摘要：电力负荷自动化管理系统本身具有负荷管理、负荷预测等功能，另外，我们又开发了对电能表计量进行监测的功能。
关键词：电力负荷自动化管理；电能表
目前的电力负荷管理系统通常涉及通信技术、计算机技术、自动控制技术。
1.电力负荷管理系统
最近20几年中，电力负荷管理系统经历了从单系统到双机系统再到现在的网络系统的发展过程。其功能也逐步由单纯的限电跳闸发展到现在的用电管理功能等功能综合一体的综合管理系统。随着市场的发展需要，应用于电力负荷管理系统的无线通信协议也逐渐发展出统一的标准。目前，全国从事电力负荷管理系统研发和生产建设的厂家有十几家。
1.1电力负荷管理系统的功能
现代电力系统包含下面几个功能：多功能用电监控、远程抄表、自动采集、防窃电、报警功能、外延联网功能。很容易升级换代，通信手段灵活。需要注意的是多功能用电监控其内容包含有相关参数设置、数据查询、改善电压调整率、改善功率因数、远程控制客户端开关、地区客户用电功率监控、对终端采集数据处理、生成数据库和灵活控制电力峰值负荷。
1.2管理中心的设计和建设
电力负荷管理系统的管理中心也就是系统主站，起作用时完成中断采集数据的收集处理和回馈。管理中心是一个严密复杂的系统。一般由电脑内部局域网和相关主控软件构成。电力负荷管理系统的终端和主站基本都采用微机和数字通信系统构成。可以一定程度上实现削峰填谷的功能。管理中心通常是标准的以太网结构，星型链接实现。结合电脑相关技术可以发现，这种结构是有利于未来进一步扩展管理中心功能的。只要软件和硬件跟得上，随时可以进行新的主站设备添加。具体来说，管理中心的建设包括数据库服务器、web服务器和应用服务器的建设。这三种服务器功能不同，但有机地组合在一起，可以完成所需要的数据收集处理和发送功能。必须注意的是主站服务器的搭建应该做好充分的数据备份考虑。这是电力负荷管理系统的应用环境的客观要求。因为电力负荷管理客观需要大规模的数据处理能力，因此在具体选择三种服务器设备的时候，需要做好充分的余量考虑，尽量选取性能和配置更先进的主机系统来承担服务器的任务。
1.3系统安全性建设
电力负荷管理系统的数据结果是作为最终计费依据的，因此在系统建设和设计中应充分考虑系统的安全性。需要对系统新硬件增加、设备信息备份等过程的安全性进行关注。目前的系统搭建方式通常将对外网关设置在Web服务器上，而Web服务器则置于内网和外网的链接之间。这样能够通过对Web服务器的安全性加固来很好地保证内外网的隔离，充分保证数据安全以及访问自由。同时相应的数据程序等也应进行必要的加密手段保护。
2.用电参数采集
电力用户的用电参数是通过负荷管理终端机的数据变送器来进行采集的。为实现对电能表计量进行监测，电流、电压、功率和电能表的表示数都取自于电能计量装置回路。电能表元件I流过的电流是Ia，所承受的电压是Uab，它们之间的夹角是（30º+h），元件Ⅱ流过的电流是Ic，所承受的电压是Ucb，它们之间的夹角是（30º-h），功率PΣ计算表达式为：
PΣ=PΙ+PⅡ=UabºIaºcos（30º+h）+UcbºIcºcos（30º-h）=U ºΙ（cos30ºcosh-sin30ºsinh+cos30ºcosh+sin30º-sinh）
终端机数据采集通常分为两路进行，一路是通过变送器来采集电能表的电流、电压，经模数转换后，送给80C552主控制板进行数据处理成01代码，另一路是通过RS232接口和RS485接口来采集电能表的脉冲量和表示数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电能表的表示数在主控制板中不做任何数据处理，直接打包发回中心站，脉冲量送给80C552主控制板后，同样也处理成01代码，用01代码去调制所规定的通讯频点，最后按数据地址，经数传电台发射出去。
3.案例分析
在电力负荷自动化管理系统运行的2a中，发现有的电力用户私拉计量电压互感器刀闸、表前短接电流回路或断开电压端子等现象，都得到了及时处理。下面针对2个特殊实例进行分析。
例一，负荷管理中心站在召测数据的时候发现，一家10KV电力用户的电压为Uab=5580V，Ubc=5560，Uca=10000V。我们在现场终端机侧所测得的电压和召测的数据是相同的。在查找故障点时发现电压B相端子松动，导线虚接，造成电能表少计电量。当B相电压断开的时候，电能表元件Ι的电压线圈串联在一起，并接在线电压上，则元件Ι的电压线圈所承受的电压是Uac的1/2，元件Ⅱ所承受的电压是Uca的1/2，功率计算公式是：PΣ=PΙ+PⅡ=0.5Uabº Iaºcos（30º-h）+0.5Uca Icº cos（30º+h）=0.5Uº I[cos（30º+h）+cos（30º-h）]=0.866UºIºcosφ，计算结果和第一式比较，少计量1/2。
例二，负荷管理中心站在召测数据的时候，发现一家10KV电力用户，表计通过RS232接口没有输出脉冲量，功率是零，RS485接口输出的表示数没有变化，三相电压平衡，AC相电流分别是Ia=13.6A，Ic=13.2A，从召测上的数据可以看出，电能表不计量。经现场调查发现：该电力用户增容，CT变比由原来的20/5更改为30/5后，电能表就不计量。从图一中可以看到，当AC相电流接反的时候，功率表达式为：
PΣ=PΙ+PⅡ=Uabº Icº cos（120º-h-30º）+Uabº Iaº cos（120º-30+h）=UºI[（cos（90º-h）+cos（90º+h）]=0
经电流相位测定，确实是AC相电流接反，换相后电能表正常计量。
4.电力负荷管理系统未来发展趋势
电力负荷管理系统当前在我国已经处于实用化的完善阶段。随着现代数字技术的应用，管理系统正逐步成为电力数字化管理的核心组成部分。未来的系统建设中，充分考虑系统建设的功能设计和安全性设计是一个重要的发展方向。
未来的电力负荷管理系统首先应当是具备更新的组网方式。现有的组网方式中，主要依靠无线通信完成信息传输。受限于无限通信本身的缺陷，大面积推广无线管理系统成本高昂。随着通信运营商的技术应用，是否可以考虑逐步地推进无线、有线和移动通信计数的结合性通信方式来进行组网。从规模上来说，未来的组网方式必然考虑更大规模更节约成本的建设方式。
未来的电力负荷管理系统还应当是具备更多的管理和服务功能的。现在的管理系统一般以数字远程抄表和遥控终端操作来代替传统的人工工作方式。未来，进一步推广这一理念，并在数字化管理的基础上根据市场和企业运营的具体要求来适度增改一些功能是必然的趋势。这是一个对现有管理系统的完善过程。
5.结语
在应用电力负荷管理系统检测电能计量装置中，已经查出多起电力用户违章、窃电现象，收到了一定的成效。为了充分发挥这个系统的作用，我们正在积极学习有关方面的知识，进一步开发出多方位的功能，为电力系统做出更大的贡献。
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论文作者:杜春辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/23
标签：管理系统论文; 负荷论文; 电力论文; 电压论文; 电能表论文; 功能论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第17期论文;