專利名稱：優(yōu)化用電企業(yè)電力負(fù)荷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于優(yōu)化用電企業(yè)電力負(fù)荷的方法，歸屬于H02J3/06類。
背景技術(shù)：
目前電力部門對(duì)大型用電企業(yè)的用電電費(fèi)的計(jì)收辦法是實(shí)行兩部制電價(jià)電量電價(jià)與基本電價(jià)?；倦妰r(jià)是電力主管部門為實(shí)現(xiàn)電力平衡、降低系統(tǒng)備用容量、提高電網(wǎng)供電能力、減少電力投資及確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，促使各電力用戶在按計(jì)劃用電的同時(shí)不斷提高負(fù)荷率而采用的一種制約手段；電量電價(jià)是按用戶實(shí)際用電量計(jì)費(fèi)，它是由用戶用電量確定的不可變費(fèi)用。
基本電價(jià)大多是電力部門通過(guò)測(cè)量用戶進(jìn)線的最大需量計(jì)費(fèi)，它隨最大負(fù)荷的改變而改變，最大負(fù)荷越大，收取的基本電費(fèi)也越多，而最大需量是用電單位(如工業(yè)企業(yè))在用電期間的某時(shí)間段內(nèi)的平均最大功率，規(guī)定以15分鐘時(shí)間段內(nèi)的平均功率計(jì)算。例如某月某1個(gè)15分鐘內(nèi)的最大平均功率決定了本月基本電費(fèi)的高低，該平均功率越高，繳納的基本電費(fèi)越多。
對(duì)于一些大型能耗企業(yè)(如鋼鐵冶金企業(yè))，對(duì)供電電源的可靠性要求非常高，如供電電源出故障會(huì)有鐵水或鋼水被“凍結(jié)”的現(xiàn)象，會(huì)給企業(yè)帶來(lái)不可估量的損失，所以一般都有二回或以上電源專線供電，相應(yīng)配置的變壓器臺(tái)數(shù)都有二臺(tái)以上，以滿足任何一回供電線路或變壓器出現(xiàn)故障時(shí)仍能保證對(duì)一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷供電。供電部門對(duì)此類用電企業(yè)收取基本電費(fèi)一般采用按每回供電線路的最大需量之和計(jì)算。因受用戶內(nèi)部配電運(yùn)行方式的影響，單回供電線路的最大需量不會(huì)與用戶的實(shí)際最大需量在同一時(shí)間產(chǎn)生，在一個(gè)月內(nèi)所有供電線路的最需量之和會(huì)大于用戶本月的實(shí)際最大需量。對(duì)于用電企業(yè)而言，基本電費(fèi)的支出是一個(gè)較重的負(fù)擔(dān)，它占了企業(yè)電費(fèi)總量1/10左右，因此通過(guò)降低最大需量以降低企業(yè)基本電費(fèi)的支出可給企業(yè)減少不必要的成本開支。
為節(jié)約基本電費(fèi)的支出，目前市場(chǎng)上采用的供電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化控制裝置的操作辦法是①壓低用電設(shè)備功率或?qū)β士烧{(diào)的設(shè)備通過(guò)調(diào)節(jié)其功率檔位錯(cuò)開用電高峰(即“調(diào)”)；②減少用電設(shè)備，對(duì)不影響生產(chǎn)或?qū)ιa(chǎn)影響很小的設(shè)備在用電高峰時(shí)暫時(shí)停用(即“壓”)，降低用電企業(yè)最大需量。采用這種“調(diào)”或“壓”方式其結(jié)果是降低了用電企業(yè)的生產(chǎn)能力或破壞了企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)奏。以犧牲企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)出量給企業(yè)造成的經(jīng)濟(jì)損失有時(shí)還大于節(jié)約基本電費(fèi)的開支，是一種得不償失的手段。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)用電企業(yè)，特別是對(duì)多回路供電的用電企業(yè)，通過(guò)對(duì)各供電回路電力負(fù)荷的優(yōu)化控制，以降低用電企業(yè)用電最大需量，節(jié)約基本電費(fèi)開支。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是依托于目前最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)，還通過(guò)目前已有的供電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化控制裝置，提供一套完整的控制方法及電力負(fù)荷最大需量?jī)?yōu)化數(shù)模，以“均”、“轉(zhuǎn)”手段降低回路最大需量。本發(fā)明還采用目前市場(chǎng)上傳統(tǒng)的“調(diào)”、“壓”方法，利用系統(tǒng)中的電路測(cè)控裝置實(shí)時(shí)采集用電企業(yè)各回路的相關(guān)參數(shù)，如電壓、電流、頻率、脈沖電度、開關(guān)位置、保護(hù)動(dòng)作信息等模擬量和狀態(tài)量等，并實(shí)時(shí)傳送到最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)獲取電路相關(guān)參數(shù)后進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)算，確定要發(fā)送的控制指令及發(fā)送地址，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向各電路測(cè)控裝置發(fā)送，電路測(cè)控裝置再向其所控制的電路開關(guān)發(fā)送合閘或開閘的指令，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)必要的自動(dòng)控制。
采用如上技術(shù)方案提供的優(yōu)化用電企業(yè)電力負(fù)荷的方法與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn)
①?gòu)母旧辖鉀Q了目前已有技術(shù)在應(yīng)用時(shí)是以犧牲產(chǎn)量為代價(jià)的致命缺陷，使供電系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)能始終保證對(duì)生產(chǎn)用電的需要，又能實(shí)現(xiàn)用電最大需量的有效控制；②本發(fā)明集中了高度智能化先進(jìn)技術(shù)，自動(dòng)化程度高，設(shè)備投入量少，只需在用電企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中附加一臺(tái)常規(guī)臺(tái)式計(jì)算機(jī)裝上電力負(fù)荷最大需量?jī)?yōu)化控制系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)其功能，投資少，見效快；③本發(fā)明既具“均”、“轉(zhuǎn)”功能，還具目前市場(chǎng)上傳統(tǒng)的“調(diào)”、“壓”功能。
圖1為本發(fā)明所述的優(yōu)化用電企業(yè)電力負(fù)荷方法的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖，亦為本發(fā)明的說(shuō)明書摘要附圖。
圖2為用電企業(yè)供電網(wǎng)絡(luò)主接線示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
如附圖1所示，1為最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)，2為變電站監(jiān)控主機(jī)，3為網(wǎng)關(guān)，4為電路測(cè)控裝置，5為數(shù)據(jù)總線，6為網(wǎng)絡(luò)連線。其中由變電站監(jiān)控主機(jī)2、網(wǎng)關(guān)3、電路測(cè)控裝置4及數(shù)據(jù)總線5、網(wǎng)絡(luò)連線6組成的供電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)控制裝置為已有技術(shù)，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1為本發(fā)明所需要增加的設(shè)備，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連線6、網(wǎng)關(guān)3及數(shù)據(jù)總線5與各電路測(cè)控裝置4連接，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1又經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連線6與變電站監(jiān)控主機(jī)2相連。最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1是本發(fā)明的實(shí)施者，電力負(fù)荷最大需量?jī)?yōu)化數(shù)模儲(chǔ)存在內(nèi)，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1采用目前市場(chǎng)上流行的主流計(jì)算機(jī)，如聯(lián)想計(jì)算機(jī)等。最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1讀取相關(guān)線路參數(shù)后進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)算，確定要發(fā)送的控制指令及發(fā)送地址；通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向電路測(cè)控裝置發(fā)送，電路測(cè)控裝置再向其所控的受饋電回路開關(guān)發(fā)送合閘或開閘的指令，以實(shí)現(xiàn)最大需量的控制。
如附圖2所示為某用電企業(yè)的供電主接線示意圖，采用二線路單母線分段方式。本發(fā)明所述的優(yōu)化控制方法主要發(fā)生在三級(jí)回路，對(duì)于一級(jí)回路、二級(jí)回路與三級(jí)回路都要進(jìn)行線路參數(shù)檢測(cè)，這些線路參數(shù)在系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)算時(shí)都要采用。在正常運(yùn)行狀態(tài)下各級(jí)回路的母線母聯(lián)開關(guān)都為斷開。在三級(jí)回路中的I段母線與II段母線之間有母線母聯(lián)開關(guān)K3，在一般情況下開關(guān)K3為斷開。在三級(jí)回路中，I段母線既與用電設(shè)備1及用電設(shè)備n相連，又經(jīng)1回負(fù)荷1控制開關(guān)K1與負(fù)荷1饋線1回相連；而II段母線既與用電設(shè)備n+1、用電設(shè)備m相連，又經(jīng)2回負(fù)荷1控制開關(guān)K2與負(fù)荷1饋線2回相連。
在確保兩進(jìn)電線路可安全進(jìn)行合環(huán)操作的前提下，如當(dāng)用電企業(yè)的某進(jìn)電線路一的負(fù)荷即將達(dá)到最大需量限定值時(shí)，由變電站監(jiān)控主機(jī)2將負(fù)荷信號(hào)等電路運(yùn)行參數(shù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連線6傳送給最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連線6和網(wǎng)關(guān)3直接從電路測(cè)控裝置4中獲取相關(guān)信息，將獲得的信息經(jīng)過(guò)優(yōu)化運(yùn)算后由最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1向母線母聯(lián)開關(guān)K3發(fā)出的合閘指令至與母線母聯(lián)開關(guān)K3相連的電路測(cè)控裝置4，此電路測(cè)控裝置4收到最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1的指令后控制母線母聯(lián)開關(guān)K3合閘，使進(jìn)電線路一的1#變壓器與進(jìn)電線路二的2#變壓器變?yōu)椴⒘羞\(yùn)行。這種以均衡各進(jìn)電線路負(fù)荷的方法稱為“均”；如果進(jìn)電線路二的負(fù)荷即將達(dá)到最大需量限制量時(shí)，由最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1發(fā)出母線聯(lián)開關(guān)K3合閘指令至電路測(cè)控裝置4，電路測(cè)控裝置4控制母線母聯(lián)開關(guān)K3合閘，使2#變壓器與1#變壓器變?yōu)椴⒘羞\(yùn)行。
將負(fù)荷過(guò)高的供電回路部份負(fù)荷轉(zhuǎn)移到另一供電回路的控制方法稱為“轉(zhuǎn)”。
如附圖2所示，二級(jí)配(變)電所分別由一級(jí)變壓器所的I段母線與II段母線各送一路供電電源至負(fù)載(即用電設(shè)備)，互為備用，每路供電電源都可單獨(dú)負(fù)擔(dān)所送用電單位的全部負(fù)荷。在正常情況下I段母線與II段母線之間的母線母聯(lián)開關(guān)K3為斷開。
在確保兩進(jìn)電線路可安全進(jìn)行合環(huán)操作的前提下，如當(dāng)供電線路一上的負(fù)荷即將達(dá)到最大需量限定值時(shí)，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1收到此信號(hào)后，根據(jù)電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行方式、線路參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)算，并向三級(jí)回路中的I段母線和II段母線之間的母線母聯(lián)開關(guān)K3發(fā)出合閘信號(hào)，與該開關(guān)K3相連的電路測(cè)控裝置4接受最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1的控制指令后控制母線母聯(lián)開關(guān)K3合閘，待母線母聯(lián)開關(guān)K3的合閘信號(hào)返回到最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1后，再由最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1向II段母線負(fù)荷1饋線2回路開關(guān)K2發(fā)出合閘信號(hào)，與開關(guān)K2相連的電路測(cè)控裝置4接收合閘信號(hào)后控制開關(guān)K2合閘，合閘信號(hào)返回到最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1，其后最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1向I段母線負(fù)荷1饋線1回路開關(guān)K1發(fā)出斷開信號(hào)，與開關(guān)K1相連的電路測(cè)控裝置4接受斷開信號(hào)后控制開關(guān)K1分閘，斷開用電設(shè)備1～n與供電回路一的連接，這樣就完成負(fù)荷的轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)了“轉(zhuǎn)”的目的，限制了最大需量。
除如上實(shí)施例外，在當(dāng)2#變壓器的負(fù)荷即將達(dá)到最大需量限定值時(shí)，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1亦根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式、線路參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)算，以自尋優(yōu)方法選擇2#變壓器擔(dān)負(fù)的饋電回路斷開，2#變壓器承擔(dān)的用電設(shè)備n+1至m的負(fù)荷由1#變壓器的相應(yīng)饋電回路全部承擔(dān)，同樣達(dá)到負(fù)荷轉(zhuǎn)移限制最大需量的目的。
以上是以兩回路用電企業(yè)為例而作的說(shuō)明，對(duì)于兩回路以上的用電企業(yè)，也可以同樣實(shí)現(xiàn)在各個(gè)回路之間的“均”和“轉(zhuǎn)”的操作，達(dá)到降低最大需量的目的。
權(quán)利要求
1.一種優(yōu)化用電企業(yè)電力負(fù)荷的方法，其特征在于最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)(1)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連線(6)與變電站監(jiān)控主機(jī)(2)相連，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)(1)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接(6)、網(wǎng)關(guān)(3)、數(shù)據(jù)總線(5)與電路測(cè)控裝置(4)相連；進(jìn)電線路(一)的負(fù)荷即將達(dá)到最大需量限定值時(shí)，由變電站監(jiān)控主機(jī)(2)將負(fù)荷信號(hào)等電路運(yùn)行參數(shù)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連線(6)傳送給最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)(1)，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)(1)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連線(6)和網(wǎng)關(guān)(3)直接從電路測(cè)控裝置(4)中獲取相關(guān)信息，獲得信息并經(jīng)過(guò)優(yōu)化運(yùn)算后，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)(1)向母線母聯(lián)開關(guān)(K3)發(fā)出的合閘指令至與母線母聯(lián)開關(guān)(K3)相連的電路測(cè)控裝置(4)，電路測(cè)控裝置(4)收到最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)(1)的指令后控制母聯(lián)母線開關(guān)(K3)合閘，使進(jìn)電線路(一)的1#變壓器與進(jìn)電線路(二)的2#變壓器變?yōu)椴⒘羞\(yùn)行；在供電線路(一)上的負(fù)荷即將達(dá)到最大需量限定值時(shí)，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)(1)收到信號(hào)后根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式、線路參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)算，并向三級(jí)回路中的I段母線與II段母線之間的母線母聯(lián)開關(guān)(K3)發(fā)出合閘信號(hào)，與開關(guān)(K3)相連的電路測(cè)控裝置(4)接受最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)(1)的控制指令后控制母線母聯(lián)開關(guān)(K3)合閘，母線母聯(lián)開關(guān)(K3)的合閘信號(hào)返回到最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)(1)，再由最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)(1)向II段母線負(fù)荷1饋線2回路開關(guān)(K2)發(fā)出合閘信號(hào)，與開關(guān)(K2)相連的電路測(cè)控裝置(4)接收合閘信號(hào)控制開關(guān)(K2)合閘，合閘信號(hào)返回到最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)(1)，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)(1)向I段母線負(fù)荷1饋線1回路開關(guān)(K1)發(fā)出斷開信號(hào)，與開關(guān)(K1)相連的電路測(cè)控裝置(4)接受斷開信號(hào)后控制開關(guān)(K1)分閘，斷開用電設(shè)備1～n與供電回路(一)的連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種優(yōu)化用電企業(yè)電力負(fù)荷的方法，通過(guò)目前已有的供電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化控制裝置，配加一臺(tái)最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1構(gòu)成一套完整的控制系統(tǒng)及電力負(fù)荷最大需量?jī)?yōu)化數(shù)模。如當(dāng)用電企業(yè)的供電線路一的負(fù)荷即將達(dá)到最大需量限定值時(shí)，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1通過(guò)優(yōu)化運(yùn)算發(fā)出母線母聯(lián)開關(guān)合閘指令至電路測(cè)控裝置4，此裝置控制開關(guān)合閘，進(jìn)線變壓器轉(zhuǎn)變?yōu)椴⒘羞\(yùn)行，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷“均”及限制最大需量的目的；如當(dāng)供電線路一的負(fù)荷即將達(dá)到最大需量限定值時(shí)，最大需量?jī)?yōu)化監(jiān)控主機(jī)1通過(guò)優(yōu)化運(yùn)算將文檔編號(hào)H02J3/06GK1595757SQ20041004501
公開日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月6日
發(fā)明者周強(qiáng), 楊國(guó)湘, 甘蘭芳 申請(qǐng)人:周強(qiáng)