摘要：本文主要对电力载荷控制和发展应用进行总结，首先分析电力负荷控制的特点和分类，总结电力控制系统的主要功能，最后总结了电力负荷控制系统的发展历程。
关键词：电力负荷控制技术；发展；应用；综述
引言：通过使用电力负荷控制技术，能够有效控制电力高峰负荷和峰谷负荷之间的差，通过有效的资源调动，提高电力需求侧的管理水平。该技术能够根据用户的实际用电情况来分配电力，保证用户能在用电高峰期正常用电，在用电的低谷时段能够增加载荷投入保证供电系统的安全。
一、电力负荷控制技术的分类和特点
电力负荷控制技术通常可以分为直接控制和间接控制两种，间接控制在该技术最开始出现的时候就已经存在，到现在仍然使用，包括通过行政立法手段规定电价，或者使用行政命令或经济措施来干涉用户的载荷[1]。直接控制包括负荷控制和电量控制，负荷控制包括峰段负荷控制、谷段负荷控制、最大需量控制，电量控制包括枯水期电量控制、丰水期电量控制。直接控制还可以划分为分散控制和集中控制。分散控制指的是在用户侧安装具有控制功能的装置，比如开关钟等，这些不同的控制装置，既能独立工作，相互之间也存在联系和协同。集中电力负荷控制是指负荷控制中心通过对各种电力负荷控制装置发出控制的指令，接受控制装置所发来的数据，进行相关的反应，从而对整个电力系统进行控制。
集中控制系统比分散控制系统的灵活性更高，更加能适应电力存在变化的电网输送控制，并且，随着当前计算机技术的进步，集中负荷控制的功能也变得十分强大，已经成为了实现现代化负荷管理的重要手段。集中电力负荷控制系统可以按照主信道的类型分成有线和无线两种。
1.1 无线电负荷控制技术
该技术对各种信息和数据进行无线传输，电力控制中心发送和接受信息也都是使用无线电台、信号中转站、信号接受执行站，因此能够向大量的地区发送不同的指令，通过供电控制中心就能够控制所有的供电设备[2]。
1.2 工频负荷技术
该技术通过变电站的工频信号发射装备，使用配电网络进行信号传输，设备在工作时接受控制中心发射的控制信号，当配电变压器的低压侧电源电压低于0.15时，会产生一个畸变信号，再将信号返回高压侧，之后再转向低压侧传输。信号的接收设备确定电压过零前的畸变就可以获得信息，从而对电网进行负荷控制。
1.3 载波负荷控制技术
这种技术相比之前的技术直接和便利，扩展性强。载波信号附加在高压线上，然后通过高压线进行传输，接收端通过高压线获取数据信息，从而实现一对一的远程通讯。该技术是将10千赫的控制信号附加在220伏特到10千伏的高压母线上，配电网络将帮助信号输送到低压端，低压设备就能从电源中读取信息，从而达到控制的目的[3]。
1.4 音频负荷控制技术
这种技术是最早出现的负荷控制技术，和载波技术相似，将信号注入设备安装在变电站中，注入设备包括载波式音频信号发射机、变电站控制端机和信号耦合装置。变电站接收到控制中心的信号后会将信号转给载波式音频信号发射器，然后发射机将信号放大变成控制信号，在经过耦合后进入配电网络，传送给用户端[4]。
二、电力负荷控制技术的功能
2.1 遥测
遥测功能的实现分为自动廵测和人工召测两种。进行自动廵测时，计时器控制在每天的零点开始自动从其他终端中读取数据，并将数据储存起来，同时每天定时从远端读取一天的运行数据。每个月也从远端的终端获取一次数据，在数据库中保存[6]。人工召测则相反，是不定时的进行各种数据的获取，也可以通过人工召测的方式获取之前获取失败的数据，并将数据储存在数据库中。
2.2 遥控遥信
这个功能需要远程控制一些机械设备合闸拉闸、功率控制状态、电量控制的状态，并显示召测用户的开关闭合状态。
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2.3 远端终端闭环控制
这项功能包括：功率控制时段和定值；日用电量或月用电量定值；制定各项浮动系数；远端终端的保电控制和剔除；控制远端终端的功率控制和电量可调开关。
2.4 用电管理
实现远程的抄表和电费结算，免去上门的麻烦；通过远端的集中监测状况，实时的判断状况；监控地方的小型电厂，保证其按要求发电和供电；和其他部门之间共享信息。
三、电力负荷控制技术的发展
电力工业发展和科学技术水平的提升，只有更加先进的电力负荷管理才能满足当前的社会需求，也促使其从初级阶段进入了当前的高级阶段，从最开始的见解控制变成了现在的直接控制，从原来的分散控制发展到了现在的集中控制。
最初，电力在生活当中的主要用途是照明，发电机组的容量很小，启动也十分方便，只需要按时启动和关闭发电机就能够控制电力供应。随着电力在工业中的应用范围逐渐变得广阔，电力变成了连续生产，此时改变电力供应的方法是增加或者减少发动机组，通过启动或关闭发电机来调整电力的整体负荷[6]。
在20世纪初期，经济措施鼓励用户均衡用电，通过相关技术的使用，来控制那些可间断供电的用电设备，有效降低峰谷用电载荷差，优化负荷曲线，保证电力输送的安全。当时通过实行峰谷分时电价，以经济间接的控制电力负荷，目前仍然被各国所使用。但是在一些情况下，仍然需要采用直接的措施来对用户的用电进行控制，技术的基础是利用一些电气设备具有储能特性和间断供电的可能性，在用电高峰期轮流对这些设备停电，从而出现了定时开关这个最初的电力负荷控制设备。
集中性电力负荷控制最早在20世纪30年代的英国使用，英国最开始研究了音频电力负荷控制技术，但是随着二战的到来，该技术的研究停止。战后，法国、西德、瑞士开始使用音频负荷控制装置，其他国家也很快开始使用。最初，音频负荷控制系统的音频信号是石油高频旋转的电机产生的，系统的工作效率很低，能控制的用户数量也很少。
随着电子技术的出现和发展，以及后来的计算机技术得到广泛的时候，现代的音频控制系统逐步取代了过去机械的电子式中央控制器，通过可控硅静态换频器，无论是在功能、稳定性还是在价格上都比过去优秀很多。
四、我国负荷控制技术的发展
我国的电负荷控制技术研究和应用历程可以分为三个阶段。第一个阶段是在20世纪80年代的探索阶段，当时我国通过研究和借鉴国外的各种技术和使用方法，自主研制了音频、电力线载波和天线电控制等多种装置，这些装置在国内的发达城市开始使用；第二阶段是有组织的进行试点，试点使用的是由我国完全自主研发的音频和无线电负荷控制系统，分别在二线城市安装使用；第三阶段在20世纪90年代末期，负荷控制技术在我国得到了全面的推广，有二百多个地级城市的供电系统安装了负荷控制系统。
结束语：电力负荷控制技术是维护整个供电系统安全的重要手段，能够充分发挥控制系统在电力计量上的优势，推动供电的现代化管理，随着电力负荷控制技术的成熟，在未来该技术将会有更加广泛的应用。
参考文献：
[1]李鑫,王正松,张莉.电力计量中负荷控制技术的发展[J].黑龙江科学,2016,7(15):127-128.
[2]史宇新.电力计量中负荷控制技术的发展及其应用[J].民营科技,2014(12):75.
[3]贾志强,元伟.电力计量中负荷控制技术的发展及其应用探究[J].中国电力教育,2013(33):215-216.
[4]魏杰.电力负荷控制技术的发展与应用综述[J].黑龙江电力,2007(02):157-160.
[5]谭刚. 电力负荷管理系统的设计、分析与研究[D].重庆大学,2003.
[6]王晓华,王世奇,赵书强,梁志瑞.电力负荷控制及其应用综述[J].电力情报,1994(03):4-10.
论文作者:张家斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/21
标签：负荷论文; 电力论文; 技术论文; 信号论文; 控制系统论文; 电量论文; 载波论文; 《电力设备》2018年第23期论文;