【2019年整理】配电自动化系统7

Z3,1 Z3,2 Z3,3 …… Z3,24 第3日每小时负荷。
1）计算每天日负荷均值：
1 24
Xi
24
Zi,t
t 1
(i 1,2,3)
2）将3个日平均负荷 Xi 拟合为直线，即：
Xi a bi (i 1,2,3)
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预报过程（2）
第7章 负荷控制和管理系统
电力负荷管理系统：是实现计划用电、节约用 电、安全用电的技术手段，也是配电自动化的 组成部分。
电力负荷管理目标：通过削峰填谷使负荷曲线 尽可能变得平坦；确保供用电的平衡，保障电 网安全经济运行。
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7.1 负荷控制系统的概念和类型
预报过程（3）
3）计算日负荷周期变化系数：
Si,t Zi,t / X i (i 1,2,3; t 1,2,3,,24)
将前3天的时段均值作为第4天的周期变化系数，即：
Sˆ4,t
1 3
3 t 1
Si,t
(t 1,2,3,,24)
4）将第4天的负荷均值和周期变化系数相乘，即可 得到第4天的负荷预报值：
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2．负荷控制系统的功能
1）负荷控制中心主控机的功能 管理功能（负荷控制方案、报表打印）； 负荷控制功能（各种控制命令发出）； 数据处理功能（数据计算处理、曲线绘制、画面
刷新、告警、密码口令等）； 系统自诊断自恢复功能； 遥信功能（与上级调度中心、负荷控制中心、计
算机网络通信）； 其它功能（调试时与终端的通话、配网中设备分
7.2 负荷控制系统的基本结构和功能
1．负荷控制系统的基本结构
市（地）调度中心
一般以市 （地）为
基础构建
市(地)负荷控制中心
负荷控制
系统，规
中小用户
县(区)负荷控制中心
模不大时，
计划用电管理部门
可省去县
（区）负
中小用户
大用户
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荷控制中 心。 变电站
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(KW为一个1附近的值)
对临时性社会事件，主要指有影响力的电视节目，一般
是事先预告，可在对应时间段上加上经验值得到：
Zˆ
' 4ห้องสมุดไป่ตู้t
Zˆ4,t
Zt
(t 1,2,3,,24)
Zt - -该电视节目负荷增加经 验值,仅在该节目期间有效
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2.母线负荷预报
3）建立负荷周期变化模型：用一日平均负荷除以 各时段负荷，得到过去几日的日负荷周期变化曲线； 取此曲线的各时段均值，即可得到次日负荷变化周 期曲线。
4）负荷预报：按线性模型预报次日负荷评价值， 按周期变化模型预报次日负荷变化系数，两者相乘 即可得到次日负荷预报值。
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5）混合负荷控制：利用两种以上控制方式组成的电 力负荷控制系统。
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2. 负荷控制系统组成
组成：负荷控制中心（主控站）、负荷控制终端 （被控端，在用户端，受电力负荷控制中心监视 和控制）。
负荷控制终端分类：单向终端、双向终端。 单向终端：可分为遥控开关、遥控定量器；只能
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负荷管理系统控制中心的构成
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7.4 音频、载波混合负荷控制系统
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7.5 配电网的负荷预报
负荷预报对电网安全与经济运行意义重大。 配电网负荷预报分类： 1. 地区负荷预报：配电网一日至一周逐小时的
在配电网不可能实时量测到每一母线上的负荷， 一般采用预报方法将量测或预报得到的上一级 地区负荷近似地分到各母线上。
对每个母线给出一个负荷分配系数，将地区负 荷乘此系数便可得到各母线上的负荷。
各地区、各母线上的负荷性质不同，变化规律 不一致，实际中采用层次负荷模型。
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Zˆ4,t Sˆ4,t Xˆ 4
(t 1,2,3,,24)
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预报过程（4）
按上述方法进行负荷预报后，还应考虑实际电网可能 遇见的其他变化因素：
1）气象变化； 2）临时性社会事件。 对于气象变化因素，可采用下式修正均值：
Xˆ
' 4
Xˆ 4Kw
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不同类型负荷与负荷分配系数举例
不同类型负荷 1－居民负荷；2－工矿负荷 3－商业负荷；4－合成负荷
随时间变化的负荷分配系数
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作业
电力负荷管理系统的目标（作用）。 电力负荷控制系统的组成。 负荷控制终端的分类。 负控原理。
1. 负荷控制系统种类 1）音频电力负荷控制：利用高低压配电线传输音频
控制信号，实现电力负荷控制。
2）无线电电力负荷控制：利用无线电信道传输控制 信号，实现电力负荷控制。
3）配电线载波电力负荷控制：利用配电线传输载波 控制信号，实现电力负荷控制。
4）工频电力负荷控制：利用输电线传输的工频电压 的畸变信号，实现电力负荷控制。
负荷层次模型（四层）
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负荷层次模型处理方法
对应各负荷层次间设定负荷分配系数，且分配 系数周期变化，以表示上下不一致的负荷周期 变化曲线。
给定各负荷层的负荷分配系数后，只要给出上 一层的负荷，便可则逐层分配、得到各母线负 荷。
负荷层次划分原则：依据各层次负荷曲线形状 是否一致进行，不一致者分层，一致者不分层。
总负荷或某一区域的负荷预报，主要用于购电 计划与供电计划。 2. 母线负荷预报：配电网总的或某一区域各负 荷点（母线）的负荷预报，主要用于状态估计 或潮流计算。
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1. 地区负荷预报
地区负荷预报可针对整个配电网，也可针对某 些地区进行。
短期负荷预报：一般以日为周期，时间间隔为 1h、0.5h或10min，对每周5天工作制，时间周 期可定为1周，时间间隔可用不等间距（负荷快 速变化时取小间距，平缓时取大间距）。
负荷预报举例（按3天负荷数据为例）
a)日实 时负荷 曲线；
b)日平 均负荷 曲线；
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c)日负 荷周期 变化曲 线
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预报过程（1）
假设前3天负荷资料：
Z1,1 Z1,2 Z1.3 …… Z1,24 第1日每小时负荷；
Z2,1 Z2,2 Z2,3 …… Z2,24 第2日每小时负荷；
冷热水泵等)灵活、有效的一负荷种控制方式。 一般通过可寻址的智能电能表实现，根据其峰、平、
谷三个不同时段的电能对负荷进行控制。此电能表要 求具双向通信功能。 3）切除用户可控负荷 最简单的一种减负荷措施，由单向通信的负荷管理终 端完成，通过简单的“合闸”、“分闸”命令控制负 荷。 根据电网实际情况，将三种负荷控制方式有机组合起 来，实现最佳负荷控制。 9/29/2020 中国矿业大学智能电器与微机保护研究室
Controller）接收控制中心命令调节分接头动作，一 般分5步调整：1.5%、3%、4.5%、6%、7.5%。 这种负荷控制方式不涉及用户负荷的拉闸限电问题， 但投资较大。
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3. 负荷控制方式(2)
2）用户可控负荷周期控制 对用户可控负荷(空调、热水器、储热系统、冷藏库、
典型双向三遥终端组成框图
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3. 负荷控制方式(1)
1）降压减负荷 根据P=U2/R，电压的变化对负荷影响较大，若电压
降低5%，负荷将减少近10%； 电网电压允许在10%额定范围内变化，可通过暂时
降低线路电压减轻系统总负荷。 可采用线路电压调整器VRC（Voltage Reduction
合操作与运行情况的监视）。
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2）负荷控制终端的功能
根据负荷控制终端分类（单向终端、 双向终端）采用相应的功能。
具体见表7－1。
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7.3 无线电负荷控制系统
典型 无线 电负 荷控 制系 统组 成
接收负荷控制中心的遥控命令。 双向终端：可分为双向控制终端、双向三遥控制
终端；可与负荷控制中心进行双向数据传输、实 现当地控制。
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一种典型的双向控制终端
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典型双向控制终端的智能部分
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采用最小二乘法求系数a、b，即：
3
3
33
i2 X i i iXi
a i1
i 1 3
i 1 i 1 33
,
3i2 ii
i 1
i 1 i 1
3
X i 3a
b i1 3
i
i 1
由此可以预报第4日的负荷均值为：
Xˆ 4 a b 4
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预报的数学方法：最小二乘法（最常用）、线 性外推法、时间序列法、卡尔曼滤波法、人工 神经网络法、灰色理论等。