一、供電企業(yè)負荷管理系統(tǒng)結構

供電企業(yè)的負荷管理系統(tǒng)主要側重于全面監(jiān)控用戶用電情況，及時采集電力用戶的用電數(shù)據(jù)信息。并在數(shù)據(jù)采集基礎上將數(shù)據(jù)信息進行發(fā)布，為電力生產、營銷部門服務。根據(jù)供用電形勢，制訂負荷管理策略，執(zhí)行負荷控制方案，積極推進需求側管理項目，為大用戶提供特殊技術支持和服務等。

供電企業(yè)的負荷管理系統(tǒng)結構如下圖所示。

供電系統(tǒng)負荷管理系統(tǒng)結構圖

建立在供電企業(yè)的負荷管理中心為系統(tǒng)主站，包括由服務器、前置通信機、管理工作站等組成的計算機網(wǎng)絡，此外還包含各類數(shù)據(jù)通信設備。

現(xiàn)場設備包括負荷管理終端或其他數(shù)據(jù)采集終端(如公用變壓器監(jiān)測終端)，用于采集、計算存儲現(xiàn)場的電力數(shù)據(jù)，并執(zhí)行負荷控制功能。

主站與終端之間一般通過無線通信網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)傳輸，無線通信網(wǎng)絡包括供電企業(yè)投資興建的基于230M通信的專用網(wǎng)絡和基于公用無線通信網(wǎng)絡(如中國移動公司的GPRS和中國聯(lián)通的CDMA)。前者通信網(wǎng)絡由供電企業(yè)負責維護，一旦建成，不需要額外的運行費用。后者由專門的通信服務商負責維護，但供電企業(yè)需要承擔運行費用。

供電企業(yè)的負荷管理系統(tǒng)可分為集中式負荷管理系統(tǒng)與分布式負荷管理系統(tǒng)。

1.集中式負荷管理系統(tǒng)。其特點是在一個地區(qū)建立一個集中的負荷管理中心，用電用戶的數(shù)據(jù)都集中到該中心。在我國，負荷管理系統(tǒng)一般按地市級權限分別建立。在這種模式下，縣級供電企業(yè)不再建立獨立的負荷管理中心，用電數(shù)據(jù)信息通過企業(yè)內部網(wǎng)絡獲得。這種模式的優(yōu)點是負荷信息集中管理，標準統(tǒng)一，并能節(jié)省主站的投資。

2.分布式負荷管理系統(tǒng)。除在一個地區(qū)建立一個集中的負荷管理中心外，由各地下屬供電企業(yè)單獨建立負荷管理中心，獨立進行各自系統(tǒng)的運行與管理，主負荷管理中心通過網(wǎng)絡對下屬分系統(tǒng)進行運行監(jiān)控。這種模式的優(yōu)點是增加了系統(tǒng)運行的可靠性，但需要增加部分設備投資。

二、供電企業(yè)負荷管理系統(tǒng)功能

供電企業(yè)建立的負荷管理系統(tǒng)，主要實現(xiàn)的幾大功能包括：數(shù)據(jù)采集、負荷控制、需求側管理與服務支持、電力營銷管理支持、系統(tǒng)運行管理等。

1. 數(shù)據(jù)采集功能

負荷管理系統(tǒng)的第一大功能便是數(shù)據(jù)采集，只有建立在完整準確的數(shù)據(jù)信息基礎上，才能實施其它功能，負荷管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集包括負荷管理中心主站對用電現(xiàn)場監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)采集及負荷管理終端對計量電能表和與之相關的其它監(jiān)測設備的數(shù)據(jù)采集。負荷管理系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)信息內容有基本負荷數(shù)據(jù)、基本電能量數(shù)據(jù)、電能質量數(shù)據(jù)、工況類數(shù)據(jù)、事件記錄數(shù)據(jù)，用戶端其他相關設備提供的數(shù)據(jù)。

一般來說，負荷管理中心主站對終端的數(shù)據(jù)采集方式有以下兩種模式。一種模式是定時采集，這種采集模式主要有主站通過定時巡測將所有監(jiān)控終端數(shù)據(jù)召測到負荷管理中心數(shù)據(jù)庫，或者終端定時主動將數(shù)據(jù)上報給主站，對采集失敗的終端數(shù)據(jù)有自動補收功能并給出相應的運行記錄。二是隨機收集(隨機召測)。主站系統(tǒng)可以任意選址、選項對某些終端的指定數(shù)據(jù)進行隨機數(shù)據(jù)采集

2. 負荷控制功能

負荷控制是現(xiàn)場監(jiān)控終端在系統(tǒng)主站的集中管理下，通過對用戶側配電開關的控制，從而達到調整和限制負荷的目的。負荷控制功能包括定值閉環(huán)控制(功率控制和電量控制)、遠方遙控、負荷控制策略和技術的管理。

1)定值閉環(huán)控制。定值閉環(huán)控制包括功率控制(簡稱功控)和電量控制(簡稱電控)。通過數(shù)據(jù)通信通道，負荷管理中心主站設定用戶的負荷定值，功控實現(xiàn)的邏輯是：現(xiàn)場監(jiān)控終端連續(xù)監(jiān)測用戶用電負荷，當用戶用電負荷超過所設定的負荷定值時，自動判斷越限用電，終端進行現(xiàn)場告警，并控制用戶端配電開關，實現(xiàn)閉環(huán)控制，以便將用電負荷限制在規(guī)定的定值水平之下。當用電負荷小于設定的定值或當前時鐘越過控制時間段時，允許用戶端配電開關合上。電控實現(xiàn)的邏輯是：現(xiàn)場監(jiān)控終端連續(xù)監(jiān)測用戶用電量。當用電量超過電量定值(由負荷管理中心主站設定)判斷越限用電、終端進行現(xiàn)場告警并能夠控制用戶端配電開關，以便將用電量限制在規(guī)定的定值水平之下。當追加用電量定值，使得用電量小于定值后，允許用戶端配電開關合上。

2)遠方遙控。遠方遙控屬于開環(huán)控制，即控制動作后，不進行反饋判斷，負荷管理中心主站對終端直接下達控制命令，實現(xiàn)對用戶端配電開關的遠距離控制，達到調整負荷的目的。遠方遙控常用于緊急狀態(tài)下，限制某一區(qū)域或某一線路下的負荷。

3)負荷控制策略和技術管理。要科學的實施DSM 項目，通過負荷管理系統(tǒng)調整用電負荷是必要的，這種調整必須要考慮到供電企業(yè)和用電部門的雙方利益。因此，負荷控制必須要根據(jù)當前的用電負荷及供電資源進行控制方案的調整。在南方夏季高溫季節(jié)，用電負荷緊張，如何協(xié)調好供電企業(yè)產休調整計劃，確保電網(wǎng)安全對控制策略的制訂要求是非常嚴格的，并且這種策略是經常變化的。

負荷控制功能的實施必須具有嚴格的權限和密碼檢驗措施，控制命令必須通過有效校核和確認，任何負荷控制操作必須有詳細的操作記錄。操作記錄由系統(tǒng)自動生成并保證不被人為修改和刪除。負荷控制狀態(tài)的改變和控制動作必須自動生成詳細的事件記錄并告警。事件記錄內容包括：動作時間、當時狀態(tài)及用電情況等。

三. 需求側管理與服務支持功能

負荷管理的主要目的是對需求側管理與服務支持。這主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1)系統(tǒng)對用戶端電量數(shù)據(jù)進行采集和分析，及時準確地反映電力市場需求狀況，為預測負荷需求、調整電力供需平衡提供基礎數(shù)據(jù)。

2)為用戶提供用電負荷曲線，幫助用戶進行用電負荷曲線優(yōu)化分析、企業(yè)生產用電成本分析，為用戶提供合理使用電能，提高用電效率，開展能效管理等數(shù)據(jù)分析和技術指導工作。

3)落實政府批準的錯峰、避峰等需求側管理措施和方案。

4)監(jiān)測用戶端電能質量，為相應的技術及管理工作提供基礎數(shù)據(jù)信息。

5)為判斷供電故障提供數(shù)據(jù)依據(jù)，提高故障搶修響應能力。

四. 電力營銷管理支持功能

負荷管理系統(tǒng)對電力營銷管理支持功能包括遠程抄表，電費回收，電能計量、用電稽查等。

1)遠程抄表

負荷管理中心實現(xiàn)每日定時遠程抄表，保證抄表的及時性并與貿易結算用電能表數(shù)據(jù)的一致性。在數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，通過對數(shù)據(jù)校驗、加密等手段保證數(shù)據(jù)的安全性。

2)電費回收

主要體現(xiàn)在以下三個方面：一是負荷管理中心可利用信息發(fā)布功能，向用戶發(fā)送相應催費信息;二是利用負荷控制功能，實施催費限電，當用戶違背電力法，不按時履行繳納電費義務時，可利用負荷控制功能限制用戶繼續(xù)用電;三是負荷管理系統(tǒng)提供預售電控制功能，保護供電企業(yè)的正常利益。

3)電能計量及用電秩序管理

負荷管理系統(tǒng)實現(xiàn)對用戶端電能計量裝置運行狀況的在線監(jiān)測，及時發(fā)送異常情況報警，為電能計量裝置的技術管理提供了支撐平臺。具體包括以下三個方面：一是負荷管理終端通過數(shù)據(jù)接口，連續(xù)(循環(huán))讀解電能表數(shù)據(jù)，實時在線監(jiān)測電能計量裝置的運行狀況，對掉電、斷相、欠壓、逆相序、編程計數(shù)、時鐘偏差等異常工況自動報警，并提供事件記錄和相關數(shù)據(jù);二是在線監(jiān)測開關量的變位狀況，及時發(fā)現(xiàn)開關狀態(tài)變位及設施異動情況(如擅自開啟計量柜門等)，并報警和提供相應的事件記錄和數(shù)據(jù);三是為用電異常分析提供依據(jù)，開展負荷跟蹤對比等綜合數(shù)據(jù)監(jiān)測分析功能。

五. 營銷分析與決策分析支持功能

負荷管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集到主站服務器后，通過計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，可為電力營銷管理與分析決策提供技術支持，這主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1)基于采集的基礎數(shù)據(jù)，電力企業(yè)可開發(fā)后臺應用軟件，實現(xiàn)電力銷售市場分析和負荷的短、中期預測功能。

2)可對各行業(yè)用電進行有效統(tǒng)計和分析，并在此基礎上進行行業(yè)的負荷預測。

3)在需求側管理政策指導下，用戶積極參與負荷管理，縮小峰谷比，改善負荷曲線，這就需要在負荷管理系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)上，進行電價激勵實施效果評估及電價調整量化分析。

4)對分時電量動態(tài)統(tǒng)計分析和分時電價經濟指標進行分析。

5)各種用戶和各類行業(yè)用電(負荷、電量)曲線分析和變化趨勢分析。

6)為線損分析和考核管理工作提供數(shù)據(jù)。

7)為業(yè)擴報裝、負荷平衡等業(yè)務工作提供必要的線路負荷和電量數(shù)據(jù)及分析結果。

8)為提高電力用戶服務功能，可面向用戶實時發(fā)布電力供應信息。