县级供电企业负荷管理系统建设分析与探讨

1/18县级供电企业负荷管理系统建设分析与探讨摘要从2016年起全国出现了供电紧张的形势，不但限电范围扩大，持续缺电地区也进一步扩大，有序用电成为社会尤其是电力企业面临的紧要问题，错峰、避峰、限电、拉路，负荷管理系统也凸显了其重要性，各地纷纷扩建和应用负荷管理系统。但是由于在建设系统时特别是县一级电力公司，没有一个统一的规划，盲目跟风大部分只为限电目的而建设，技术、资金投入有限。从而造成系统实用化不强，系统闲置现象严重、系统功能未能得到全面发挥，造成资源的严重浪费。本文通过分析，讨论县级供电企业应通过合理的负荷管理系统建设，充分发挥负荷管理系统拓展功能，达到提高供电企业管理水平的目的。关键词负荷管理拓展功能分析与探讨0、引言对电力负荷进行控制的想法，是伴随电力工业的产生和发展而同时出现的。其主要目标是改善电网负荷曲线形状，使电力负荷较为均衡的使用，以提高电网运行的经济性、安全性和提高投资效益。负荷控制系统是为了满足这个要求发逐步发展起来的技术手段。五十年代负荷控制开始得到发展，最早由英国提出用音频进行集中控制，转2/18而采用分散的定时开关控制分时计费电能表的切换，欧洲大陆各国广泛的发展和应用了集中的音频控制。到1979年英国人提出了用广播无线电台发射集中控制信号的方案，并于1985年开始实施；与此同时，由于控制数目的不断增加，利用本身的数据传输的载波技术也得到发展；近年来由于GPRS无线通信技术的飞速发展，GPRS系统为主要通信的负荷管理系统得到了很大的发展。随着负荷控制的逐步发展现在已发展为无线传输为主要渠道，载波传输为辅，集远方控制、数据采集、信息共享等新技术为一体的负荷综合管理系统。由于负荷控制系统技术发展，他已经具有强大的数据采集功能，能够实现对客户、电厂站关口点、公用配电变压器的远程抄表及各类负荷曲线的采集、客户用电的监测、电能质量监测等等采集功能，使得负荷控制系统突破传统意义上的限电功能。负荷控制系统还充分利用采集的数据，为供电企业增加了很多现代化的管理手段。这些管理功能主要有无线或网络信息发布、远方监视和控制、负荷分析、线损分析、信息共享等等，这为电力系统相关部门，如营业部门、用电管理部门、计划和生产部门提供数据服务，为未来的电力需求侧管理DSM提供技术支持。1、县级供电企业负荷管理系统的实施情况虽然负荷管理系统近几年来在我国有了全面的发展，3/18但是由于所处地区、环境以及重视程度等的不同，系统的建设及应用仍然有很大的差别，但对于相当多的县级企业来说大多有存在以下几方面的问题、地区发展不均衡从80年代中期开始，电力负荷控制系统在我国得到了广泛的推广和应用，曾为缓解我国90年代中期以前的电力供需矛盾起了关键性的作用。但是调查资料表明，安装负控系统的大多在省会城市及大多数省辖市、重点城区和重点市，对于县一级供电企业则少之又少。以福建省为例，较早安装负控系统的都是地区一级电业局，负控设备主要由省公司统一招投，每年安排安装任务给各个直属的电业局，钱都由省电力公司统一划拨，而做为非直属的县一级电力公司，因为县政府是县电力公司的主管部门，对业务等方面不熟识，而地区电业局与县电力公司只有购销的客户关系，并不参与县级供电企业的管理，另一个方面由于县一级供电企业如果要发展负控系统，所有资金都必须全部有企业负担，多方面的原因造成县级供电企业对于负控系统建设不重视。、负荷系统建设存在实际困难近几年来，随着电力体制的改革，由于农网改造省一级电力公司都对县一级电力公司投入了大量资金，现在县级电力公司大都进行了改组，有的实行了股份制改革，4/18大部分也都由地区市公司代管，加上负荷管理系统在管理功能方面的拓展，负荷管理系统做为电力企业新管理手段逐渐被县级电力企业领导所重视，都意识到了发展电力负荷管理系统的必要性。我们公司也着手准备建立负荷管理系统，从今年初开始，公司就组织相关技术人员分别到省泉州、福州、厦门等有发展负荷管理系统的地区电力公司以及负荷搞得较好省外电力公司如浙江温岭、台州、杭州等地调研，还到一些较有名开发负荷管理系统的公司考查。总得说，虽然发展系统是大势所趋，但是，对于县实际操作起来却是相当的困难。主要表现在、资金问题以浙江温岭电力公司为例，其负荷管理系统是近三年来才建起来的，算是建设比较好的，该电力公司每年投入于负荷管理系统的资金达600万元以上，三年下来算是近2000千万了，但负控的安装率也只能达到50，离对全公司实现负荷管理还相差很远。可见负荷控制管理系统的建设所需的资金相当的多。、向客户收取负控费用困难虽然在安装负控方面，包括物价部门、负控管理规定里都有明确规定用电客户有义务支付这笔建设费，但是由于早期负控就是为限电服务的，在大多数人的思想里感觉就是为了控制客户的用电，现在要向客户收取相当一笔5/18费用，而这一部分费用却又是被人为用来限制其用电，客户显然是一百个的不原意，这是普遍存在的问题，包括地区级电力公司都存在，现在有相当一部分地区公司都完不成省公司下达的安装任务。只有新装客户相对容易收到这笔费用。、现在相当多的用电客户的配电装置并不适合远程控制县级电力公司用电客户相当大部分是在农村，企业规模不大，早期很多客户的配电装置所配置的开关都不具备电控功能，大部分是手动的闸刀开关，并不具备远控功能，要对这部分进行整改困难相当大。、负控系统难于发挥系统应有的功能近几年来由于负荷管理系统技术发展、功能拓展都取得长足的发展，可以说现在各个负控生产厂家在负荷控制终端的生产在技术上都不成问题，基本上都能满足电力负荷管理系统功能规范要求。但是，由于后台服务端及供电企业负荷建设存在多方面的问题，真正负荷管理系统的许多功能都无法得到很好的应用。存在的问题主要有以下几个方面、负荷系统与其他系统的数据交换问题负荷管理系统理应成为电力营销技术支持系统的部分，这在现在很多相关论文都有提及。但是县级供电企业6/18在很长时间里并无信息化建设的经验，各个单位在改革初期急于速成，没有对技持系统的建设进行很好的统筹规划，即使在营销管理方面也有存在由多个系统组成的情况，各个系统分别建设，开发商也各不相同，这给各个系统的建设存在问题，主要包括数据交换实时性及准确性、各个系统功能重复建设、各个系统相对独立很难整合。、负荷系统缺少流程化的管理从各方面的调查以及各后台服务软件厂家的功能介绍发现，现在的负控后台软件都只是对电力负荷管理系统功能规范要求的功能从技术满足要求，而管理思路和流程运用则非常少，如负控终端资产的管理，本人认为应该按电能表计的管理方式进行管理，主要包括计划管理、资产管理、流转管理、配表及装拆表管理，抽检与轮换管理等；而对于一些业务处理，如计量异常报警等，应能产生相关处理流程，记录相关人员的处理结果等。（注我公司自行开发的负荷系统就注重这方面的功能开发，且与营销紧密集合在一起。）、客户端的建设防碍了负控功能的发挥由于负荷管理系统在建设上的实际困难，包括地区市一级在内，在建设负控系统初期，还是以限电为主要目标，在建设上只注重大客户及可控制客户的安装，而对于变电站关口、公用台变、以及相当一部分容量小的客户负7/18控安装很少，这使负控的一些拓展功能（如实时线损分析、远程抄表、供电可靠性、电压合格率、负荷预测、实时理论线损计算等）都无法得到实现，而这些管理功能却是目前县级供电企业最迫切需要改进的地方。2、县级供电企业的建设方案、当前不用侧重于实现远程直接控制、负控的职能在电力行业已经开始转变早在1997年东电电力负荷管理管理系统工作会议就指出，东北地区电力负荷管理系统应具备五大功能，即远方抄表和预购电、地方电网上网电量监测、电力市场分析和预测、反窃电和限电不拉路等。而在1998年全国电网安全工作会议上也提出了电力负荷管理系统应由控转管，具备应用国家政策，技术政策引导用户用电，实时抄表计费，事故情况局部限电三大功能的发展方向。、由县级电力公司的用电企业特殊情况决定虽然在电力负荷管理系统建设与运行管理方法第二十条明确规定了电力负荷管理终端的信号应从电能表的脉冲或485接口采集。电力负荷管理终端不得以任何方式接入贸易结算用计量点的电能计量二次回路。但是存在的现实困难是，县一级供电企业的高供高计客户非常少，而大部分高供低计的专变客户计量装置则是安装于变压器低压出线侧，离配电装置相当的远，大部分在20米以上，8/18这给信号回路的安装带来相当大的困难，而且可靠性也不高。另外一方面，县级供电企业的用电企业小而杂，用电管理的不正规现实存在，现场配电装置现场情况复杂，粉尘污染特别严重。有些客户即使是现场分合闸，都要先卸负荷，更别说是远程控制。、负荷控制系统做为负荷直接控制将会越来越少电力供应的紧张与过剩是相对交替的，在我国经济的发过程中，我国现在能源消费强度大大高于发达国家及世界平均水平，约为美国的3倍，日本的倍。我国的单位产值能耗是世界上最高的国家之一，每千克标准煤产出的国内生产总值仅为美元，而日本为美元，世界平均值为美元。做为资源相对缺乏的中国不可能再走发达国家的老路，发展新技术开展能源节约是中国能源发展的战略，2016年6月13日国务院成立了国家能源领导小组（国发201614号文）目的是应对未来中国的能源发展，我想在未来中国的发展中能源消费强度将会大大降低，电力的相对紧张将不会长期存在，所以负荷控制系统的负荷远程直接控制将会越来越少。、限电期间客户负荷可以通过检测数据采用人为干预方式虽然不能对客户直接控制，但是因为安装了客户服务终端，供电企业对每个客户的负荷情况是非常清楚的，9/18在限电期间供电企业可以通过其他服务手段，如自动向客户发出卸荷警告，加大对客户的处罚手段等，进行间接控制。另一方面，如果实在无法卸荷的情况下，到现场进行拉闸也是可以做到有的放矢，不会再象以前那样需要出动大量人员进行全面检查。、应侧重于拓展功能的建设与应用在长期的计划经营模式电力企业相对于信息技术的发展与应用，电力企业管理革新就处于落后状况，加之电力企业长期处于条块分割管理，做为县级电力企业大多县级政府管理，相对于地区市技术相对落后，人才缺乏，信息闭塞，企业的管理效率很低。随着电力体制的改革，以前的管理体制已不能适应当前的要求，县级电力企业需要也正在启动一轮企业管理革新，从企业战略出发，实行业务调整、流程梳理与优化，引入信息技术的支持。而今天如果负荷控制的相关拓展功能能够在县级供电企业得到应用，它将对县级供电企业的管理改革起到深远的影响。今天的负控，已经被赋予了全新的含义，它可以成为沟通供电企业与用电企业的最便捷的桥梁。下面简要说明县级供电企业在现阶段急需从以下几个方面加强的管理，并分析县级供电企业在建设负控系统时应首先加强完善以下几方面功能的建设、促进供电企业电能质量管理10/18电能质量监测是用电管理工作的重要内容之一。电压合格率及供电可靠率则是考核电能质量的重要指标。电能质量反映了供电企业的电网状况，供电水平和管理水平以及服务水平的高低，直接决定着企业的经济效益以及服务质量，因此供电电能质能提高，将愈来愈得到企业和社会的重视。国家电网公司农村电网电压质量和无功电力管理办法对于电压监测的设置有明确规定按照办法规定，一般县级公司电压监测点应在40点以上，对于沿海相对发达的县级公司则要有100点以上。同时办法又规定运行中的电压监测仪器应每天24小时连续不间断地进行监测统计和记录，能按要求打印各项功能数据，测量精度不应低于级，并至少保证停电72小时不丢失已监测到的数据。由于一般县级供电公司面对客户的信息化建设很少，大多数县级公司只按规定安装了自动电压监测仪，但并没能实现远程抄录监测数据，每月都要到现场进行手工手录，这些手工抄录电压监测数据不能及时反映电压管理方面存在的问题，数据的准确性也很值得怀疑，加上各监测点分布在全县的不同地区给管理带来了不便。而在供电可靠性方面，配电系统供电可靠率统计办法中对供电可靠率统计及计算进行了规定，按办法规定需要统计数据包括高压、中压、低压停电数据。调查11/18发现在县级供电企业特别在中压支路和低压上的停电统计相当困难，所以纳入可靠率统计的少之又少，这给可靠率的正确性带来挑战。由于统计困难的问题，企业也没有依据按照电能质量的规定对相关人员进行考核，所以县级供电企业一直寻找提高电能质量管理水平方法及途径。现在通过负荷控制终端的数字采集，利用后台软件就可以很轻松地实现正确的统计，为电能质量的制度考核提供数据依据，将能大大促进电能质量的提高。、为配电网络实现实时理论线损计算提供技术技持电力生产三大指标是安全、优质和经济，线损率是表征电力工业经济效益和技术管理水平的综合性指标。线损有统计线损和理论线损，二者的差异是由于计量装置误差、漏抄、错抄、违章用电和窃电等因素引起。计算理论线损的主要数据有运行设备的参数，以及设备运行的损耗。以往的理论线损计算，在电流数值的采集上，均采取近似方法，如典型日法采用代表日的数据进行计算，代表日每小时内负荷不变，计算结果进行修正后，代表一个月的线损，对于10KV线路其它分支或配电流是通过配变容量（或电量）分配法得来，计算出的理论线损实际产生的误差很大。但是对于供电企业而言如果能对供电网络特12/18别是10KV配网络实现完全、实时理论线损统计，相对于典型日法，无疑是一大进步，其得到的理论线损，向实际线损又大大地接近了一步，他将对企业的线损管理起到质的飞越。而要实现实时的理论线损统计最大的难点是因为10KV及以下线路（台区）运行方式多变，对于10KV线路仅在变电所母线的引出端接电流有表计，可以实测电流，其它分支或配变电流根本无法实测（更别谈低压线路），因此如果要实现供电企业的理论线损实时化，实现配变电流实测是一个最为关健的问题。而负荷管理系统很容易实现这个功能。、对计量表计远程实时监控、检测，实现实时抄表，进行实时线损分析现在供电企业进行的是高压关口月底抄表，低压客户分期抄表制度，进行月线损分析制度。现实存在的问题是一、造成送电与配电、变电之间的抄表不同步问题，以我公司为例公司18月份配电与变电之间的抄表不同步电量达到2000万，这给线损分析带来极大不便。二、改变抄表日对公司全年（或当月）综合线损产生相当大的影响，由于我公司与泉州局、小水电的结算抄表日期是相对固定的，而对于配电来说，因为技改（改变客户供电线路）、电费回收等问题，可能会改变客户的抄表日期，（如果某些客户，特是大客户某月提前抄表，则会使该客户当月用电量13/18减少），从而使当月（甚至当年）线损上升或降低。三、给计量故障追补带来难度，如果没能对客户的计量实时检测，一旦发生计量故障，电力公司很难及时发现客户计量故障，起码要等到抄表时，甚至于下个用电检查周期才能被发现，这给追补电量带来相当大的困难。四、现在窃电技术手段越来越先进，而现在企业管理规范化，进入大部分用电企业厂房都要履行手续，至配电计量装置需要一定的时间，这给窃电分子恢复原状的时间，给反窃电工作带困难。如果能实现实时远程抄表，就能很好地改善前二条问题，然后再利用后台软件进行实时的线损分析，以及对客户电量、负荷进行动态分析，就能及时发现客户计量故障、窃电，从而减少与客户之间不必要的纠分。、通过系统建设，实现与客户的双向沟通能力做为公共服务性行业，企业与客户之间的沟通是非常重要的，也是势在必行。为此，供电企业在建设负控系统时应加强与客户沟通方面功能的建设。本人认为首选是通过短信、语音与客户密切联系，共享信息，宣传电力政策等，特别应注意沟通的双向性问题，如客户可以通过短信回复供电企业等。、改善需求侧管理客户的负荷曲线的不同反应了客户用电特证、用电习惯，而这些对于供电企业的生产成本、电力系统负荷都14/18会造成影响，掌握了解客户用电负荷特性，有利于我们合理制定营销策略。通过对客户用电特性的分类对比，可以为我们制定需求侧管理方案，如采取各种电价措施（包括峰谷分时电价、可中断电价、避峰电价等等）调节客户用电习惯、用电特性，从而改善整个电网的负荷曲线；同时也可以为有序用电方案的制定提供有利的依据。、县级供电企业宜采用的数据采集方式电力负荷管理系统经过多年的实践，可以使用多种数据采集方式进行组网。县级供电企业的客户用电分布特点是大、中工业用户及配电变压器分布点多而广、位置杂乱，低压客户对于公变相对集中，变电站设备较先进。结合县级公司特点，通过比较，本人认为县级公司各电压等级宜采取如下组网方式、专、公用变压器（配变）宜采用GPRS组网方式考虑到GPRS是依托于GSM网络提供服务的，而中国移动的GSM网络是覆盖范围最广的网络之一，现在已经很少有盲点，一般来讲电力网所到之处肯定在GSM的覆盖之内，这种特点能够满足数据集中采集特别是县供电企业这种分布点多而广的数据采集要求；另一方面，随着移动网络通信技术的发展，GPRS终端的价格在很短的时间之内已经降到了可以接受的水平，参照其他县级公司（如浙江温岭电力公司，是10000个点，年费用20万），这样不但减15/18少了供电企业的通讯投资，最主要的是公共网络的维护、技术支持以及后续升级扩容都是由运行商提供的。相对于铺设有线监控网络，GPRS成本并不高，甚至可能更低；第三，随着移动技术的发展，GPRS已经可以实现高速、稳定、可靠、及时准确，并可以实现双方随时随地进行沟通，这是非常适合于大面积的数据采集、以及信号传递的。、变电站宜采用光纤组网方式变电站电压等级高如果考虑用无线组网方式干扰可能较大，可靠性不高，还有现在县一级供电企业变电站几乎都90年代中期建设的，加上近几年来都在对变电站进行无人值守的改造，自动化程度较高，大部分变电站都有光纤接入。有线组网方式数据传输速率较快，以光纤通讯为代表，传输速率极高，受外界干扰小，误码率极低特点，是变电站组网方式的首选。、低压客户宜采用低压端载波数据收集，GPRS集中上传组网方式电力线载波技术具有无需另设线路，运行费用低，通信距离适中，最远可达到1000米。农网改造后大部分居民客户到供电公变的距离都在1000米以内）。对于县级供电企业来说，农网改造后，公变供电距离大都控制在1000米以内，农村居民都实现了一户一表，且大部分居民客户都分散于广大的农村。针对居民分散安装的电度表客观情16/18况，以及电力载波的特点，电力线载波通信非常适用于以公变台区为单位，对居民用电客户用电数据进行采集的。仍后再把采取的数据通过公变安装的GPRS集中上传到后台服务器。3、系统建设时应注意的问题、确保拓展功能能够得到应用负荷管理系统的建设一个大的工程，所需的人力物力相当大，不可能在很短的时间内完成，大部分企业都是会分期进行建设，而我们如何在短期内实现负控中的服务功能呢。本人认为，在开始初期应该以单条馈线、单个台区、单个变电站开始，在初步实现相应功能后，再更大范围地开展。如供电企业可以先选取一条线损率较高的馈线，从变电站关口表开始到全部专变客户（包括台区关口）都安装上负荷管理终端，然后利用设备供应商提供的代理服务软件（早期投入时可先不建设后台服务设备，先采用供应提供的代理服务器进行调试；有能力的公司最好自行开发应用软件，我公司于2016年底开始自行开发负控系统，现在已经取得了阶段性成果，基本达到实用化。），分析调试各个拓展功能，使拓展功能真正得应用。、合理选择负控终端在整个负荷管理的建设费用中，负控终端的费用占有绝大的比例，虽然现在