专利名称：优化用电企业电力负荷的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于优化用电企业电力负荷的方法，归属于H02J3/06类。
背景技术：
目前电力部门对大型用电企业的用电电费的计收办法是实行两部制电价电量电价与基本电价。基本电价是电力主管部门为实现电力平衡、降低系统备用容量、提高电网供电能力、减少电力投资及确保系统安全、稳定与经济运行，促使各电力用户在按计划用电的同时不断提高负荷率而采用的一种制约手段；电量电价是按用户实际用电量计费，它是由用户用电量确定的不可变费用。
基本电价大多是电力部门通过测量用户进线的最大需量计费，它随最大负荷的改变而改变，最大负荷越大，收取的基本电费也越多，而最大需量是用电单位(如工业企业)在用电期间的某时间段内的平均最大功率，规定以15分钟时间段内的平均功率计算。例如某月某1个15分钟内的最大平均功率决定了本月基本电费的高低，该平均功率越高，缴纳的基本电费越多。
对于一些大型能耗企业(如钢铁冶金企业)，对供电电源的可靠性要求非常高，如供电电源出故障会有铁水或钢水被“冻结”的现象，会给企业带来不可估量的损失，所以一般都有二回或以上电源专线供电，相应配置的变压器台数都有二台以上，以满足任何一回供电线路或变压器出现故障时仍能保证对一级或二级负荷供电。供电部门对此类用电企业收取基本电费一般采用按每回供电线路的最大需量之和计算。因受用户内部配电运行方式的影响，单回供电线路的最大需量不会与用户的实际最大需量在同一时间产生，在一个月内所有供电线路的最需量之和会大于用户本月的实际最大需量。对于用电企业而言，基本电费的支出是一个较重的负担，它占了企业电费总量1/10左右，因此通过降低最大需量以降低企业基本电费的支出可给企业减少不必要的成本开支。
为节约基本电费的支出，目前市场上采用的供电网络自动化控制装置的操作办法是①压低用电设备功率或对功率可调的设备通过调节其功率档位错开用电高峰(即“调”)；②减少用电设备，对不影响生产或对生产影响很小的设备在用电高峰时暂时停用(即“压”)，降低用电企业最大需量。采用这种“调”或“压”方式其结果是降低了用电企业的生产能力或破坏了企业的生产节奏。以牺牲企业产品产出量给企业造成的经济损失有时还大于节约基本电费的开支，是一种得不偿失的手段。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对用电企业，特别是对多回路供电的用电企业，通过对各供电回路电力负荷的优化控制，以降低用电企业用电最大需量，节约基本电费开支。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是依托于目前最新的计算机技术及网络技术、数据通讯技术、自动控制技术，还通过目前已有的供电网络自动化控制装置，提供一套完整的控制方法及电力负荷最大需量优化数模，以“均”、“转”手段降低回路最大需量。本发明还采用目前市场上传统的“调”、“压”方法，利用系统中的电路测控装置实时采集用电企业各回路的相关参数，如电压、电流、频率、脉冲电度、开关位置、保护动作信息等模拟量和状态量等，并实时传送到最大需量优化监控主机，最大需量优化监控主机获取电路相关参数后进行优化运算，确定要发送的控制指令及发送地址，通过计算机网络向各电路测控装置发送，电路测控装置再向其所控制的电路开关发送合闸或开闸的指令，实现电网必要的自动控制。
采用如上技术方案提供的优化用电企业电力负荷的方法与现有技术相比有如下优点
①从根本上解决了目前已有技术在应用时是以牺牲产量为代价的致命缺陷，使供电系统在运行时能始终保证对生产用电的需要，又能实现用电最大需量的有效控制；②本发明集中了高度智能化先进技术，自动化程度高，设备投入量少，只需在用电企业供电网络的自动化控制系统中附加一台常规台式计算机装上电力负荷最大需量优化控制系统就能实现其功能，投资少，见效快；③本发明既具“均”、“转”功能，还具目前市场上传统的“调”、“压”功能。
图1为本发明所述的优化用电企业电力负荷方法的系统网络结构示意图，亦为本发明的说明书摘要附图。
图2为用电企业供电网络主接线示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式
作进一步的详细描述。
如附图1所示，1为最大需量优化监控主机，2为变电站监控主机，3为网关，4为电路测控装置，5为数据总线，6为网络连线。其中由变电站监控主机2、网关3、电路测控装置4及数据总线5、网络连线6组成的供电网络自动控制装置为已有技术，最大需量优化监控主机1为本发明所需要增加的设备，最大需量优化监控主机1经网络连线6、网关3及数据总线5与各电路测控装置4连接，最大需量优化监控主机1又经网络连线6与变电站监控主机2相连。最大需量优化监控主机1是本发明的实施者，电力负荷最大需量优化数模储存在内，最大需量优化监控主机1采用目前市场上流行的主流计算机，如联想计算机等。最大需量优化监控主机1读取相关线路参数后进行优化运算，确定要发送的控制指令及发送地址；通过计算机网络向电路测控装置发送，电路测控装置再向其所控的受馈电回路开关发送合闸或开闸的指令，以实现最大需量的控制。
如附图2所示为某用电企业的供电主接线示意图，采用二线路单母线分段方式。本发明所述的优化控制方法主要发生在三级回路，对于一级回路、二级回路与三级回路都要进行线路参数检测，这些线路参数在系统进行优化运算时都要采用。在正常运行状态下各级回路的母线母联开关都为断开。在三级回路中的I段母线与II段母线之间有母线母联开关K3，在一般情况下开关K3为断开。在三级回路中，I段母线既与用电设备1及用电设备n相连，又经1回负荷1控制开关K1与负荷1馈线1回相连；而II段母线既与用电设备n+1、用电设备m相连，又经2回负荷1控制开关K2与负荷1馈线2回相连。
在确保两进电线路可安全进行合环操作的前提下，如当用电企业的某进电线路一的负荷即将达到最大需量限定值时，由变电站监控主机2将负荷信号等电路运行参数经网络连线6传送给最大需量优化监控主机1，最大需量优化监控主机1通过网络连线6和网关3直接从电路测控装置4中获取相关信息，将获得的信息经过优化运算后由最大需量优化监控主机1向母线母联开关K3发出的合闸指令至与母线母联开关K3相连的电路测控装置4，此电路测控装置4收到最大需量优化监控主机1的指令后控制母线母联开关K3合闸，使进电线路一的1#变压器与进电线路二的2#变压器变为并列运行。这种以均衡各进电线路负荷的方法称为“均”；如果进电线路二的负荷即将达到最大需量限制量时，由最大需量优化监控主机1发出母线联开关K3合闸指令至电路测控装置4，电路测控装置4控制母线母联开关K3合闸，使2#变压器与1#变压器变为并列运行。
将负荷过高的供电回路部份负荷转移到另一供电回路的控制方法称为“转”。
如附图2所示，二级配(变)电所分别由一级变压器所的I段母线与II段母线各送一路供电电源至负载(即用电设备)，互为备用，每路供电电源都可单独负担所送用电单位的全部负荷。在正常情况下I段母线与II段母线之间的母线母联开关K3为断开。
在确保两进电线路可安全进行合环操作的前提下，如当供电线路一上的负荷即将达到最大需量限定值时，最大需量优化监控主机1收到此信号后，根据电网当前运行方式、线路参数进行优化运算，并向三级回路中的I段母线和II段母线之间的母线母联开关K3发出合闸信号，与该开关K3相连的电路测控装置4接受最大需量优化监控主机1的控制指令后控制母线母联开关K3合闸，待母线母联开关K3的合闸信号返回到最大需量优化监控主机1后，再由最大需量优化监控主机1向II段母线负荷1馈线2回路开关K2发出合闸信号，与开关K2相连的电路测控装置4接收合闸信号后控制开关K2合闸，合闸信号返回到最大需量优化监控主机1，其后最大需量优化监控主机1向I段母线负荷1馈线1回路开关K1发出断开信号，与开关K1相连的电路测控装置4接受断开信号后控制开关K1分闸，断开用电设备1～n与供电回路一的连接，这样就完成负荷的转移，实现了“转”的目的，限制了最大需量。
除如上实施例外，在当2#变压器的负荷即将达到最大需量限定值时，最大需量优化监控主机1亦根据电网运行方式、线路参数进行优化运算，以自寻优方法选择2#变压器担负的馈电回路断开，2#变压器承担的用电设备n+1至m的负荷由1#变压器的相应馈电回路全部承担，同样达到负荷转移限制最大需量的目的。
以上是以两回路用电企业为例而作的说明，对于两回路以上的用电企业，也可以同样实现在各个回路之间的“均”和“转”的操作，达到降低最大需量的目的。
权利要求
1.一种优化用电企业电力负荷的方法，其特征在于最大需量优化监控主机(1)经网络连线(6)与变电站监控主机(2)相连，最大需量优化监控主机(1)经网络连接(6)、网关(3)、数据总线(5)与电路测控装置(4)相连；进电线路(一)的负荷即将达到最大需量限定值时，由变电站监控主机(2)将负荷信号等电路运行参数经网络连线(6)传送给最大需量优化监控主机(1)，最大需量优化监控主机(1)通过网络连线(6)和网关(3)直接从电路测控装置(4)中获取相关信息，获得信息并经过优化运算后，最大需量优化监控主机(1)向母线母联开关(K3)发出的合闸指令至与母线母联开关(K3)相连的电路测控装置(4)，电路测控装置(4)收到最大需量优化监控主机(1)的指令后控制母联母线开关(K3)合闸，使进电线路(一)的1#变压器与进电线路(二)的2#变压器变为并列运行；在供电线路(一)上的负荷即将达到最大需量限定值时，最大需量优化监控主机(1)收到信号后根据电网运行方式、线路参数进行优化运算，并向三级回路中的I段母线与II段母线之间的母线母联开关(K3)发出合闸信号，与开关(K3)相连的电路测控装置(4)接受最大需量优化监控主机(1)的控制指令后控制母线母联开关(K3)合闸，母线母联开关(K3)的合闸信号返回到最大需量优化监控主机(1)，再由最大需量优化监控主机(1)向II段母线负荷1馈线2回路开关(K2)发出合闸信号，与开关(K2)相连的电路测控装置(4)接收合闸信号控制开关(K2)合闸，合闸信号返回到最大需量优化监控主机(1)，最大需量优化监控主机(1)向I段母线负荷1馈线1回路开关(K1)发出断开信号，与开关(K1)相连的电路测控装置(4)接受断开信号后控制开关(K1)分闸，断开用电设备1～n与供电回路(一)的连接。
全文摘要
本发明公开了一种优化用电企业电力负荷的方法，通过目前已有的供电网络自动化控制装置，配加一台最大需量优化监控主机1构成一套完整的控制系统及电力负荷最大需量优化数模。如当用电企业的供电线路一的负荷即将达到最大需量限定值时，最大需量优化监控主机1通过优化运算发出母线母联开关合闸指令至电路测控装置4，此装置控制开关合闸，进线变压器转变为并列运行，实现负荷“均”及限制最大需量的目的；如当供电线路一的负荷即将达到最大需量限定值时，最大需量优化监控主机1通过优化运算将文档编号H02J3/06GK1595757SQ20041004501
公开日2005年3月16日 申请日期2004年7月6日 优先权日2004年7月6日
发明者周强, 杨国湘, 甘兰芳 申请人:周强