配電自動化系統(tǒng)-chapter7課件

第7章負(fù)荷控制和管理系統(tǒng)“電力負(fù)荷管理系統(tǒng)”是實(shí)現(xiàn)計(jì)劃用電、節(jié)約用電和安全用電的技術(shù)手段．也是配電自動化的一個(gè)組成部分。通過對負(fù)荷的控制來達(dá)到改善負(fù)荷質(zhì)量的目的，能使電力部門對分散的電力用戶以實(shí)時(shí)方式進(jìn)行集中監(jiān)測和控制，真正實(shí)現(xiàn)限電不拉路的目標(biāo)。從而確保供用電的平衡。保障電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，落實(shí)計(jì)劃用電政策，對電力進(jìn)行合理地調(diào)度和科學(xué)地管理，為計(jì)量監(jiān)測、營業(yè)抄收、線損管理等工作提供豐富的電網(wǎng)和用戶供電參數(shù)。配電自動化系統(tǒng)-chapter7通過負(fù)荷控制技術(shù)還可以提高負(fù)荷率、充分利用現(xiàn)有發(fā)供電設(shè)備和延緩新增設(shè)備的投運(yùn)時(shí)間。達(dá)到提高投資的經(jīng)濟(jì)效益的目的。負(fù)荷管理目標(biāo)：通過削峰填谷使負(fù)荷曲線盡可能變得平坦；實(shí)現(xiàn)計(jì)劃用電、節(jié)約用電、安全用電。電力負(fù)荷控制(LoadControl)：對用戶的用電負(fù)荷進(jìn)行控制的技術(shù)措施。配電自動化系統(tǒng)-chapter77.1負(fù)荷控制系統(tǒng)的概念和類型1.負(fù)荷控制系統(tǒng)種類1）音頻電力負(fù)荷控制：利用高低壓配電線傳輸音頻控制信號，實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷控制。2）無線電電力負(fù)荷控制：利用無線電信道傳輸控制信號，實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷控制。3）配電線載波電力負(fù)荷控制：利用配電線傳輸載波控制信號，實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷控制。4）工頻電力負(fù)荷控制：利用輸電線傳輸工頻電壓的控制信號，實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷控制。5）混合負(fù)荷控制：利用音頻、載波等兩種以上控制方式，實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷控制。配電自動化系統(tǒng)-chapter72.負(fù)荷控制系統(tǒng)組成組成：負(fù)荷控制中心（主控站）、負(fù)荷控制終端（被控端，在用戶端，受電力負(fù)荷控制中心監(jiān)視和控制）。負(fù)荷控制終端分類：單向終端、雙向終端。單向終端：包括遙控開關(guān)、遙控定量器，只能接收負(fù)荷控制中心的遙控命令。雙向終端：包括雙向控制終端、雙向三遙控制終端，可與負(fù)荷控制中心進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸、實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)乜刂?。配電自動化系統(tǒng)-chapter7一種典型的雙向控制終端配電自動化系統(tǒng)-chapter7典型雙向控制終端的智能部分配電自動化系統(tǒng)-chapter7典型雙向三遙終端組成框圖配電自動化系統(tǒng)-chapter73.負(fù)荷控制方式(1)1）降壓減負(fù)荷根據(jù)P=U2/R，電壓的變化對負(fù)荷影響較大，若電壓降低5%，負(fù)荷將減少近10%；電網(wǎng)電壓允許在10%額定范圍內(nèi)變化，可通過暫時(shí)降低線路電壓減輕系統(tǒng)總負(fù)荷?？刹捎镁€路電壓調(diào)整器VRC（VoltageReductionController）接收控制中心命令調(diào)節(jié)分接頭動作，一般分5步調(diào)整：1.5%、3%、4.5%、6%、7.5%。這種負(fù)荷控制方式不涉及用戶負(fù)荷的拉閘限電問題，但投資較大。配電自動化系統(tǒng)-chapter73.負(fù)荷控制方式(2)2）用戶可控負(fù)荷周期控制對用戶可控負(fù)荷(空調(diào)、熱水器、儲熱系統(tǒng)、冷藏庫、冷熱水泵等)靈活、有效的一負(fù)荷種控制方式。一般通過可尋址的智能電能表實(shí)現(xiàn)，根據(jù)其峰、平、谷三個(gè)不同時(shí)段的電能對負(fù)荷進(jìn)行控制。此電能表要求具雙向通信功能。3）切除用戶可控負(fù)荷最簡單的一種減負(fù)荷措施，由單向通信的負(fù)荷管理終端完成，通過簡單的“合閘”、“分閘”命令控制負(fù)荷。根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際情況，將三種負(fù)荷控制方式有機(jī)組合起來，實(shí)現(xiàn)最佳負(fù)荷控制。

配電自動化系統(tǒng)-chapter77.2負(fù)荷控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能1．負(fù)荷控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)一般以市（地）為基礎(chǔ)構(gòu)建負(fù)荷控制系統(tǒng)，規(guī)模不大時(shí)，可省去縣（區(qū)）負(fù)荷控制中心。配電自動化系統(tǒng)-chapter72．負(fù)荷控制系統(tǒng)的功能1）負(fù)荷控制中心主控機(jī)的功能管理功能（負(fù)荷控制方案、報(bào)表打印）；負(fù)荷控制功能（各種控制命令發(fā)出）；數(shù)據(jù)處理功能（數(shù)據(jù)計(jì)算處理、曲線繪制、畫面刷新、告警、密碼口令等）；系統(tǒng)自診斷自復(fù)位功能；遙信功能（與上級調(diào)度中心、負(fù)荷控制中心、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信）；其它功能（調(diào)試時(shí)與終端的通話、配網(wǎng)中設(shè)備分合操作與運(yùn)行情況的監(jiān)視）。配電自動化系統(tǒng)-chapter72）負(fù)荷控制終端的功能根據(jù)負(fù)荷控制終端分類（單向、雙向）采用相應(yīng)的功能。配電自動化系統(tǒng)-chapter77.3無線電負(fù)荷控制系統(tǒng)按傳輸?shù)姆较颍瑹o線電負(fù)荷控制終端分為無線電負(fù)荷控制單向終端和無線電負(fù)荷控制雙向終端二類。無線電負(fù)荷控制單向終端(RadioIoadControlOneWayTerminaoUnit)是以無線電為信道，只能單方向接收主控站命令的終端裝置，分為遙控開關(guān)、遙控定量器兩種。無線電負(fù)荷控制雙向終端(RadioLoadControlTwowayTerminalUnit)是以無線電為信道，既能單方向接收主控站命令，又能向主控站發(fā)送被控端信息的電力負(fù)荷控制終端裝置。配電自動化系統(tǒng)-chapter77.3無線電負(fù)荷控制系統(tǒng)基準(zhǔn)靈敏度(ReferenceSensitivity)是無線電負(fù)荷控制終端能夠正確接收，按照規(guī)定調(diào)制的最小射頻信號輸入電壓值，在正常工作和各種試驗(yàn)條件下，基準(zhǔn)靈敏度均應(yīng)在1~4μV范圍內(nèi)。待征頻率(SpecificFrequency)是指無線電負(fù)荷控制終端的無線電發(fā)信機(jī)中對應(yīng)于邏輯“1”和“0”的移頻鍵控負(fù)載頻率。特征頻率影響信號代碼的傳輸速率。配電自動化系統(tǒng)-chapter77.3無線電負(fù)荷控制系統(tǒng)典型無線電負(fù)荷控制系統(tǒng)組成配電自動化系統(tǒng)-chapter7基于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的負(fù)荷管理系統(tǒng)控制中心構(gòu)成配電自動化系統(tǒng)-chapter77.4混合負(fù)荷控制系統(tǒng)配電自動化系統(tǒng)-chapter7寶雞供電局負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)典型的無線電雙向電力負(fù)荷監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。寶雞地區(qū)位于于八百里秦川的最西端，渭河自西向東從其中部穿過，在其南部為秦嶺山脈。大用電戶主要位于平川和塬上，個(gè)別深入到山區(qū)。很難在塬上高地建立無線電通信。建立中繼站。絕大部分用戶可以由無線電覆蓋。無線電通信的死區(qū)采用由相鄰終端轉(zhuǎn)接的方式或采用依靠其他通信方式解決通信問題。配電自動化系統(tǒng)-chapter7配電自動化系統(tǒng)-chapter7配電自動化系統(tǒng)-chapter7主站采用Novell網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。雙機(jī)熱備份。可以和營業(yè)管理系統(tǒng)、寶雞地調(diào)自動化系統(tǒng)以及三電辦的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連。配電自動化系統(tǒng)-chapter7主要功能1．遙控功能(1)群控功能。采用廣播方式通信遙控全系統(tǒng)各站的同—輪次的開關(guān)。立即跳閘，可選擇一個(gè)或多個(gè)配電開關(guān)(或進(jìn)線開關(guān))進(jìn)行遙控立即跳閘。延時(shí)跳閘，可選擇一個(gè)或多個(gè)配電開關(guān)(或進(jìn)線開關(guān))進(jìn)行N(可調(diào))分鐘延時(shí)后、執(zhí)行跳閘控制。立即合閘，可選擇一個(gè)或多個(gè)開關(guān)進(jìn)行立即合閘控制。配電自動化系統(tǒng)-chapter7(2)剔除控制。剔除控制時(shí)，先廣播若干個(gè)被剔除用戶地址號，然后再發(fā)一次廣播控制命令(控制方式同上面二種)，凡屬被剔除用戶，不執(zhí)行控制命令，其余用戶執(zhí)行控制。(3)方案控制。具體有以下幾種控制方案：例行方案控制應(yīng)急方案控制分組控制單點(diǎn)控制配電自動化系統(tǒng)-chapter7系統(tǒng)測量功能校鐘和對時(shí)選呼通話對RTU實(shí)施當(dāng)?shù)乜刂葡到y(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)管理通信管理與差錯(cuò)控制、計(jì)劃用電管理和用戶檔案管理配電自動化系統(tǒng)-chapter77.5配電網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)報(bào)負(fù)荷預(yù)報(bào)對電網(wǎng)安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行意義重大。配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)報(bào)分類：1.地區(qū)負(fù)荷預(yù)報(bào)：配電網(wǎng)一日至一周逐小時(shí)的總負(fù)荷或某一區(qū)域的負(fù)荷預(yù)報(bào)，主要用于購電計(jì)劃與供電計(jì)劃。2.母線負(fù)荷預(yù)報(bào)：配電網(wǎng)總的或某一區(qū)域各負(fù)荷點(diǎn)（母線）的負(fù)荷預(yù)報(bào)，主要用于狀態(tài)估計(jì)或潮流計(jì)算。配電自動化系統(tǒng)-chapter71.地區(qū)負(fù)荷預(yù)報(bào)地區(qū)負(fù)荷預(yù)報(bào)可針對整個(gè)配電網(wǎng)，也可針對某些地區(qū)進(jìn)行。短期負(fù)荷預(yù)報(bào)：一般以日為周期，時(shí)間間隔為1h、0.5h或10min，對每周5天工作制，時(shí)間周期可定為1周，時(shí)間間隔可用不等間距（負(fù)荷快速變化時(shí)取小間距，平緩時(shí)取大間距）。預(yù)報(bào)的數(shù)學(xué)方法：最小二乘法（最常用）、線性外推法、時(shí)間序列法、卡爾曼濾波法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、灰色理論等。配電自動化系統(tǒng)-chapter7負(fù)荷預(yù)報(bào)步驟1）分析歷史數(shù)據(jù)：找出負(fù)荷變化規(guī)律，建立負(fù)荷預(yù)報(bào)模型。2）建立線性變化模型：將過去幾日平均負(fù)荷曲線按時(shí)序畫在一張圖上，按此曲線的延長段即可預(yù)報(bào)次日平均負(fù)荷。3）建立負(fù)荷周期變化模型：用一日平均負(fù)荷除以各時(shí)段負(fù)荷，得到過去幾日的日負(fù)荷周期變化曲線；取此曲線的各時(shí)段均值，即可得到次日負(fù)荷變化周期曲線。4）負(fù)荷預(yù)報(bào)：按線性模型預(yù)報(bào)次日負(fù)荷評價(jià)值，按周期變化模型預(yù)報(bào)次日負(fù)荷變化系數(shù)，兩者相乘即可得到次日負(fù)荷預(yù)報(bào)值。配電自動化系統(tǒng)-chapter7負(fù)荷預(yù)報(bào)舉例（按3天負(fù)荷數(shù)據(jù)為例）a)日實(shí)時(shí)負(fù)荷曲線；b)日平均負(fù)荷曲線；c)日負(fù)荷周期變化曲線配電自動化系統(tǒng)-chapter7預(yù)報(bào)過程（1）假設(shè)前3天負(fù)荷資料：Z1,1Z1,2Z1.3……Z1,24第1日每小時(shí)負(fù)荷；Z2,1Z2,2Z2,3……Z2,24第2日每小時(shí)負(fù)荷；Z3,1Z3,2Z3,3……Z3,24第3日每小時(shí)負(fù)荷。1）計(jì)算每天日負(fù)荷均值：2）將3個(gè)日平均負(fù)荷Xi擬合為直線，即：配電自動化系統(tǒng)-chapter7預(yù)報(bào)過程（2）由此可以預(yù)報(bào)第4日的負(fù)荷均值為：采用最小二乘法求系數(shù)a、b，即：配電自動化系統(tǒng)-chapter7預(yù)報(bào)過程（3）4）將第4天的負(fù)荷均值和周期變化系數(shù)相乘，即可得到第4天的負(fù)荷預(yù)報(bào)值：3）計(jì)算日負(fù)荷周期變化系數(shù)：將前3天的時(shí)段均值作為第4天的周期變化系數(shù)，即：配電自動化系統(tǒng)-chapter7預(yù)報(bào)過程（4）按上述方法進(jìn)行負(fù)荷預(yù)報(bào)后，還應(yīng)考慮實(shí)際電網(wǎng)可能遇見的其他變化因素：1）氣象變化；2）臨時(shí)性社會事件。對于氣象變化因素，可采用下式修正均值：對臨時(shí)性社會事件，主要指有影響力的電視節(jié)目，一般是事先預(yù)告，可在對應(yīng)時(shí)間段上加上經(jīng)驗(yàn)值得到：配電自動化系統(tǒng)-chapter72.母線負(fù)荷預(yù)報(bào)在配電網(wǎng)不可能實(shí)時(shí)量測到每一母線上的負(fù)荷，一般采用預(yù)報(bào)方法將量測或預(yù)報(bào)得到的上一級地區(qū)負(fù)荷近似地分到各母線上。對每個(gè)母線給出一個(gè)負(fù)荷分配系數(shù)，將地區(qū)負(fù)荷乘此系數(shù)便可得到各母線上的負(fù)荷。各地區(qū)、各母線上的負(fù)荷性質(zhì)不同，變化規(guī)律不一致，實(shí)際中采用層次負(fù)荷模型。配電自動化系統(tǒng)-chapter7負(fù)荷層次模型（四層）配電自動化系統(tǒng)-chapter7負(fù)荷層次模型處理方法對應(yīng)各負(fù)荷層次間設(shè)定負(fù)荷分配系數(shù)，且分配系數(shù)周期變化，以表示上下不一致的負(fù)荷