电力负荷控制

电力负荷的大小随时间而异，负荷随时间变化的轨迹称为负荷曲线，最大负荷称为高峰负荷，最小负荷称为低谷负荷。由于工业电能不能存储，电力部门的发电功率必须实时跟踪负荷的变化，即高峰负荷时，必须要有和高峰负荷相当的发电容量，而在低谷负荷时，则要停掉很多机组。这种按最大负荷确定装机容量的作法是很不经济的，而且机组频繁地启动和停止对运行也十分不利。因为水轮发电机启动比较简单，所以目前广泛采用水电调峰的办法；另外，可利用抽水蓄能机组在低谷时抽水填谷，在高峰时发电调峰， 也就是说，在负荷处于低谷时，抽水机是用电设备，它将电能转变成水的势能暂时存储起来；一旦用电处于高峰，再将这部分水的势能变成电能并入电网。总之，所有的这些措施都是以大于高峰负荷的总装机容量为前提，以调整发电机组的运行为手段的。

负荷控制利用限制负荷或调整部分负荷用电时间的方法控制高峰负荷， 减小高峰负荷和低谷负荷的差值，以平滑负荷曲线。

在电力系统装机容量一定的情况下，通过合理调整用电时间，为更多用户供电。在电力系统负荷增长的情况下，通过合理调整用电时间，推迟新机组的装机时间；在严重缺电，电力供需矛盾突出的情况下，通过将用户分类， 能停则停，保证对重点用户供电的可靠性。

电力负荷控制在西方虽然应用较早，但真正受到重视是在 70 年代石油危机以后。石油危机的出现，使人们真正认识到节能的重要性。负荷控制可以平滑负荷曲线，提高能源利用的效率，甚至可以通过合理设计负荷、减少电力系统的备用容量，推迟新建电站的建设时间，因而对于电力部门有很大的吸引力。

配电网自动化包括配电线自动化和用户自动化两个方面，前者指对配电线路开关的监控和配电线管理信息的处理，后者指对用户用电量的自动测量和对用户负荷的控制。前者的控制对象是供电部门本身，后者的控制对象是用户。虽然控制对象不同，但两者是紧密相关的。

美国在 70 年代后期至 80 年代以负荷控制为核心，对配电网自动化问题进行了大量开发工作。例如由美国电力科学院和能源部资助的配电网自动化通信系统研究，投资 1000 万美元，包括五个工程，每个工程的控制对象至少

为 700 个。该项目于 1976 年开始，1980 年完成，取得了很好的结果。1980 年完成的由通用电气公司和联合爱迪生公司负责的 PROBE 计划在系统构成和多种功能配合方面也取得了很好的经验。1984～1988 年间，电力科学院协调开展了一系列配电网自动化的研究工作，其中五个最大配电网自动化的投资超过 1500 万美元。

如果说 70 年代的石油危机给了配电网自动化和负荷控制强大的推动

力，那么 80 年代微电子及微型计算机的发展又提供了强有力的手段。目前已经进入了综合配电线自动化和用户自动化两个领域并包含其它功能的配电网综合自动化阶段。这个阶段的主要特点是应用计算机网络技术构成分层分布监控系统，集负荷管理、配电线控制、信息管理、电费结算、规划、运行等于一个系统；软件和硬件都采用国际标准；使用具有微处理机的智能终端； 将人工智能等新技术用于供电故障点检查及恢复供电操作，提高了供电的可靠性和缩短故障停电时间；及利用地理信息系统对供电设备进行管理等。

我国电力供应长期短缺，负荷的监督和控制尤其显得重要。目前不少地方采用的在高峰时强行拉路的分片轮流停电的办法，给用户带来了极大的不便，对有些重要用户造成经济损失。在用户方面，由于电力使用不合理，浪费能源的现象也十分严重。因而有关方面对电力负荷控制十分重视，原国务院电振办曾出资支持了四个试点，取得了可喜的效果。如今，以配电线载波、有线通信和无线电为通道的系统均有运行。在分散控制方面，我国自行研制的电力定时开关和电力定量器都是适合我国国情的产品。但总的说来，我国的负荷控制水平和工业化国家的差距还是比较大的。