数据采集系统完成了数据采集工作后，数据转换工作站的计算时间可以一直工作到早上上班为止，如此充裕的时间足够数据转换工作站计算使用了，对数据转换工作站的性能要求也不会太高，现有的工作站就可以胜任这项工作了，但对数据转换工作站的可靠性要求较高，因为应用系统的所有数据都依赖于数据转换工作站的工作，数据转换工作站成为保证系统可靠性的重要环节。数据应用规划的实现根据以上思路进行数据应用规划的设计，数据应用体系应包括数据应用前的数据预处理部分和数据应用部分。数据预处理部分主要由数据转换模块完成，在原始数据库与应用数据库之削设立数据转换工作站，具体执行数据计算及预处理。数据应用规划如图所示：数据应用规划的具体步骤为：、增加应用数据库作为数据应用的数据库，进行数据存储管理。、在数据应用系统与数据采集系统间增加数据转换模块，负责数据的预处理，将原始数据库中的原始数据经过加工写入应用数据库中。、数据应用采用体系结构，将数据处理逻辑与数据表示分丌。、客户端以通用浏览器作为数据表示平台。、应用服务器负责对客户端的数据请求进行处理。按照上述设计进行应用规划后，整个电力负荷管理系统的数据流图如图-所示：图- 数据应用规划数据采集系统完成数据采集后，将数据存储入原始数据库，原始数据库内只存储采集的原始数据。完成原始数据的采集后，由数据转换工作站上的数据转换模块，将原始数据经处理后写入应用数据库。最后，由应用数据库面向数据应用，数掘应用所需的数据均来源于应用数据库。数据应用规划的优越性根据数据应用规划的设计思想及设计方案，进行的负荷数据应用规划具有以下优点：、提高了数据的安全性因为数据采集系统与数据应用系统相对独立，有了明显的分界点，数据采集系统或数据应用系统的升级换代或更新改造都不会彼此牵涉、彼此影响。分开存放的原始数据与应用数据也更有利于数据的安全性，数据采集系统比较封闭，使用者较少，相对容易控制与管理，而数据应用系统是对外开放的系统，使用者众多，管理难度较大，受到外界攻击的可能性相对较大。如果发生攻击事件，因为应用数据库与原始数据库的分离，也不会影响到数据采集系统的正常运行。只要原始数据仍然存在，应用数据就是可恢复的数 据。、系统的响应速度快，运行情况稳定。通过建立原始数据库、应用数据库，增加数据转换模块的方法，跨越了应用服务器计算工作量太大的障碍，减少了重复计算的次数，系统的响应速度快，运行情况稳定。、充分利用了现有设备的性能，节约了系统投资。在系统设计时就充分考虑了现有设备的性能，并在设计方案中，采用数据预处理的技术手段降低了对设备性能的依赖，通过这些措施充分利用了现有设备的性能，节约了系统投资。第三节 开放式用户信息系统目前电力供需形势趋缓，电力负荷管理策略也应随着电力形势的转变而进行必要的调整，应该由计划控制向市场调控过渡。基于需求侧参与负荷管理的思想，在负荷管理系统功能扩展中可建立开放式用户信息系统，为电力用户服务。在开方式用户信息系统的建立过程中，负荷管理中心可以通过与负荷管理终端通信，将负荷管理系统的大量数据送到用户现场，为用户提供大量有价值的用电信息。这些信息对于电力用户预测用电负荷、分析电力市场、加强科学管理和制定电网发展规划等都是非常有用的。负荷数据开放电力负荷管理系统采负荷管理终端，具有完备的数据采集功能，在管理中心可以得到如下基本数据：（）功率类：各路有功功率、总有功功率、总无功功率、半小时有功总功率。（）电量类：各路电量、各路月电量、当有功总电量、当无功总电量、当月有功总电量、当月无功总电量。（）需量类：当日有功、当月有功最大需量及时标、当日各路最大需量及时标、当月各路最大需量及时标。（）读数类：各路电能表的当前读数。同时还可以得到如下补充数据：模拟量类：各路电能表的当前读数。开关量类：各开关的开合状态。功率类：功率因数。电量类：半小时有功总电量、各路峰（、月）电量、各路谷（日、月）电量、各路平（、月）电量、当同有功峰电量、当同有功谷电量、当日有功平电量、当月有功峰电量、当月有功谷电量、当月有功平电量。读数类：各路电能表的（唪、谷、平）读数。目前，对这些数据的应用还仅限于系统内部，因而，对用户开放部分原始数据和已处理后的数据，让用户主动参与负荷管理，可以更有效地利用上述数据资源。在电力系统中，对于电力用户来说，其最关心的是其自身的有关用电信息，通常这些信息直接与用户的经济利益密切相关。通过这些重要的用电数掘，用户可以分析企业内部的负荷随时间、生产情况的变化状况；为合理安排生产流程，采取恰当的用电方案，降低能耗，提高企业的经济效益，提供准确的依据。对整个电网而言，随着越来越多的企业和用户避蜂用电，长期下去，电网负荷曲线的形态可得到改善，负荷率提高，峰谷差减少，电力需求速度降低。因此，数据向用户开放无论对用户还是整个电网都有着非常重要的意义。基于负荷管理系统运行现状，拟对用户丌放如下数据：（）通过小时负荷和全天电量可查询曰负荷、月负荷、年负荷基本情况数据：最大负荷及出现时间、日最小负荷及出现时间、日平均负荷及负荷率、日峰谷差值及峰谷差率；月最大负荷及出现时间、月最小负荷及出现时间、月平均负荷及负荷率、月峰谷差值及峰谷差率：年最大负荷及出现时问、年最小负荷及出现时间、年平均负荷及负荷率、年峰谷差值及峰谷差率。（）根据原始数据生成的各种曲线：用户历史小时日负荷曲线、实时日负荷曲线、历史月负荷曲线、历史年负荷曲线。关于负荷曲线数据取定问题，在系统中定义为天采集个小时点，月采集个负荷点，年采集个负荷点；其中各、月、年负荷数据又可按最大数据、最小数据和平均数据划分为三类。（）各类历史和实时数据报表查询：a）曰负荷电量统计表，其中包括小时负荷、小时电量、小电压、峰谷平时段标识、同分时电价、小时频率、小时无功功率、各表计小时电量记录。）月负荷电量统计表，其中包括日平均负荷、日平均电量、同平均电压、日平均频率、日平均无功功率、各表计同平均电量记 录。c）年负荷电量统计表，其中包括月平均负荷、 月平均电量、月平均电压、 月平均频率、月平均无功功率、各表计月平均电量记录。负荷管理中心将这些数据传送给负荷管理终端，用户可以通过网络或是终端串行通信口把所需数据读到用户的管理计算机，并将数据装入本地数据库。藉以分析企业内部用电分布情况，为合理使用电力采取正确的决策提供可靠的依据。数据通信方式计算机的串口通信是一种重要的数据交换方法，广泛应用于计算机外设或工业测控领域。在丌放式用户信息系统中，可采用这种通信方式。用户端管理计算机通过串口与负荷管理终端相连，实质上是实现机与单片机之间的通信。通常以PLC机作为上位机发送指令到负荷管理终端的单片机，由单片机来完成现场数据采集、电路控制等工作，然后将数据返回PLC机进行高级处理。第四节 基于WEB技术的信息发布体系电力负荷管理系统经过多年的发展，其主要职能己逐步从控制转变成控制与管理相融合。在新形势下，管理则显得更为重要。系统中积聚的大量用户用电实时数据，已成为众多部门管理和决策必不可少的依据，这就要求负荷管理系统成为一个以信息共享为主的“综合”系统。随着电力企业向市场化发展和国家对城市电网改造步伐的加快，电力企业迫切要求实时信息能够实现网络级共享，向网络互联方向发展。根据负荷管理数据面向的访问群范围较广且较分散的特点，拟采用模式（即WEB发布技术）来实现数据共享，完成信息发布功能。的三层网络模型结构模式作为扩展了的结构，其运行机制采用标准的分却式处理。其三层网络模型结构如图-所示。第一层是表示层，是出WEB浏览器来完成用户和请求信息的人机对话。第二层是功能层，是由WEB服务器采用协议来实现处理浏览器送过来的请求、系统资源的组织发送，由应用服务器实现客户的具体应用要求。第三层是数据层，该层是一个抽象的数据层，即包括现实中的很可能是不同结构的数据资源，又包括对不同数据请求进行相关的处理并返回数据。WEB浏览器通过向WEB服务器发出请求，WEB服务器在接收到请求后，将环境变量和参数作为标准输入送给应用程序，应用程序根据接收到的数据向数据库提交请求，获取应用程序所需数据，经过计算之后，构成标准输出，并通过传送给WEB浏览器，将结果显示给用户。这就是实现过程中数据的实际流动情况。信息发布系统结构建立基于WEB技术的信息发布系统，其核心是一台WEB服务器，它一般由一台独立的服务器承担，数据库服务器为电力负荷管理系统数据库服务器，各客户机数据请求均由WEB服务器提交给数据库服务器，再由WEB服务器返回给发出数据请求的客户机。信息发靠系统软件按三层网络模型构建，系统的应用程序均位于服务器端。客户端浏览器提交，WEB服务器端根据接收到的信息定位一个超文 本文档或文档，由负责具体应用的中间接口单元的程序做处理后，从系统的实时数据库或历史数据库或实时数据缓冲区读取实时数据并转换成超文本文档或文档，发送到WEB服务器。由服务器端的应用程序完成WEB页面中相关数据的实时打包、发送及接收等。采用建立在协议之上的应用层协议超文本传输协议（协议），它定义了WEB服务器和浏览器之间的数据交换方式。在客户端用户利用标准浏览器可以接收到需要的WEB页面。被请求时自动对源文件重新编译：可用、等语言扩充站点功能。综合以上方案的优缺点分析，拟采用技术实现信息发布系统的设计。3信息发布功能设计基于WEB的负荷管理信息发布系统是电力企业通过互联网实现远程用户服务的一个重要支持系统。用户在网上可以查询到相关静态和动态电力信息。如：终端安装维护人员要求掌握各终端的日常运行隋况；用电营业部门需要及时掌握大中用户的抄表数据；生技部门需掌握用电端各路进线的电压和谐波情况；调度和配网系统则需了解柱上丌关、配电房集中监控方面的数据；同时还要让省局用电处和局内各有关领导按个人所需随时查看所辖大中用户的每日用电情况等。功能上，信息发布系统的设计目标主要是为访问者提供一个方便、实用的获取信息的工具。为方便访问者查找，设立了对用电用户的组合查询和模糊查询。组合查询中，访问者可按行业、所属路线、所属变电站和一些自定义分组进行查询，还可将这些选项组合起来查询，如点击“选择行业”下拉框中的“制造”，这时用户列表中就会列出所有属于制造行业的企业，再选择相应的“线路”，用户列表中就会列出所有属于该线路的制造行业的企业。模糊查询中，可输入用户户号、终端地址或户名的部分内容，系统会将输入的内容作为关键字，把所有满足条件的用户查找出来并以列表方式显不。访问者通过以上方式方便地查找出用户后，便可对用户的以下数据进行浏览：（）用户信息：包括用户的名称、户号、地址、电话、联系人、主供容量、可控负荷、进线名称及电压互感器、电流互感器等信息。这部分主要面向安装维护人员，便于他们日常了解用户的基本情况。（）抄表数据：记录每日凌晨的抄表信息，包括总、峰、谷、平读数，本月、上月最大需量及出现时间（表上时间），以及表编号；设计了日查询和月查询两种方式，日查询可罗列出所有实现远方抄表的用户在同一天同一时刻的读表信息和走字情况，便于横向对比，月查询是针对当前用户在当月每日的读数情况，便于纵向对比，该模块主要针对营业窗口，使他们及时掌握最新的抄表信息。（）整点巡测数据：记录了每小时的整点功率、半点功率及失压记录仪动作情况，模拟量及遥信开关状态等信息，数据每小时更新一次。这部分刷新频率相对较高，主要供调度和配电网自动化系统浏览。（）闩功率曲线：记录了一天个点（每分钟一次）的功率值，及该日的总、峰、谷、平电量。（）月功率曲线：记录了一月中该用户每天的平均功率，及该月峰、谷、平电量，月负荷率和月谷段用电比。（）电压曲线：记录了该用户一天各路进线的电压值，并在图中标出了该用户的电压上限和电压下限，方便生技部门考察用户端电压合格率。（）谐波含有率曲线：记录了一天点、三相的各次电流、电压谐波含有率，便于生技部门掌握供电情况，提高供电质量。（）采交对比曲线：提供了计费数据与计量数据的对比曲线，以便进行电量异常监测。（）月功率因数曲线：记录了一个月的日最高曲线及两曲线对比产生的变化趋势。以上数据的查询浏览，还可随意改变时间，查询不同时间或时间段的历史数据。同时，主页中还加入了一些动态和静态小模块：（）静态模块：静态信息查询功能应达到用户能查询所有与用电相关的政策法规等，主要包括电力法规、电价标准与政策、服务承诺及联系方式、用电须知与常识、业务办理规定及收费标准、各项优惠政策及用电新规定、新标准等。（）动态模块：动态信息查询功能应达到用户能查询所有与自己相关的用电信息，主要包括电量电费应收、欠费信息、表计状况与表底信息、业务滞留位置、业务审批结果及接电预告、表计轮校轮换计划、线路检修及停电预告等。在该系统的整体完善过程中，信息发布功能还应扩展系统的概况、职能和发展方向等的介绍，帮助其它部门了解和支持本系统，并开辟留言板，加强与各个部门的交流与合作等。第四章 新型负荷管理系统的设计实现结合目前负荷管理系统的现有情况，拟进行下列应用功能的研究：、电量电费管理：电量电费管理是电力营销工作的核心。开发电量电费管理功能，要以负荷管理系统采集的电量数据为基础，为用户开放电费算情况。同时结合负荷终端的电量闭环控制功能，实现预购电制度和限电管理，并及时有效地实现电费催交，减少欠费给供电企业造成的损失。、电能质量监测：电能质量的好坏，直接影向到企业生产，关系到企业的经济利益。因此，做好电能质量监测工作，是实现需求侧管理的重要部分。利用负荷管理系统采集到的电能值，用户可以查询实时电压值，并能生成历史电压曲线，完成电压合格率的分析。另外，用户还可以查询功率因数。通过这些信息，用户可以了解电能质量情况，对自己的用电情况有更好的认识和规划。、防窃电分析：近年来，借助先进的电子技术和通信技术发展和建立起来的电力负荷管理装置，为防窃电工作提供了新的技术手段。丌发基于电力负荷管理系统的防窃电装置与功能，基本思路是充分利用负荷管理系统的硬件设备，在用户端增加少量的设备和软件，利用原系统的通信信道把相应的数据上传到负荷管理中心，负荷管理中心增加相应的软件模块，进行窃电判别。在电力负荷管理系统中丌发防窃电功能，可以实现对电能计量装置进行远距离监视，及时、准确、有效地发现电能表计量异常，打击窃电行为，保证供用电秩序，避免企业损失。新型电力负荷管理系统主要包括电量电费管理系统、电能质量监测系统和防窃电分析系统。第一节 电量电费管理随着负荷管理技术的应用和推广，企业的负荷管理意识不断增强，不再满足于受控制中心的集中管理，要求企业本身有一些自主权。市场经济的发展、企业的独立自主能力增强，企业内部实行了经济承包核算，在电能的使用上企业希望有一套完善的企业管理方法，以进行有效的负荷控制和实施合理的电费管理。为此，企业期望开发出适合于自身的电力负荷管理系统模式。电费管理电量电费管理是供电企业电力营销工作的核心，它具有信息量大、变动频繁、结算方式复杂多样等特点。随着经济体制改革的深入，电价政策和用户类型日趋复杂，用电户数迅猛增加，档案管理，抄收指数，电费计算，开票，分类统计等工作量成倍增加，原先的技术和手段已无法胜任这些工作，因此，电量电费管理系统显得十分必要。供电企业电费管理工作直接反映着企业的经济效益，在企业生产经营中占据一定的位置。随着我国经济体制改革的逐步深入，电费管理工作越来越受到各有关部门的重视。营业站是供电部门负责电费回收管理的最基层单位。营业站电费管理信息系统的工作是在完成计算机汇总电费报表的同时， 收集电量、电费信息。然后进行数据综合统计、分析及预测、预报等工作。最后实现站与站、站与分局、站与业务组之间的联网通讯，以便通过通道，迅速、及时、准确地与外部进行信息交换。需求分析在电量电费管理模块中应实现如下功能：、电费结算向用户开放：用户可在录入基本情况并得到确认后，根据需要查询历史及实时用电情况。其中用户可得到许多有用的数据：日小时电量，峰谷平各时段标识、日分时电价、各表计小时电量记录等。电费结算系统将用户详细结算清单（包括峰、谷、平电量等）传给负荷管理中心，负荷管理中心响应用户请求，再将数据传给用户终端，这可以指导用户考查企业内部用电情况，各时段电量分布，为合理用电、节约电费提供依据。、实现预购电制度：负荷管理中心根据用户预购电量把相应的电量数据传给用户终端，由用户终端实现当地闭环控制，当所购电量快用完时，通过用户的管理计算机提醒用户预付电费，否则，用户终端将进行限电。、催交电费：对长期拖欠电费的用户实施语音或显示告警，或者进行适当的限电控制以达到催交电费的目的。这对整个电力系统和用户来说都是非常有利的。电力部门能及时将电费回收，继续进行正常的统计和分析工作；同时用户也通过自己管理计算机得到的信息，调整生产，减少损失。电费管理的工作是以售电量和电费作为主要对象，其基础是市、县局电度量的抄收和电费的收取。目前，主要大用户己基本实现电量的自动采集，信息反馈速度很快，同时全系统的经济效益也有所提高。如果以历年电量电费数据为基础，并与同年份的实际情况联系比较，可以为制定未来发展规划提供有力依据。第二节 电能质量监测在市场经济体制下，电力企业只有加强对用户服务，提高服务质量，让用户用得满意、明白、放心，才可能扩大电力市场，提高竞争力。负荷管理系统管理中心能够主动或根据用户请求向用户终端发送各种信息、通知。同时将终端采集的信息，经汇总、分析后尽可能地返回给用户，为用户提供服务。用户则希望通过查询获知有关用电信息、历史数据及用电政策等。电能质量电能质量是衡量电力系统对用电客户供应的电力是否符合的标准，主要以频率质量指标和电压质量指标来衡量。频率质量指标为频率允许偏差；电压质量指标包括幅值质量和波形质量。其中幅值质量包括供电电压允许偏差、电压波动和闪变、三相电压允许不平衡度、暂态过电压和瞬态过电压；波形质量为公用电网谐波。通常，电能质量问题主要反映为电压质量问题。随着用电市场的进一步完善，以及用户对用电服务市场质量的呼唤，必须为用户提供高质的电能。在与用户发生电能质量的纠纷后，必须有技术支持作为依据。通过对用户电压数据的采集，可以实现对电压合格率、三相电压不平衡率、功率因数和谐波含有率的监测、统计、分析等。需求分析基于以上分析，可以确定电能质量监测具体应实现以功能：、电压统计分析对电压监测点的电压按照电压等级进行分类分析，统计电压监测点的电压合格率、电压不平衡度。、功率因数统计分析无功功率对电力系统及企业内部的供电系统都有极不良的影响。因此，供电单位和企业内部都有降低无功功率需求量的要求，无功功率的减少就相应地提高了功率因数。即是说，功率因数是关系电力系统和用户的重要内容，所以用户对功率因数也非常重视。按照不同用户的负荷特点，对用户设定相应的功率因数分段限值，对功率因数进行考核统计分析。记录用户指定时间段内的功率因数最大值、最小值及其变化范围，超标用户分析统计、异常记录等。、谐波统计分析统计监测点的三相电压、电流（次）谐波古有率及峰值。、用户实时电压查询：当日当时可提供用户的实时电压查询。在保证通信端口和通信信道以及接收、发送设备工作均正常的情况下，用户可监测实时电压值。用户监视电压不仅可以为监测电网电压质量提供依据，而且可以及时发现因保险丝熔断断线等情况造成的电能表缺相运行，使计费不准等异常情况。、用户历史电压查询：用户可根据需要，查询历史电压记录，考查生产用电和生活用电状况，自动生成历史小时电压曲线。借助这些历史数据可找出最高和最低电压值及出现时间，并计算电压合格率及判断是否出现电 压异常，掌握用电基本情况，以便采取相应措施。结合无功功率曲线，用以指导用户采取合适的调压措施等。、电压合格率查询：用户可以按设置的电压上、下限值监测电压（测量问隔），终端应记录每日电压不合格累计时间，最大、最小电压值和发生的时间。用户可选择查询某年月日电压合格率。、功率因数查询：用户可选择查询某年月日功率因数。根据每每小时冻结的点功率因数值绘制功率因数变化曲线。进行功率因数统计，按设置的功率因数分段限值对监测点的功率因数进行分析统计，记录日月功率因数越限值发生在各区段的累计时问。、谐波含有率查询：用户可选择查询某年月日谐波（电压电流）含有率。进行谐波统计，按设置的电压、电流谐波限值对监测点的电压谐波、电流谐波进行分析，记录分相次谐波电压含有率及总畸变率日最大值及发生时间，并统计分相谐波越限数据，包括：分相总畸变电压含有率越限日累计时间、分相次谐波电压含有率越限日累计时间、分相总畸变电流越限累计时间、分相次谐波电流越限同累计时间。第三节 防窃电分析长期以来，窃电问题一直困扰着供电企业，由于防窃电技术水平较低，且窃电方式的多样性和智能化使防窃电工作难度增大。窃电行为严重损害了电力企业的利益，扰乱了供用电秩序。查处人为窃电导致的电能表计量异常、电量丢失，打击窃电行为是保证供电企业完成各项经济指标的一项重要工作。供电企业需要研发和应用更加迅速、精确、有效的防窃电手段。另外，非人为因素造成的计量异常取证困难、易生纠纷，也需要能够及时发现并确诊断。窃电及非人为计量异常在电能计量过程中，使电能表不能诈确反映用电量的情况称为电能表计量异常。这些异常中包括：人为窃电和正常计量回路元件故障。用户窃电是造成电量损失的一个主要原因，也是供用电管理中降低线损应予努力解决的重要方面。根据用户用电性质的不同，其采用的窃电手段也各不相同。目前三相用电户中主要采取的窃电方法大致有以下几种：、断（分）流窃电：窃电者采用改变电能表电流回路正常接线，或改变 电流互感器变比、极性，或添置短路线圈或分流回路，造成电流回路故障，导致电能表的电流线圈无电流通过，或只通过部分电流，从而使电能表不计或少计电量。例如：短接电能表电流互感器，即短接：短接电能表电流线圈；在电流回路中并联分流引线等。、失（欠）压窃电：窃电者采用改变电能表电压回路正常接线，或故意造成电压回路开路、接触不良，或在电压线圈回路中串连电阻等，导致电压回路故障，使电能表的电压线圈失压或额定电压降低，从而使电能表不计或少计电量。例如：拆除电能表电压回路保险或引线，即失压窃电；虚接计量回路的电压引线，即欠压窃电。、移相窃电：窃电者根据电能表的计量原理，采用接入与电能表线圈不对应的电压、电流，或在线路中接入电感或电容，改变电能表线圈中电流电压间的正常相位关系，致使电能表转速变慢甚至反转。归纳起来，技术窃电手段分为两大类，其一是改变电能计量装置的确接线或其它方式造成计量不准；其二是在电能计量点前挂接负载使电能计量装置无法计量。另外，由于电网的谐振过电压、雷击过电压、用户操作过电压及二次侧短路均可造成计量保险熔断，发生缺相计量，即非人为因素造成计量异常。如何区分人为窃电和正常计量回路元件故障，准确判断窃电是防窃电技术的关键。在实际的工作过程中，供电企业借助电力负荷管理系统对多功能电能表中的各种用电数据的远程在线监测，能够及时、准确、有效地发现电能计量中的各种窃电和异常。通过用电分析防窃电通过用电分析防窃电，就是通过日常观察分析用户的用电情况，比较用户用电量水平，看用户用电