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新一代负荷控制管理系统的应用 |
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| 新一代负荷控制管理系统的应用 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 9:21:08  |
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汪锡成 辽宁省大石桥市农电局
随着经济的发展及人们生活水平的提高，用电结构和需求发生变化，不可避免的出现了供电紧张的情况。在目前，是否能够有效控制现有用户用电负荷仍然是解决供电紧张的关键。
传统的电力负荷管理系统大多只具有简单的终端设备，整体的用电负荷分析还要依靠人为处理。经过近10年的发展，全国35个省会城市和计划单列市，200多个地市及县级市都不同程度地建立起了负荷控制系统，根据国家计划用电的需要，具有“不超不限，谁超限谁”以及“控制到户”等功能，这对前些年在严重缺电的情况下保证电网正常供电，保障工农业生产和人民生活正常用电发挥了重要作用，取得了显著的经济效益和社会效益。但随着国家经济体制由计划经济向市场经济的过渡及发展，原有的电力负荷管理系统已远远不能满足用电管理的现实需要，除了要求终端能够满足基本的控制功能，信息的采集功能要进一步加强，同时也要求软件系统的功能进一步延伸，能够对采集来的数据进行有效分析、保存，为用电决策提供科学支持，还要做到与其他部门对信息的使用和一致性要求，与调度、配网、售电 mis等系统交换信息，满足其他部门的需要，形成灵活完整的综合系统。
1 新一代负荷管理系统
随着现代化管理的不断深入，电力负荷管理系统作为电力需求侧管理的重要技术手段，已越来越显示出它的实用价值，其推广和应用的程度从某种意义上反映了电力需求侧管理的现代化水平。不断发展的计算机及通讯技术为电力负荷管理系统新功能的扩展提供了有力的支持，新的技术不断出现，极大的方便了系统功能的扩展。
C/S又称Client/Server或客户/服务器模式。服务器通常采用高性能的PC、工作站或小型机，并采用大型数据库系统，如Oracle、Sybase或 SQL Server，客户端安装专用的客户端软件。C/S的系统结构能充分发挥客户端ＰＣ的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器，对应的优点就是客户端响应速度快，能够给服务器减轻压力，而且有更高的安全性和稳定性。
随着计算机硬件技术的发展，新的硬件特性已经能够保证J2SE设计的程序具有可靠的高效性，能够满足实时监控系统的技术要求。同时java又具有其他编程语言所无法匹敌的跨平台特性，可以在Windows、Unix、Linux等操作系统下正常工作，确保了在系统升级之后原有软件几乎可以原封不动直接运行。
为了满足主站与终端的通讯需要，现在多采用无线电、光纤等通讯方式，针对实施负荷控制的各个大用户位置分散，地理条件复杂的实际情况，GPRS（移动）或者CDMA（联通）便成了经济实用的首选方式。
由中国移动提供的GPRS服务是一项高速数据处理的科技，它在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP和X.25分组数据接入服务，可以确保用户数据得以高速传输并且实时在线，它的收费按照流量计费，这样在降低了服务商的运营成本的前提下也降低了用户的使用费用，同时可以借助运营商的通讯网络，只要是在运营商可以提供通讯服务的范围内都可使用，做到了覆盖范围广，能够可靠的处理大量分散用户的数据通讯。
GPRS是解决进行负荷管理的大用户对象数量大、地理位置分散的有效通讯方式，并且可以借助于中国移动的通讯网络解决高山、洼地等特殊地理情况下的通讯，降低了铺设有线线路或者自行架设基站的成本。
当前国内通讯模块的生产厂家众多，这为系统选择合适模块提供了更多的选择。对于模块的技术要求，除了对于模块的通讯可靠性要求可靠之外，结合本地实际情况，针对冬季气温低（室外低于-30℃）、春季扬沙大的情况，模块的耐低温、耐风沙成为另一项更重要性能指标。
新型负控系统的GPRS通讯网络的设计：
·将通讯模块与负控终端的232（或485）通讯端口连接，进行数据传输
·各个通讯模块通过GPRS网络将数据传输到通信运营服务商提供的服务节点机上
·运营服务商通过APN专网把采集的数据转发到负控系统的数据接入服务器上
·负控系统的前置从数据接入服务器获取或发送数据如图1所示
随着国家对负荷管理系统的进一步规范化，结合本地用电特性，选择符合《电力负荷管理系统统用技术条件（试行版）（2004年11月）》的负控终端，同时要求终端设备与主站的通讯规约支持《电力负荷管理系统数据传输规约-2004》，终端本身具有远程抄表功能，能够支持当前流行的多种厂家电表的常用规约。
在系统设计伊始便与开发商密切合作，在系统开发阶段便有局内技术人员参加，使得新系统更加适合实际需要。负荷管理技术的发展，终端设备已不再是垄断性的产品，大量可靠产品不断出现，由局技术人员自主挑选可靠产品不止可以降低运营成本还可充分利用局内人力资源，提高系统可操作性及灵活性
主站自动采集和处理终端的采集数据，通过丰富的展现界面把所需要的数据高效清晰的表示出来，比如通过一次接线图展示设备全网布局，通过可明亮变色的图元显示监控开关的遥信状态，通过生成日、月负荷实时及历史曲线，自动生成历史数据报表等；主站的界面设计简洁明了，具有友好的展现方式，便于操作；主站的自动采集时间、内容、对象可设置，最小采集间隔为5分钟；主站定时自动采集终端冻结的有/无功电能量和分时电能量；主站自动采集或随机召测终端抄收的电能表实时数据、冻结数据等。主站可采集终端运行工况、控制状态、开关状态、电能表运行工况等信息，并且维护终端设备台账，便于管理；主站也具有自动采集或随机召测功能，当自动数据采集失败时，主站可以手动征召数据，保证数据的完整性 。实时数据控制功能有功率定值闭环控制、电能量定值闭环控制和遥控等控制方式，控制操作设有操作权限和密码并保存操作记录；主站收到终端上报的重要事件和定时查询到事件，发出告警信号，并显示相应事件内容；主站与终端按《电力负荷管理系统数据传输规约-2004》进行数据传输；主站监视通讯通道状态，并且记录通讯事项；主站前置支持多种转发规约，也可提供数据访问接口，与其他电力管理系统的数据交换。
主站设备包括前置机、数据库服务器、工作站、防火墙等节点机，前置机可以接入Internet，主站配置必须满足《电力负荷管理系统统用技术条件（试行版）（2004年11月）》的要求，系统能够不间断运行，具有实时性、可靠性、稳定性和安全性，同时具有较强的可维护性、可扩性。
数据库采用Oracle商务数据库，确保数据的安全可靠，为系统的正常运行提供数据依靠；主站操作系统采用Windows Server或者Linux操作系统，支持多线程、多进程，具有较高的并发处理功能，有着有效的安全保护机制；系统应用程序应采用C/S结构，提供友好的操作界面。应用软件系统使用Java编写，采用结构化设计和面向对象设计的方法，具有良好的稳定性、可修改性和可重用性，符合程序开发设计的主流；同时设计有故障恢复方案，在发生严重故障时，可以采用设计好的故障处理预案，快速恢复系统。
进一步详细介绍节点机的运行模块，如图2所示。
3 实用检验
新设计的负控管理系统在我局的试运行阶段，显示出功能全面，GPRS通讯数据采集及时可靠，控制准确，应用方便简单，界面友好直观，展现手段丰富。为我局在新阶段的负荷管理工作提供了可靠方便的管理工具，有效管理负荷应用，提高了工作效率。经过目前运行阶段的观察，整套系统技术先进，稳定可靠。随着负荷管理工作的进一步深入，新的情况下的应用要求将要继续添加到这套新系统中，不断丰富完善，更好的为用电需求侧管理（DSM）服务。
参考文献
[1] 电力负荷管理系统数据传输规约-2004. 国家电网公司生产运营部.
[2] 电力负荷管理系统统用技术条件（试行版）（2004年11月）. 国家电网公司生产运营部。
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