山西省長治供電局 何保國
摘要 隨著新的電力市場的建立，電力負荷監控系統，已經由單純的“控制到戶”，發展為負荷管理系統，而目前此套系統普遍采用無線電通道，由于無線電易受地形和空間干擾的
影響，電力負荷監控系統通信信道的一種補充電力載波通信，目前隨著技術的成熟越來越受到人們的青睞。本文較詳細介紹了電力載波負荷管理系統結構、設備組成、工作原理及工作過程。
關鍵詞 電力載波技術用電應用
我國對電力用戶的用電信息管理，目前普遍建立在電力負荷監控系統上，即在原系統上增加抄表功能。隨著用電結構變化逐漸擴展到關口和低壓側電力用戶，從而實現對關口點、
35kV及以下關口點和各類電力用戶的用電信息監控管理。并從功能上進行不斷擴展、完善，
滿足電力管理部門各種需要。
1 電力負荷監控系統的現狀
從1990年開始，用電部門為了落實計劃用電政策，都相繼組建了各自的負荷監控系統，大部分地區采用無線電方式組網，稱為無線電電力負荷監控系統，其中也有少數地區采用音頻、市話和電力載波方式組網。無線電電力負荷監控系統國內已經有不少廠家取得入網證，并且有一定生產和應用規模，成為一種成熟的產品，在用電部門計劃用電工作中發揮了一定的作用。無線電電力負荷監控系統雖然是一種成熟技術，但是受地形及通信界面、空間干擾及運行費用等因素的影響，大面積推廣特別是在山區推廣存在一定困難。
2 電力市場對負荷監控系統的要求
隨著社會主義市場經濟的發展，電力市場的變化，用電結構也發生了相應的變化，給電力負荷監控工作提出了新的要求，供電企業要適應市場變化的要求，就要加強配電和用電管理自動化，實現“營配合一”工作。作為技術管理手段之一，電力負荷監控系統應該從以下幾方面進行擴展和完善：
2．1 功能上實現遠方抄表(RS485，RS232接口)，電能表缺相，最大需量，功率因數，TV、TA回路監視，用戶各分路開關狀態、用戶端電壓監視。
2．2 公用配電變壓器、配電線路的各種運行參數(開閉鎖、線路上開關)的監視控制。
2．3 系統要配合計劃用電做好削峰、填谷、負荷監控、負荷分析、負荷預測和負荷平衡工作。其次用于電價預測和電量的結算，配合電量電費計算方便用戶預購電量，實現營業抄收自動化，再則為報裝提供所需運行資料，為配網運行管理提供數據，為用戶需求側管理服務。
只有為用電管理部門和電力用戶提供及時可靠、準確、完整的信息，才能充分發揮負荷監控系統的作用。
3 電力載波負荷監控系統的特點
眾所周知，用戶要用電必須用電線把電引到使用電力的地方，這樣只要是電力用戶(注：以下電力用戶簡稱用戶)，電力部門就與用戶之間有一條通道，如圖1所示，若把用戶比做樹葉，供電部門比做樹干、樹支的話，電力線網絡結構為“樹形結構”，電力部門在樹干上(主網)已經建立了完善的通信。而充分利用這條通道，使樹支層(配網)建立供電企業與用戶之間的通道，是一項很有應用前景和經濟效益的工作。
目前電力系統在樹干層(主網)使用的通信方式有無線電、有線、載波、微波、光纖、衛星數字通信等，都是用于35kV農網及以上電壓等級的主網。
該系統利用微電子技術為基礎的通信手段，有機的結合了計算機網絡和載波技術，系統涉及數據流安排、容錯技術、軟硬件可靠性、噪聲處理、抗干擾、產品質量等諸多方面。電力載波技術采用配電網零序載波注入傳輸技術，注入功率很小，不需加阻波器。傳輸速率600bps，信號傳輸只限于計算機數據，并且只在本級配電網內傳輸，充分利用電力線路通道，節省資源，提高效益。
4 電力載波負荷監控系統組成和作用
電力載波負荷管理系統是由中央控制系統、變電所載波數據傳輸設備、變壓器側中繼設備(TTU)、用戶載波控制終端(CTU)、載波抄表器(CTA)、耦合設備組成。
中央控制系統包括互為熱備用的兩臺前方監控機、雙機切換裝置、調制解調器(MODEM)、網絡服務器、若干臺網絡連接的后方微機。
變電所數據傳輸設備由載波數據傳輸機、調制解調器、耦合電容器等設備組成，用于用戶與中央系統信息的轉換和傳輸。
低壓用戶中繼設備包括TTU、CTA、耦合電容器等，用于低壓用戶信息收集和公變信息的采集傳送。10kV、35kV用戶終端包括CTU、耦合電容器等設備，用于用戶信息的采集和控制。CTU 有RS232接口或RS485接口，四路遙信，四路遙控，兩路模擬輸入，兩路脈沖輸入。載波抄表器(CTA)用于低壓220V用戶電能表的讀數采集和轉發(RS232接口或RS485接口)。
5 電力載波負荷監控系統工作過程
電力載波負荷監控系統由控制中心、信道、終端機構成。主要功能為遙信、遙測、遙控。控制中心的中央機系統為主控制系統，用戶CTU可在中央機系統的管理下，實現對用戶用電情況遙信、遙測、遙控。CTA可以與無線電臺、電信網連接。中央機系統向全體用戶終端CTU或部分用戶CTU和TTU或單個CTU和TTU發出指令，傳送數據，控制CTU完成各種任務，同時可搜集用戶TTU用電信息并存入服務器數據庫，中央機系統中的監控機可以定時向用戶發出指令，也可以隨時接受后方機的命令向CTU和TTU發出指令。后方工作站通過網絡服務器和前方機進行信息交換。
由于利用了計算機網絡(NOVELL或WINDOWS NT)技術，后方機的數量可以根據各種不同需要設置。各后方機可根據權限完成各自不同的工作。例如信息中心后方微機只有處理有關用戶用電信息的功能和權限；用電營業部門后方微機只處理用戶電能表讀數用于電費計算；計量部門后方微機只有處理有關用戶電能表參數的功能；報裝部門后方微機只有讀取配電網有關參數的權限；負荷管理微機或調度后方微機可以分別向CTU設置定值或發送跳、合閘命令和預置RTU的有關參數，并且統計審查用戶用電情況；總工或局長后方微機可以調用用戶用電情況報告；用電業務各部門后方微機可以調用生產與經營指標的完成情況報告。
中央監控機向用戶CTU和TTU發送的命令經過調制解調器專用(或復用)通道送至各變電所，各變電所調制解調器把命令送給載波數據傳輸機，載波數據傳輸機將命令轉換成載波調制的數字信號，經耦合電容器注入配電網，各用戶通過配電線路的用戶側耦合電容器把信號傳入CTU，由CTU判斷命令內容并執行。各公用變壓器側耦合電容器把信號傳入TTU，由TTU判斷命令內容并執行，TTU設備的工作分為公用變壓器信息的采集和低壓用戶抄表。中央監控機除利用以上方式傳輸信息外，還設有標準232接口，作為備用或建立載波通信有困難的用戶，來采用其他方式通信。
中央監控機向用戶發送的命令可分為監控命令和用戶數據返回兩類。中央機系統根據用戶返回信息進行審核、歸類處理，存入中心數據庫，便于各專業后方微機利用該信息進行業擴報裝、用電監察、電能計量、電費、負荷預測、配電的管理工作。
總之，電力載波負荷管理系統作為市、縣區電力部門電力電量管理的較佳技術管理手段之一，其方法越來越體現出它的優越性，如何配合廠家應用和完善發展該系統，將是我們今后努力工作方向。可以預言，未來的電力市場和需求管理要求必須建立一個投資少，功能強，易擴充，準確性、可靠性高，運行費用低，便于更新維護管理的用電信息管理系統。隨著微電子技術發展和載波通信技術的成熟，利用電力載波技術實現電力電量監控管理將是未來商業化電網運營的必不可少的手段之一。力用戶簡稱用戶)，電力部門就與用戶之間有一條通道，如圖1所示，若把用戶比做樹葉，供電部門比做樹干、樹支的話，電力線網絡結構為“樹形結構”，電力部門在樹干上(主網)已經建立了完善的通信。而充分利用這條通道，使樹支層(配網)建立供電企業與用戶之間的通道，是一項很有應用前景和經濟效益的工作。
