1、內(nèi)容提要：本章介紹了供電系統(tǒng)的基本功能以及變電所綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，還介紹了備用電源投入裝置，最后介紹了自動重合閘裝置。第7章供電系統(tǒng)變電所的自動化第7章 供電系統(tǒng)變電所的自動化第一節(jié) 概述第二節(jié) 變電所自動化系統(tǒng)的基本功能第三節(jié) 變電所綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)第四節(jié) 備用電源自動投入裝置第五節(jié) 自動重合閘裝置第一節(jié) 概述 變電所的自動化系統(tǒng)就是將變電所的二次設(shè)備（包括：繼電保護裝置、控制裝置、測量裝置、信號裝置）通過計算機網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)代通信技術(shù)綜合集成為一體，實現(xiàn)變電所運行管理自動化的系統(tǒng)。 一、變電所的自動化系統(tǒng)的定義 二、變電所的自動化系統(tǒng)的主要功能 具有微機保護，數(shù)據(jù)、信號采集與測量，自動控
2、制，運行監(jiān)視，打印記錄，故障錄波與測距，信息儲存與分析，自診斷，與調(diào)度所通信以及接受、處理和傳送來自線路需經(jīng)變電所傳送的信號等功能。 三、變電所的自動化系統(tǒng)的目的 1）在中、低壓變電所中采用自動化系統(tǒng)，取消常規(guī)的保護、監(jiān)視、測量、控制屏，以全面提高變電所的技術(shù)水平和運行管理水平，并逐步實行無人值班，達(dá)到減員增效的目的。 2）對于高壓大型樞紐變電所的建設(shè)和設(shè)計來說，采用自動化系統(tǒng)，解決了各專業(yè)在技術(shù)上保持相對獨立而造成的互相脫節(jié)、重復(fù)投資，甚至影響運行可靠性的弊端。達(dá)到提高自動化水平和運行管理水平的目的。 一、 監(jiān)視控制功能 變電所綜合自動化系統(tǒng)的監(jiān)控功能，應(yīng)包括變電所模擬量、狀態(tài)量、脈沖量的數(shù)
3、據(jù)采集，時間順序記錄，故障錄波，諧波監(jiān)測與分析，變電站操作控制，人機聯(lián)系，變電所內(nèi)通信以及與上級調(diào)度通信的全部功能。 1. 數(shù)據(jù)采集:對供電系統(tǒng)運行參數(shù)的在線實時采集是變電所自動化系統(tǒng)的基本功能之一，運行參數(shù)可分為模擬量、狀態(tài)量和脈沖量等。 2. 數(shù)據(jù)處理與記錄:數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容為電力部門和用戶內(nèi)部生產(chǎn)調(diào)度所要求的數(shù)據(jù)。 (1) 變電所運行參數(shù)的統(tǒng)計、分析與計算 (2) 變電所內(nèi)運行參數(shù)和設(shè)備的越限報警及記錄 (3) 變電所內(nèi)的事件記錄 3. 運行監(jiān)視:運行監(jiān)視即對采集到的反映變電所運行狀況和設(shè)備狀態(tài)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動監(jiān)視。 4. 故障錄波:10kV及以上的重要配電線路距離長、發(fā)生故障影響大，當(dāng)配電
4、線路故障時必須盡快查出故障點，以便縮短維修時間，盡快恢復(fù)供電，減少損失。 5. 事故順序記錄與事故追憶 事故順序記錄就是對變電所內(nèi)的繼電保護、自動裝置、斷路器等在事故時動作的先后順序自動記錄。 事故追憶是指對變電所內(nèi)的一些主要模擬量，如線路、主變壓器的電流、有功功率、母線電壓等，在事故前后一段時間內(nèi)作連續(xù)測量記錄。 6. 控制及安全操作閉鎖：操作人員可通過顯示器屏幕對斷路器、隔離開關(guān)進(jìn)行分、合閘操作；對變壓器分接頭進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；對電容器組進(jìn)行投、切控制。并且所有的操作控制均能就地和遠(yuǎn)方控制、就地和遠(yuǎn)方切換相互閉鎖，自動和手動相互閉鎖。 操作閉鎖包括以下內(nèi)容：操作系統(tǒng)出口具有斷路器分、合閘閉鎖功
5、能。 三、自動控制裝置的功能 變電所自動化系統(tǒng)必須具有保證安全、可靠供電和提高電能質(zhì)量的自動控制功能。因此，典型的變電所自動化系統(tǒng)都配置了相應(yīng)的自動控制裝置，如備用電源自動投入控制裝置、自動重合閘裝置、電壓、無功綜合控制裝置、小電流接地選線裝置等。 1.備用電源自投控制 ：當(dāng)工作電源因故不能供電時，備用電源自動投入裝置應(yīng)能迅速及時將備用電源自動投入使用或?qū)⒂秒娯?fù)荷切換到備用電源上去。 2.自動重合閘裝置：在供電系統(tǒng)的架空線路發(fā)生“瞬時性故障”被繼電保護迅速斷開后，由于故障的瞬時性，故障點的絕緣強度會自動恢復(fù)。利用這一特點，采用自動重合閘裝置能夠自動將斷路器重新合閘，恢復(fù)供電，提高供電的可靠性。
6、 4.小電流接地選線裝置：在中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，接地保護應(yīng)能正確地選出接地線路及接地相，并予以報警。 3.電壓、無功綜合控制：變電所電壓、無功綜合控制是利用有載調(diào)壓變壓器和母線無功補償電容器及電抗器進(jìn)行局部的電壓及無功功率補償?shù)淖詣诱{(diào)節(jié)控制，使負(fù)荷側(cè)母線電壓偏差在規(guī)定范圍以內(nèi)以及用戶供電系統(tǒng)的功率因數(shù)達(dá)到電力部門的要求。 四、遠(yuǎn)動及數(shù)據(jù)通信功能 變電所自動化的通信功能包括系統(tǒng)內(nèi)部的現(xiàn)場級的通信和自動化系統(tǒng)與上級調(diào)度的通信兩部分。 1)自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級通信，主要解決變電所內(nèi)部自動化各子系統(tǒng)間和各子系統(tǒng)與上位機(監(jiān)控主機)間的數(shù)據(jù)和信息交換問題。它們的通信范圍是變電站內(nèi)部。對于集中
7、組屏結(jié)構(gòu)的自動化系統(tǒng)來說，實際上是在變電所主控室內(nèi)部；對于分散分層結(jié)構(gòu)的自動化系統(tǒng)來說，其通信范圍擴大至主控室與現(xiàn)場單元的安裝地。 2)自動化系統(tǒng)必須兼有遠(yuǎn)動終端（Remote Terminal Unit, RTU）的全部功能，應(yīng)該能夠?qū)⑺杉哪M量和開關(guān)量信息，以及事件順序記錄等遠(yuǎn)傳至上級調(diào)度中心；同時應(yīng)該能夠接收調(diào)度中心下達(dá)的各種操作、控制、修改定值等命令。 一、 變電所綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計的原則 根據(jù)變電所在供電系統(tǒng)中的地位和作用，對變電所自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮可靠、實用、先進(jìn)的原則。 可靠性是變電所自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)，系統(tǒng)本身應(yīng)有較強的抗干擾能力和自檢恢復(fù)功能，在系統(tǒng)運行中，
8、繼電保護的動作行為僅與保護裝置有關(guān)，不依賴于監(jiān)控系統(tǒng)和其他環(huán)節(jié)，保證自動化系統(tǒng)中某一環(huán)節(jié)故障只影響局部功能的實現(xiàn)，不影響保護子系統(tǒng)的正常工作。且都應(yīng)設(shè)有手動跳、合閘功能及防跳功能。 變電所自動化系統(tǒng)的實用性是要求對自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計從實際應(yīng)用的對象出發(fā)。從而提高變電所自動化系統(tǒng)性能價格比，減少投資。同時系統(tǒng)本身在結(jié)構(gòu)配置上應(yīng)有可擴充余地、通用性要強、操作使用要方便、便于修改和增刪。 變電所自動化系統(tǒng)的先進(jìn)性通常是以系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)、功能水平及其可靠性、實用性等綜合指標(biāo)為衡量依據(jù)的。變電所自動化系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和功能水平設(shè)計，要求安全可靠、運行穩(wěn)定、經(jīng)濟效益等綜合指標(biāo)好，并為變電所的進(jìn)一步自
9、動化和人工智能應(yīng)用提供平臺，滿足和促進(jìn)變電所無人值班的實施。同時應(yīng)符合國家或部頒標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)開放性能好，便于升級。 二、 變電所綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 變電所自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可分為集中式、分布分散式和分散 集中組屏式三種類型。 1） 結(jié)構(gòu)簡單，投資少。 2） 功能簡單，綜合性能差，通常要采用雙機并聯(lián)運行的結(jié)構(gòu)才能提高可靠性。 3） 程序設(shè)計復(fù)雜，調(diào)試和維護不方便。 4） 組態(tài)不靈活，對不同主接線或規(guī)模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設(shè)計，不利于推廣。 集中式變電所自動化系統(tǒng)，一般適合于小型變電所的新建或改造。集中式變電所自動化系統(tǒng)的基本特點是：2、分布集中組屏式變電所自動化系統(tǒng) 圖7-2 分布集
10、中組屏的變電所自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 這種按功能設(shè)計的分散模塊化結(jié)構(gòu)具有軟件相對簡單、調(diào)試維護方便、組態(tài)靈活、系統(tǒng)整體可靠性高，便于擴充和維護，而且其中一個環(huán)節(jié)故障，不會影響其他部分的正常運行。適用于主變電所的回路數(shù)相對較少，一次設(shè)備比較集中，從一次設(shè)備到數(shù)據(jù)采集柜和控制柜等所用的信號電纜不長，易于設(shè)計、安裝和維護管理的1035kV供電系統(tǒng)變電所。 分布集中組屏式變電所自動化系統(tǒng)的基本特點:3、分布分散式變電所自動化系統(tǒng) 圖73 分布分散式變電所自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 減少了所內(nèi)的二次設(shè)備及信號電纜，避免了電纜傳送信息時的電磁干擾，節(jié)省了投資，簡化了維護，同時最大限度地壓縮了二次設(shè)備的占地面積。由
11、于裝置相互獨立，系統(tǒng)中任一部分故障時，只影響局部，因此提高了整個系統(tǒng)的可靠性，也增強了系統(tǒng)的可擴展性和運行的靈活性。分布分散式變電所自動化系統(tǒng)特點:第四節(jié) 備用電源自動投入裝置 在正常情況下，QF1閉合，QF2斷開，負(fù)荷由工作電源供電。 當(dāng)工作電源故障時，APD動作，將QF1斷開，切除故障電源，然后將QF2閉合，使備用電源投入工作，恢復(fù)供電。圖74 備用電源接線方式示意圖a)明備用 正常情況下，QF1,QF2閉合，QF3斷開，兩個電源分別向兩段母線供電。 若電源A(B)發(fā)生故障，APD動作，將QF1(QF2)斷開，隨即將QF3閉合，此時全部負(fù)荷均由B(A)電源供電。圖74 備用電源接線方式示意
12、圖 b)暗備用 第五節(jié) 自動重合閘裝置 一、自動重合閘的作用和類型 運行經(jīng)驗表明，電力系統(tǒng)的故障特別是架空線路上的故障大多是暫時性的，多數(shù)能很快地自行消除。因此，采用自動重合閘裝置（ARD），迅速恢復(fù)供電，從而大大提高供電可靠性。 自動重合閘裝置分三相一次重合閘、二次重合閘和三次重合閘三種形式 二、對自動重合閘裝置的基本要求 1) 線路正常運行時，自動重合閘裝置（ARD）應(yīng)投入，當(dāng)值班人員利用控制開關(guān)或遙控裝置將斷路器斷開時，ARD不應(yīng)動作。當(dāng)值班人員手動合閘，由于線路上有永久性故障而隨即由保護裝置將斷路器斷開時，ARD亦不應(yīng)動作。 2) 除上述情況外，當(dāng)斷路器因繼電保護裝置或其他原因跳閘時，
13、ARD均應(yīng)動作。 3) ARD可采用控制開關(guān)位置與斷路器位置不對應(yīng)原則啟動重合閘裝置，即當(dāng)控制開關(guān)處在合閘位置而斷路器實際上處于斷開位置的情況下，使ARD啟動動作。 4) ARD的動作次數(shù)應(yīng)符合預(yù)先的規(guī)定（如一次重合閘只應(yīng)動作一次）。無特殊要求時對架空線路只重合一次，而對電纜線路一般不采用ARD，因其瞬時性故障極少發(fā)生。 5）ARD的動作時限應(yīng)大于故障點滅弧并使周圍介質(zhì)恢復(fù)絕緣強度所需時間和斷路器及操作機構(gòu)恢復(fù)原狀，準(zhǔn)備好再次動作的時間，一般采用0.51s。 6) ARD動作后，應(yīng)能自動復(fù)歸，為下一次動作做好準(zhǔn)備。 7) 應(yīng)能和保護裝置配合，使保護裝置在ARD前加速動作或ARD后保護加速動作。
14、1、自動重合閘前加速保護：重合閘前加速保護一般又簡稱“前加速”。 圖7-6 重合閘前加速保護方式的構(gòu)成原理示意圖（a）網(wǎng)絡(luò)接線圖 （b）時間配合關(guān)系 三、重合閘與繼電保護的配合 2、自動重合閘后加速保護：每段線路相應(yīng)均裝設(shè)重合閘裝置，當(dāng)線路第一次出現(xiàn)故障時，利用線路上設(shè)置的保護裝置按照整定的動作時限動作。然后相應(yīng)的ARD動作，使斷路器重合一次。 圖77 自動重合閘裝置后加速保護動作原理圖 變電所電壓、無功綜合控制裝置的控制對象是有載調(diào)壓變壓器的分接頭和在低壓母線上設(shè)置的并聯(lián)補償電容器組?？刂频哪康氖潜ＷC主變壓器低壓側(cè)母線電壓在允許范圍內(nèi)，且盡可能提高進(jìn)線的功率因數(shù)，故一般選擇電壓和進(jìn)線處的功率
15、因數(shù)（或無功功率）作為狀態(tài)變量。 電壓、無功綜合控制裝置實質(zhì)上是一個多輸入多輸出的閉環(huán)自動控制系統(tǒng)。從控制理論的角度上來說，它又是一個多限值電壓上下限、功率因數(shù)(無功)上下限、主變分接頭斷路器調(diào)節(jié)次數(shù)、并聯(lián)電容器組日投切次數(shù)及用戶特殊要求等多目標(biāo)(電壓及功率因數(shù)合格)的最優(yōu)控制問題 。第六節(jié) 變電站的電壓、無功綜合控制根據(jù)狀態(tài)變量的大小，可將變電所的運行狀態(tài)劃分為九個區(qū)域，如圖所示。圖中縱坐標(biāo)為變電所低壓側(cè)的母線U，橫坐標(biāo)為變電所進(jìn)線的功率因數(shù)。根據(jù)控制要求劃分，1、5區(qū)間是單純的調(diào)壓區(qū)，3、7區(qū)間是單純調(diào)無功區(qū)，2、4、6、8四個區(qū)間是綜合調(diào)控區(qū)。當(dāng)運行參數(shù)值進(jìn)入18區(qū)間時，為了使其返回到“
16、0”區(qū)間，控制器依控制要求應(yīng)發(fā)出如下指令： 1區(qū)間進(jìn)線功率因數(shù)滿足要求，但母線電壓超越上限，控制器發(fā)出指令調(diào)節(jié)變壓器分接頭降壓。如分接頭已調(diào)到極限而電壓仍高于上限，則強切補償電容器組以調(diào)節(jié)電壓。 2區(qū)間母線電壓和進(jìn)線功率因數(shù)均超越上限，此時往往電力負(fù)荷較小，控制器發(fā)出指令應(yīng)先切補償電容器組，一方面改善進(jìn)線功率因數(shù)使其在正常值范圍內(nèi)，另一方面降低母線電壓。如電壓仍超越上限，則再調(diào)節(jié)變壓器分接頭降壓。3區(qū)間母線電壓正常，但進(jìn)線功率因數(shù)超越上 限，控制器發(fā)出指令逐步切除補償電容器組，以調(diào)節(jié)進(jìn)線功率因數(shù)。 4區(qū)間電壓低于下限，但進(jìn)線功率因數(shù)超越上限。此時若先切補償電容器調(diào)節(jié)進(jìn)線功率因數(shù)，則母線電壓會更
17、低，所以指控制器指令先調(diào)節(jié)變壓器分接頭升壓，待電壓滿足運行要求后，再切補償電容器組來調(diào)節(jié)進(jìn)線的功率因數(shù)。5區(qū)間該區(qū)間的母線電壓低于下限，而進(jìn)線功率因數(shù)在要求范圍內(nèi)，則控制器指令調(diào)節(jié)變壓器分接頭升壓。如果變壓器分接頭已調(diào)至極限位限時，則強制投入補償電容器組來改善母線電壓。6區(qū)間進(jìn)線功率因數(shù)和母線電壓均低于下限值，此時，控制器優(yōu)先發(fā)出投入補償電容器組的指令。這樣一方面提高進(jìn)線功率因數(shù)；另一方面可改善母線電壓，若母線電壓仍低于下限，則再調(diào)節(jié)變壓器分接頭升壓，使母線電壓水平滿足要求。7區(qū)間電壓正常，但進(jìn)線功率因數(shù)低于下限要求，則指令投入補償電容器組，以提高進(jìn)線功率因數(shù)。8區(qū)間運行參數(shù)是電壓越上限，而進(jìn)
18、線功率因數(shù)低于下限值，如果此時，僅投入補償電容器組來提高進(jìn)線功率因數(shù)，會使母線電壓進(jìn)一步升高。因此，控制器指令先調(diào)節(jié)變壓器的分接頭降壓，然后再投入補償電容器組來提高進(jìn)線的功率因數(shù)。除正常運行方式外，還應(yīng)考慮系統(tǒng)的異常運行狀態(tài)，如： 1) 當(dāng)電容器組因故障保護動作切除后，應(yīng)能自動閉鎖控制在未排除故障前不能再發(fā)出投入電容器組的指令。 2) 當(dāng)電壓太低時(如低于額定電壓的80%)，應(yīng)自動閉鎖調(diào)壓功能。 3) 在變壓器過負(fù)荷時，應(yīng)自動閉鎖調(diào)壓功能。 4) 為了避免控制器過于頻繁動作，除在電壓限值的上、下限范圍內(nèi)設(shè)置一定的調(diào)節(jié)死區(qū)處，還應(yīng)在控制動作一次后，有一定的延時，在此時間內(nèi)只監(jiān)視運行情況，而不發(fā)出
19、新的控制命令。 在用戶供電系統(tǒng)中，一般10（6）kV變電所大都采用無載調(diào)壓變壓器改變其變比，使低壓母線電壓在最大負(fù)荷時出現(xiàn)的負(fù)偏差與最小負(fù)荷時出現(xiàn)的正偏差調(diào)整到允許的范圍內(nèi)，但不能縮小電壓正負(fù)偏差之間的范圍。對于一些35kV變電所因其用電負(fù)荷變化特殊或距地區(qū)變電所較遠(yuǎn)的原因，電壓偏差不能滿足電壓質(zhì)量的要求，經(jīng)常采用有載調(diào)壓變壓器和并聯(lián)補償電容器組進(jìn)行電壓和無功功率補償容量的自動調(diào)節(jié)，以保證變電所低壓側(cè)母線電壓偏差在允許的范圍及進(jìn)線的功率因數(shù)滿足電力部門的要求。如果系統(tǒng)中不缺乏無功功率，采用有載調(diào)壓變壓器就可以達(dá)到預(yù)期的調(diào)壓要求。若供電系統(tǒng)中無功功率不足造成電壓較低時，并聯(lián)在變壓器低壓母線上的補
20、償電容器組可以補償用戶內(nèi)部的無功，有利于母線電壓的提高和穩(wěn)定。 在1035kV供電系統(tǒng)中，普遍采用中性點不接地或中性點經(jīng)消弧線圈接地方式。單相接地故障是這種運行方式的系統(tǒng)中最常見的故障之一。此時由于線電壓仍然保持對稱，允許系統(tǒng)繼續(xù)運行一段時間，而不影響正常的供電。但單相接地故障如果不作及時處理，很有可能發(fā)展成為兩相接地短路故障，因此正確而及時地把單相接地故障點檢測出來，對提高供電可靠性具有重要的實際意義。對于單相接地故障，傳統(tǒng)的檢測方法是利用設(shè)置在變電所低壓母線上的三相五柱式電壓互感器進(jìn)行絕緣監(jiān)視。 第七節(jié) 中性點不接地系統(tǒng)單相接地自動選線裝置圖7-9 中性點不接地系統(tǒng)單相接地時零序電流分布示
21、意圖 在中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，可得如下結(jié)論： （1）由于單相接地故障，全系統(tǒng)將出現(xiàn)零序電流。 （2）非故障回路（包括電源變壓器回路）中的零序電流有效值等于正常情況下該回路每相對地的電容電流的3倍，其方向由母線指向線路。 （3）故障回路上的零序電流為全系統(tǒng)非故障回路對地電容電流之總和，其方向由線路指向母線。 （4）變電所低壓母線上出線回路越多，則故障回路上反映的零序電流就越大。越有利于單相接地自動選線裝置的故障選線判斷。上述結(jié)論，就是中性點不接地系統(tǒng)基于基波零序電流方向單相接地自動選線裝置的工作原理。當(dāng)中性點采用經(jīng)消弧線圈接地后，在某一出線回路發(fā)生單相接地時，由于消弧線圈支路的感性電
22、流作用使整個系統(tǒng)的零序電流分布發(fā)生變化，如圖所示。 線路上A相接地以后，電容電流的大小和分布與不接消弧線圈時是一樣的，不同的是電源（變壓器）中性點消弧線圈支路有一電感電流經(jīng)接地點流回消弧線圈。此時，流過非故障回路的零序電流與中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的情況相同；但對于故障回路，其始端所反應(yīng)的零序電流為： 為消弧線圈上的電壓， 為消弧線圈電抗。在工程實際應(yīng)用中通常采用過補償?shù)姆绞剑ㄒ话氵x擇過補 償度為510），即 補償后的殘余電流是感性的。此時流經(jīng)故障點的零序電流是流過消弧線圈的零序電流與非故障線路零序電流之差，而流經(jīng)故障線路和非故障線路始端的電容電流都是本線路的，其方向都是由母線流向線路
23、。在這種情況下，由于過補償度不大，無法利用故障回路的電流大小和方向來區(qū)別故障線路和非故障線路作為自動接地選線的依據(jù)。 電力負(fù)荷管理從整體上講，應(yīng)包括負(fù)荷特性調(diào)查與管理決策、負(fù)荷分析與預(yù)測、負(fù)荷調(diào)整及直接控制等內(nèi)容：1）負(fù)荷特性調(diào)查與管理決策 不同類型的電力消費，有其不同的負(fù)荷特性。負(fù)荷特性調(diào)查的目的在于了接其特有的用電規(guī)律，以便為科學(xué)地管理負(fù)荷提供決策依據(jù)。2）負(fù)荷分析與預(yù)測 研究各類用電負(fù)荷的構(gòu)成以及隨時間的變化規(guī)律，了解用電負(fù)荷的均衡程度，從中分析用電負(fù)荷調(diào)整的潛力。而正確預(yù)測負(fù)荷的增長，是確定電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃，擬定系統(tǒng)運行方式，確定市場營銷策略的基本依據(jù)。3）負(fù)荷調(diào)整及直接控制 負(fù)荷調(diào)整
24、是用電負(fù)荷管理的一項主要內(nèi)容。在電力系統(tǒng)合理調(diào)度、及時調(diào)整發(fā)電廠發(fā)電出力的同時，合理調(diào)整用戶供電系統(tǒng)的電力負(fù)荷，減小系統(tǒng)運行的負(fù)荷峰谷差，促使用電負(fù)荷曲線趨向平坦。負(fù)荷直接控制是指當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生事故或出現(xiàn)電力供應(yīng)不足時，為保證電網(wǎng)的安全運行和重要負(fù)荷的用電，利用技術(shù)手段限制某些具有可控性、可替代性的負(fù)荷的運行；或在負(fù)荷高峰時段，對某些用電進(jìn)行削峰或避峰施行的中斷供電措施。第八節(jié) 電力負(fù)荷管理 我國的用電負(fù)荷管理工作起始于50年代初期，當(dāng)時主要借鑒了前蘇聯(lián)通過開展用電監(jiān)察進(jìn)行用電負(fù)荷管理的辦法。60年代末，由于國家經(jīng)濟的發(fā)展和電源建設(shè)的不足，電力短缺與日劇增，從1970年開始，電力供應(yīng)被迫采用計劃用
25、電方式對用電負(fù)荷進(jìn)行管理。主要措施有：（1）在用戶端安裝電力負(fù)荷管理裝置，直接對用戶用電進(jìn)行控制。先后安裝的電力負(fù)荷管理裝置有電力定量器，定時開關(guān)鐘，音頻或無線電、載波電力負(fù)荷管理裝置。（2）規(guī)定輪流周休日制度，必要時還采用了減少每周供電天數(shù)的辦法。（3）對超過分配指標(biāo)用電的，采用扣減電量或?qū)嵭辛P款。80年代初，開始試行了峰谷分時電價和豐、枯水電價。 綜合利用計算機技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)，對用電負(fù)荷實施廣泛的監(jiān)測、控制和管理的技術(shù)手段即為電力負(fù)荷管理系統(tǒng)。按其工作方式可分為分散負(fù)荷管理和遠(yuǎn)方集中負(fù)荷管理兩種模式：1）分散型負(fù)荷管理裝置：一般安裝在電力用戶的供電線路或需監(jiān)控的大型設(shè)備上，按預(yù)先
26、整定的時間或分時段定值對用電狀況進(jìn)行監(jiān)控。 2）集中型負(fù)荷管理系統(tǒng) 集中型負(fù)荷管理系統(tǒng)由電力負(fù)荷管理中心、數(shù)據(jù)傳輸信道及安裝在被監(jiān)控側(cè)的控制終端構(gòu)成 。 分散型負(fù)荷管理裝置如電力時控開關(guān)鐘和電力定量器等。分散型負(fù)荷管理裝置功能有限，不靈活，但價格便宜，常用于一些簡單的負(fù)荷管理控制。1.電力定量器 電力定量器以感應(yīng)式三相有功電能表作為功率和電能的取樣源，將采樣值通過功率轉(zhuǎn)換或?qū)崟r電能累加與設(shè)定的功率定值進(jìn)行比較，當(dāng)用電負(fù)荷未超出給定的各時段用電指標(biāo)時，電力定量器不動作；超過用電指標(biāo)時，電力定量器即發(fā)出報警；在限定的延時內(nèi)，如用電負(fù)荷未減到限定的用電指標(biāo)內(nèi)，即啟動跳閘輸出電路，實施跳閘，限制用戶超
27、指標(biāo)用電。跳閘后，裝置自動閉鎖，經(jīng)一定手續(xù)由人工復(fù)位后，方可合閘供電。2.電力時控開關(guān) 電力時控開關(guān)按預(yù)定時間啟閉電路控制用電負(fù)荷。它是利用時鐘按預(yù)置時間程序，定時控制其輸出繼電器的接通和 切斷，作用于供電系統(tǒng)的一次開關(guān)設(shè)備以控制需要定時運行的供電回路或用電設(shè)備等。我國曾主要將電力時控開關(guān)用于控制用戶或部分大型用電設(shè)備，使這些用戶或設(shè)備避開電網(wǎng)高峰負(fù)荷時段用電；控制電能計量裝置的計量時段，以適應(yīng)用電負(fù)荷調(diào)整或?qū)嵭蟹謺r電價的需要。 集中型負(fù)荷管理系統(tǒng)的主要功能有：監(jiān)測變電所饋電線路負(fù)荷、變電所饋電線路斷路器、饋電線路末端電壓和用戶各種表計；在正常和緊急情況下，進(jìn)行過負(fù)荷減載，削峰、填谷，調(diào)整負(fù)荷
28、曲線，改善負(fù)荷率，包括降壓減負(fù)荷、用戶負(fù)荷周期控制和用戶負(fù)荷切除；通過控制終端，將用戶各種負(fù)荷信息傳送給負(fù)荷管理中心，使供電部門掌握用戶的負(fù)荷情況，進(jìn)行跟蹤處理。包括設(shè)備管理、負(fù)荷預(yù)計、負(fù)荷管理方案研究和評價等。根據(jù)所采用的信息傳輸方式有三種：1）無線電負(fù)荷管理：無線電負(fù)荷管理系統(tǒng)采用特高頻（我國為230MHz頻段）無線電信號傳送信息和數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的特點是遠(yuǎn)方終端數(shù)量多，但每個終端的實時信息量不大，而且對實時性的要求也比變電站自動化系統(tǒng)或電力調(diào)度系統(tǒng)要低些。且具有雙向通信、不與強電系統(tǒng)耦合、安裝調(diào)試和運行方便等優(yōu)點，因而在工程中獲得廣泛應(yīng)用。 無線電負(fù)荷管理系統(tǒng)一般由一個管理中心和若干個裝于用戶處的遠(yuǎn)方負(fù)荷管理終端所構(gòu)成。管理中心通常由計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳輸信道機和電源系統(tǒng)組成，如下圖所示：圖7-
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