无线电负荷控制系统简介

无线电负荷控制系统简介
2002-10-16 8:17:00 来源：
无线电负荷控制系统是指以无线电作为信息传输通道对地区和用户的用电负荷、电量及时间进行监视和控制的技术管理系统。

系统的组成：微型计算机系统、前置机、电台、天线、电源等设备组成。

属台是设在用户的单向和双向终端，由电台、调制解调器、数据采集、数据处理、参数显示及电源等组成。

通信系统是国家无委批准用于无线电负控的专用频率，它利用无线电波传送控制信号。

由于中央站天线高度和发射功率的限制，监控范围相对受到限制，为了扩大监控范围，须考虑加设中继站。

特点：该系统属集中控制系统，具有遥控、遥测、遥信等功能，系统容量大，调整配置灵活，容易扩充。

当电网发电出力不足，需拉闸停电时，遥控功能可根据实际情况拉下所需负荷，避免调度部门对供电线路直接停电。

还可随时监测、检索用户的用电情况，并通过主台显示器了解用户的设备运行情况，开关状态等。

主台计算机系统对采集的信息进行计算汇总分析打印等技术处理。

功能：①系统控制中心的功能；②系统终端的功能。

系统控制中心的主要功能如下：①遥控功能：遥控功能是指控制中心可以在远方发布遥控跳闸命令，使遥控终端接受主台命令跳开开关的功能；②遥测功能：遥测功能是指控制中心可以在远方采集用户的用户数据，并将用电数据全部存入计算机并进行分析。

③遥调功能：主台对所有用户终端调整电力电量指标及各种参量；④遥信功能：控制中心可随时了解用户的开关状态、拉路情况进行分析；⑤对时功能：为保证双向终端用户时钟与主台保持一致，整点时系统自动对时；⑥通话功能：主台可与全部双向终端用户进行通话；⑦主台计算机系统对用户资料进行打印及其它技术处理；⑧系统自管理功能：为保证无线电负荷控制系统安全、可靠运行。

系统终端功能如下：①双向终端功能：接受主台各种命令，包括对用户的电压、电流、有功电量、无功电量、有功功率、无功功率、最大需量等进行数据采集，按给定的电力电量指标进行闭环自动控制，接收主台的广播通话及选站通话、报警，当电力、电量超指标修改定值、拉闸等均发出报警、显示参量，
时间、峰谷时段功率定值、最大需量定值、电量定值、瞬时负荷、电量、最大需量、跳闸次数等均可通过显示器显示出来，终端机在停电时所有数据均可保留。

②单向终端功能：接受主台各种遥控命令，接受主台对时，峰谷时段的各种参量设定，遥控跳闸时间过后自动恢复允许合闸。

随着电力体制改革的不断深化，电力供需关系正在从计划经济向市场经济转变，电力负荷控制系统也在不断的发展，多功能、服务型的负荷信息管理系统已在多年的运行实践日臻完善和提高。

电力负荷控制的应用与分析
2002-9-30 9:41:00 来源：
电力负荷控制不仅是配电自动化的组成部分，而且是负荷管理的技术手段。

在国外，电力负荷控制已有较长时间的应用，其目的是采用合理的峰谷电价差别，调动广大用户参加电力系统调峰；
它是利用自动控制技术，由供电公司远方控制用户部分用电设备开关的关断，使用户尽可能避开日高峰时段用电，移到低谷用电，起到系统削峰填谷的作用的技术措施，它不影响用户的工作和生活环境。

进行电力负荷控制，对供电部门来说，在保证供电和用电电量平衡的情况下，可以少装发电机组，提高现有发电设备的利用率；对用户来说，用同样多的电量可少花钱。

因此，对供、用电双方都有明显的经济效益。

例如，在国外，许多家庭(还有宾馆、工厂等)采用贮蓄式电热水器供应热水，供电公司利用电力负荷控制技术直接控制热水器的开关，分时段安排它们在后夜系统低谷时段通电热水。

这样，减少了白天及高峰时间的用电，增加了低谷用电，峰填谷，达到自动调峰的目的。

目前，在我国，电力供应不足，发电厂发出的电力和电量不能完全满足用户的需要。

在这种情况下，电力负荷控制除担任调峰功能外，主要是计划用电，即在一定时间内限制用电的技术手段，以避免采用拉闸的办法分区停电，从而影响重要用户或大用户内重要负荷的电力供应，确保电网安全。

随着电力工业的发展，供电量与用电量将会做到平衡，但居民用所占比例将增加，峰谷矛盾会仍然突出。

那时，电力负荷控制的功能将会转变为象国外那样的功能，但仍然是需要的。

电力负荷控制按照通信媒介(或信道)不同，分为无线电力负荷控制、电力载波负荷控制、音频负荷控制和电话线复用方式负荷控制。

目前，前两种负荷控制应用较多。

无线电力负荷控制是由中央控制器和分散安装在用户处的各种单、双向终端组成，由无线电作信道来传输控制命令的监控系统。

在平原地区，通常监控半径为30km，如范围更大则要设中继站。

电力线载波负荷控制的中心站、各变电站的载波信号收发装置和用户处有单、双向终端组成，中心站到变电站的信道可以是光纤、电缆或无线电，变电站到用户的信道则是配电网络的载波通信。

音频电力负荷控制技术与载波控制技术基本相同，差别在于只用单向终端。

电话线复用方式负荷控制由中心站、直接接到电话线的各种终端组成。

通过中心站自动拨号或随机拨号接通某一终端进行负荷控制。

无线电负荷控制一般适用于平原地区，负荷分散、密度不大及边远地区；电力载波和音频负荷控制适宜用于负荷密度较大的城市及工业区。

无线电力负荷控制系统的原理与应用
作者：王建国来源：东南大学自动控制系（南京210096）发布时间：2009-5-22 20:21:55 [收藏] [评论]
【摘要】阐述了无线电力负荷控制系统的总体结构及主要功能，介绍了一种终端控制器的内
部结构及工作原理，最后给出了系统的主台管理软件框图。

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1 引言
无线电力负荷控制系统是集用电控制、终端用电数据采集、参数下发、远程抄表于一体的自动化系统，它的应用大大提高了电网运营和管理的自动化水平，节省了大量的人力物力，而且扩大了监测数据的范围，提高了监测数据的准确
性。

负荷控制系统最初是由于电能紧张，为了在用电高峰时拉闸限电而应用的，随着电力市场供需矛盾的转化，系统的
功能已由控制为主转变为以负荷管理为主。

事实上，应用了负荷控制系统的工业用户普遍反映通过实现对企业用电的有
效管理，企业的经济效益得到了明显提高。

2 系统的总体结构及功能
2．1 系统总体结构
无线电力负荷控制系统与一般负荷控制系统的显著区别是中心站与终端控制器之间不必敷设通信电缆，它主要由三部分组成（如图1所示）。

（1）负荷控制系统中心站（即主台），通常位于地区电力运行管理部门内。

主台可通过选择控制终端的硬件地址与指定的用户进行通信，也可进行广播通信。

（2）无线通信系统，包括架在中心站的天线和用户处的小型天线以及用于信号转发的中继站。

（3）安装在工业用户处的负荷控制终端，用来采集用电数据，由内置电台通过无线通信网络发送到中心站，并可接受中心站的命令对用户的用电进行控制。

2．2 系统主要功能
无线电力负荷控制系统的主要功能如下。

·数据采集：自动采集用电线路的电压、电流，计算出功率因数、有功及无功功率和电量,并报告最大、最小负荷及其出现时间。

对采集到的数据生成曲线图及棒形图显示在屏幕上，并可连接打印机打印输出。

·负荷控制：可以对用户实现功控及电控，也可直接对用户进行轮次跳闸控制。

·远程抄表：远程抄回用户安装的复费率电能计量表所测量到的用电数据。

·远程整定：由主台向用户远程下发控制参数，包括时段定值、PT（电压互感器）变比、CT（电流互感器）变比、
电表脉冲常数，并可进行终端对时。

·通话与信息传送：终端可以向主台申请通话，获准后可与主台通话；主台可以主动选择用户进行通话，并可向用户
下发简短的中文信息。

·状态告警：可实时反映系统运行的各种状态，包括功控电控的投入、断相指示、各轮次跳闸开关的状态。

·事件记录：记录终端的异常状态，如电压、电流异常及其出现时间。

·遥信功能：将终端16路继电器的开合状态反馈给中心站。

·系统管理：可进行用户信息的注册、查询、修改以及操作记录、历史数据的查询处理。

3 系统硬件构成
系统的终端控制器具有两路单独的PT、CT输入，可以同时监控两路母线的用电，装有一台CRT显示器，可以将监控数据以图形方式显示出来，由于显示数据较多，故通过键盘选择需要查看的数据。

3.1工作原理
该终端控制器的硬件结构如图2所示，它的主体是一台STD工控机，采用模板式结构，便于故障检修。

供电线路的电压、电流经PT、CT变换后经A／D转换板转变为数字信号送至V40主板，PT、CT变比经主台设定后下发至该终端，CPU据此计算出线路的实际电压、电流。

脉冲电度表发出的脉冲信号经输入板送至CPU，根据电表脉冲常数计算出有功及无功功率。

KG105型电台接收主台下发的指令，经通讯板送至CPU，然后由输出板控制输出继电器的动作，进而实现遥控跳合闸操作。

远程抄表是由电台经通讯板采集威胜表中的数据实现的，而召测数据则是采集CPU中计算出的数据。

CPU每隔1min采集1次数据，所有计算结果保存在系统板上的SRAM中，可保存24小时的数据，因此主台第二天必须将第一天的数据召测回中心站的数据库中，否则第一天的数据将丢失。

3.2 异常事件的检测
系统对PT、CT输入的模拟量进行分析，如果检测到其中一相电压低于某一很小的数值，而其它两相电压正常，系统则报告断相，指出是哪一相断了，并记录发生时间。

如果系统根据模拟量输入计算出的有功功率和由脉冲量计算出的不符，则报告电流异常并记录发生时间。

若有用户通过切断脉冲电度表的输入而窃电，即可给予指示，以达到防窃
电目的。

3.3 数据召测与通话的协调控制
系统正常工作时主台每隔一段时间就要召测用户的数据，将用电数据进行远程传送是系统最主要的功能，为了防止主台与终端通话时影响数据的正常传送，系统采取了一定的措施。

通讯板上设有一个继电器，正常情况下继电器接通CP U与电台的数据传输通道，当按下话筒按钮通话时，继电器自动切断数据传输转到通话信道，话筒直接通过电台进行通话。

当按下通话按钮的时间达到30s时，继电器自动复位，强制结束通话，恢复数据传输。

4 主台软件设计
该无线电力负荷控制系统的管理软件是用面向对象的编程工具VisualBasic6．0开发完成的，系统软件框图如图3所示。

系统启动后要求输入操作员工号及口令，验证无误后连接电台，进入主窗体。

·选择用户：选择待操作用户，可以按名称、地址、关键字及行业分类进行选择。

其中地址选择是指用户所用控制终
端的硬件地址，该地址采用4位16进制数表示，如73B5。

·重要操作记录：由于遥控、对时等操作关系重大，一旦出现意外，将造成比较严重的后果，系统软件将执行这类操作的操作员工号、操作时间、操作对象及操作名称都记录数据库，便于出现事故后追查责任。

·接口处理：终端监控是该系统中最主要的操作，所有这些操作都是通过调用API函数访问RS232口，通过该口与
电台的通信完成的。

·用电管理：用电管理涉及的主要是终端用户用电参数的设置，责任重大，为此系统要求操作员只有在输入单独的口
令后才允许登录用电管理窗体。

5 结束语
该无线电力负荷控制系统的应用大大减轻了电力部门工作人员的工作量，避免了人工抄表时容易出现的差错，增强了电力部门对工业用户用电的控制与管理，使峰、平、谷三个时段的负荷尽可能地趋于平衡。

工业用户在应用了该系统后，方便了对下属车间部门电力运行状态的监控与记录，敏感的报警功能也在一定程度上减少了用电事故的发生。

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