配电自动化系统7.ppt

《配电自动化系统7.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《配电自动化系统7.ppt（27页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室第第7 7章章 负荷控制和管理系统负荷控制和管理系统l电力负荷管理系统：是实现电力负荷管理系统：是实现计划用电、节约用电、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安全用电的技术手段，也是配电自动化的组成部分。部分。l电力负荷管理目标：通过削峰填谷使负荷曲线尽电力负荷管理目标：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，保障电网可能变得平坦；确保供用电的平衡，保障电网安全经济运行。安全经济运行。2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室7.1 7.1 负荷控制系统的概念和类型负荷控制系统的概念和类型

2、1.负荷控制系统种类负荷控制系统种类1 1）音音频频电电力力负负荷荷控控制制：利利用用高高低低压压配配电电线线传传输输音音频频控制信号，实现电力负荷控制。控制信号，实现电力负荷控制。2 2）无无线线电电电电力力负负荷荷控控制制：利利用用无无线线电电信信道道传传输输控控制制信号，实现电力负荷控制。信号，实现电力负荷控制。3 3）配配电电线线载载波波电电力力负负荷荷控控制制：利利用用配配电电线线传传输输载载波波控制信号，实现电力负荷控制。控制信号，实现电力负荷控制。4 4）工工频频电电力力负负荷荷控控制制：利利用用输输电电线线传传输输的的工工频频电电压压的畸变信号，实现电力负荷控制。的畸变信号，实

3、现电力负荷控制。5）混混合合负负荷荷控控制制：利利用用两两种种以以上上控控制制方方式式组组成成的的电电力负荷控制系统。力负荷控制系统。2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室2.2.负荷控制系统组成负荷控制系统组成l组成：组成：负荷控制中心（主控站）、负荷控制终端负荷控制中心（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（被控端，在用户端，受电力负荷控制中心监视和控制）。和控制）。l负荷控制终端分类：负荷控制终端分类：单向终端、双向终端。单向终端、双向终端。l单向终端：单向终端：可分为遥控开关、遥控定量器；只能可分为遥控开关、遥控定量器；只能接收负荷控制中心的

4、遥控命令。接收负荷控制中心的遥控命令。l双向终端：双向终端：可分为双向控制终端、双向三遥控制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、实终端；可与负荷控制中心进行双向数据传输、实现当地控制。现当地控制。2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室一种典型的双向控制终端一种典型的双向控制终端2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室典型双向控制终端的智能部分典型双向控制终端的智能部分2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室典型双向三遥终端组成框图典型双向三遥终端组成框图2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室3.3.

5、负荷控制方式负荷控制方式(1)(1)l1）降压减负荷）降压减负荷l根据根据P=U2/R，电压的变化对负荷影响较大，若电压电压的变化对负荷影响较大，若电压降低降低5%，负荷将减少近，负荷将减少近10%；l电网电压允许在电网电压允许在10%额定范围内变化，可通过暂时额定范围内变化，可通过暂时降低线路电压减轻系统总负荷。降低线路电压减轻系统总负荷。l可采用线路电压调整器可采用线路电压调整器VRC（Voltage Reduction Controller）接收控制中心命令调节分接头动作，一接收控制中心命令调节分接头动作，一般分般分5步调整：步调整：1.5%、3%、4.5%、6%、7.5%。l这种负荷控

6、制方式不涉及用户负荷的拉闸限电问题，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。但投资较大。2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室3.3.负荷控制方式负荷控制方式(2)(2)l2）用户可控负荷周期控制）用户可控负荷周期控制l对用户可控负荷对用户可控负荷(空调、热水器、储热系统、冷藏库、空调、热水器、储热系统、冷藏库、冷热水泵等冷热水泵等)灵活、有效的一负荷种控制方式。灵活、有效的一负荷种控制方式。l一般通过可寻址的智能电能表实现，根据其峰、平、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。此电能表要谷三个不同时段的电能对负荷进行

7、控制。此电能表要求具双向通信功能。求具双向通信功能。l3）切除用户可控负荷）切除用户可控负荷l最简单的一种减负荷措施，由单向通信的负荷管理终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，通过简单的端完成，通过简单的“合闸合闸”、“分闸分闸”命令控制负命令控制负荷。荷。l根据电网实际情况，将三种负荷控制方式有机组合起根据电网实际情况，将三种负荷控制方式有机组合起来，实现最佳负荷控制。来，实现最佳负荷控制。2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室7.2负荷控制系统的基本结构和功能负荷控制系统的基本结构和功能l1负荷控制系统的基本结构负荷控制系统的基本结构一般以市一般以市（地）

8、为（地）为基础构建基础构建负荷控制负荷控制系统，规系统，规模不大时，模不大时，可省去县可省去县（区）负（区）负荷控制中荷控制中心。心。2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室2负荷控制系统的功能负荷控制系统的功能l1）负荷控制中心主控机的功能）负荷控制中心主控机的功能l管理功能（负荷控制方案、报表打印）；管理功能（负荷控制方案、报表打印）；l负荷控制功能（各种控制命令发出）；负荷控制功能（各种控制命令发出）；l数据处理功能（数据计算处理、曲线绘制、画面数据处理功能（数据计算处理、曲线绘制、画面刷新、告警、密码口令等）；刷新、告警、密码口令等）；l系统自诊断自恢复功能；系统自诊断自

9、恢复功能；l遥信功能（与上级调度中心、负荷控制中心、计遥信功能（与上级调度中心、负荷控制中心、计算机网络通信）；算机网络通信）；l其它功能（调试时与终端的通话、配网中设备分其它功能（调试时与终端的通话、配网中设备分合操作与运行情况的监视）。合操作与运行情况的监视）。2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室2 2）负荷控制终端的功能）负荷控制终端的功能 l根据根据负荷控制终端分类（单向终端、负荷控制终端分类（单向终端、双向终端）采用相应的功能。双向终端）采用相应的功能。l具体见表具体见表7 71 1。2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室7.3 7.3 无线电负荷控

10、制系统无线电负荷控制系统 典型典型无线无线电负电负荷控荷控制系制系统组统组成成2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室负荷管理系统控制中心的构成负荷管理系统控制中心的构成2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室7.4 7.4 音频、载波混合负荷控制系统音频、载波混合负荷控制系统2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室7.5 7.5 配电网的负荷预报配电网的负荷预报l负荷预报对电网安全与经济运行意义重大。负荷预报对电网安全与经济运行意义重大。l配电网负荷预报分类：配电网负荷预报分类：l1.地区负荷预报：地区负荷预报：配电网一日至一周逐小时的配电网一日至一

11、周逐小时的总负荷或某一区域的负荷预报，主要用于购电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。计划与供电计划。l2.母线负荷预报：母线负荷预报：配电网总的或某一区域各负配电网总的或某一区域各负荷点（母线）的负荷预报，主要用于状态估计荷点（母线）的负荷预报，主要用于状态估计或潮流计算或潮流计算。2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室1.1.地区负荷预报地区负荷预报l地区负荷预报可针对整个配电网，也可针对某地区负荷预报可针对整个配电网，也可针对某些地区进行。些地区进行。l短期负荷预报：短期负荷预报：一般以日为周期，时间间隔为一般以日为周期，时间间隔为1h、0.5h或或1

12、0min，对每周对每周5天工作制，时间周天工作制，时间周期可定为期可定为1周，时间间隔可用不等间距（负荷快周，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）。速变化时取小间距，平缓时取大间距）。l预报的数学方法：预报的数学方法：最小二乘法（最常用）、线最小二乘法（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。神经网络法、灰色理论等。2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室负荷预报步骤负荷预报步骤l1）分析历史数据：分析历史数据：找出负荷变化规律，建立负荷找出负荷变化规律，建立负荷预报模型。预报模

13、型。l2）建立线性变化模型：建立线性变化模型：将过去几日平均负荷曲线将过去几日平均负荷曲线按时序画在一张图上，按此曲线的延长段即可预报按时序画在一张图上，按此曲线的延长段即可预报次日平均负荷。次日平均负荷。l3）建立负荷周期变化模型：建立负荷周期变化模型：用一日平均负荷除以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；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取此曲线的各时段均值，即可得到次日负荷变化周期曲线。期曲线。l4）负荷预报：负荷预报：按线性模型预报次日负荷评价值，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

14、变化系数，两者相乘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。即可得到次日负荷预报值。2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室负荷预报举例（按负荷预报举例（按3天负荷数据为例）天负荷数据为例）a)日实日实时负荷时负荷曲线；曲线；b)日平日平均负荷均负荷曲线；曲线；c)日负日负荷周期荷周期变化曲变化曲线线2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室预报过程（预报过程（1）l假设前假设前3天负荷资料：天负荷资料：lZ1,1Z1,2Z1.3Z1,24第第1日每小时负荷；日每小时负荷；lZ2,1Z2,2Z2,3Z2,24第第2日每小时负荷；日每小时负荷；

15、lZ3,1Z3,2Z3,3Z3,24第第3日每小时负荷。日每小时负荷。l1）计算每天日负荷均值：计算每天日负荷均值：2）将将3个日平均负荷个日平均负荷Xi 拟合为直线，即：拟合为直线，即：2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室预报过程（预报过程（2）由此可以预报第由此可以预报第4日的负荷均值为：日的负荷均值为：采用最小二乘法求系数采用最小二乘法求系数a、b，即：即：2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室预报过程（预报过程（3）4）将第）将第4天的负荷均值和周期变化系数相乘，即可天的负荷均值和周期变化系数相乘，即可得到第得到第4天的负荷预报值：天的负荷预报值：3）

16、计算日负荷周期变化系数：）计算日负荷周期变化系数：将前将前3天的时段均值作为第天的时段均值作为第4天的周期变化系数，即：天的周期变化系数，即：2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室预报过程（预报过程（4）l按上述方法进行负荷预报后，还应考虑实际电网可能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：遇见的其他变化因素：l1）气象变化；）气象变化；l2）临时性社会事件。）临时性社会事件。l对于气象变化因素，可采用下式修正均值：对于气象变化因素，可采用下式修正均值：对临时性社会事件，主要指有影响力的电视节目，一般对临时性社会事件，主要指有影响力的电视节目，一般是事

17、先预告，可在对应时间段上加上经验值得到：是事先预告，可在对应时间段上加上经验值得到：2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室2.2.母线负荷预报母线负荷预报l在配电网不可能实时量测到每一母线上的负荷，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。地区负荷近似地分到各母线上。l对每个母线给出一个负荷分配系数，将地区负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。荷乘此系数便可得到各母线上的负荷。l各地区、各母线上的负荷性质不同，变化规律各地区、各母线上

18、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。不一致，实际中采用层次负荷模型。2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室负荷层次模型（四层）负荷层次模型（四层）2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室负荷层次模型处理方法负荷层次模型处理方法l对应各负荷层次间设定负荷分配系数，且分配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系数周期变化，以表示上下不一致的负荷周期变化曲线。变化曲线。l给定各负荷层的负荷分配系数后，只要给出上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、得到各母线负一层的负荷，便可则逐

19、层分配、得到各母线负荷。荷。l负荷层次划分原则：负荷层次划分原则：依据各层次负荷曲线形状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。是否一致进行，不一致者分层，一致者不分层。2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室不同类型负荷与负荷分配系数举例不同类型负荷与负荷分配系数举例不同类型负荷不同类型负荷随时间变化的负荷分配系数随时间变化的负荷分配系数1居民负荷；居民负荷；2工矿负荷工矿负荷3商业负荷；商业负荷；4合成负荷合成负荷2023/1/17中国矿业大学智能电器与微机保护研究室作业作业l电力负荷管理系统的目标（作用）。电力负荷管理系统的目标（作用）。l电力负荷控制系统的组成。电力负荷控制系统的组成。l负荷控制终端的分类。负荷控制终端的分类。l负控原理。负控原理。