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智能电网输电线路监控系统方案设计
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关于电力系统调度自动化技术的应用与发展_自动化专业毕业论文一、电力系统自动化和电力系统调度自动化电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、 ...
关于电力系统调度自动化技术的应用与发展_自动化专业毕业论文
一、电力系统自动化和电力系统调度自动化 电力系统自动化是指应用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置、通过信号系统和数据传输系统对电力系统各元件、局部系统或全系统进行就地或远方的自动监视、调节和控制,以保证电力系统安全经济地运行和具有合格的电量质量。电力系统自动化已经成为电力系统最核心内容。而电力
系统调度自动化是电力系统自动化的一部分,分为发电和输电调度自动化(通常称电网调度自动化)和配电网调度自动化(通常称配网自动化)。
二、电力系统远动
电力系统远动就是在电力系统调度中心对电力系统实施的实时远方监视与控制。远动系统包括控制站、被控站和远动通道。狭义远动系统只包括两端远动设备和远动通道;而广义的远动系统包括控制站的人机设备和被控站的过程设备在内。电力系统的安全监控功能由各级调度共同承担,而自动发电控制与经济调度则由大区网调或省调负责,网调和省调还应具有安全分析和校正控制等功能。
三 、电力系统调度自动化的功能
(一)电力系统监视与控制
通过电力系统监视与控制为自动发电控制、经济调度、安全分析等高层次功能提供实时数据。其中监视主要是对电力系统运行信息的采集、处理、显示、告警和打印,以及对电力系统异常或事故的自动识别,向调度员反映电力系统实时运行状态和电气参数。而控制主要是指通过人机联系设备执行对断路器、隔离开关、静电电容器组、变压器分接头等设备进行远方操作的开环控制。
(二)电力系统安全分析
电力系统安全分析主要内容是利用实时数据对电力系统发生一条线路、或一台发电机、变压器跳闸的假想事故进行在线模拟计算,以便随时发现每一种假想事故是否可以造成设备过负荷、以及频率和电压超出允许范围等不安全情况,是一系列以单一设备故障为目标而进行的在线潮流计算。
(三)电力系统经济调度
电力系统经济调度是在满足安全、电能质量和备用容量要求的前提下,基于系统有功功率平衡的约束条件和考虑网络损失的影响,以最低的发电(运行)成本或燃料费用,达到机组间发电负荷经济分配且保证对用户可靠供电的一种调度方法。在调度过程中按照电力系统安全可靠运行的约束条件,在给定的电力系统运行方式中,在保证系统频率质量的条件下,以全系统的运行成本最低为原则,将系统的有功负荷分配到各可控的发电机组。经济调度一般只按静态优化来考虑,不计算其动态过程。
四、电力系统调度自动化技术在国外的应用
国外的电力系统调度自动化系统均是采用了RISc工作者,UNIX操作系统和国际公认的标准,主要有以下几种:
(一)西门子SPECTRUM系统。该系统是由德国西门子公司基于32比特SUN点的SPACE或IBMMRS6000工作站硬件平台,引入软总线概念,服务器之间及内部各进程与实用程序问的信息交换实现标准化开发的。采用了分布式组件、面向对象等技术,广泛应用于配电公司、城市电力公司和工业用户。
(二)CAE系统。该系统采用64比特ALPHAI作站、客户I服务器体系结构和双以太网构成的EMS硬件平台,选用分布式应用环境开发研制的,集DAC、SYS、uI、APP、COM于一体。该系统功能分布于各节点,能有效地减少网络数据流,防止通信瓶颈问题。
(三)VALMET系统。该系统适用于多种硬件平台,可连接SUN、IBM、PHA工作站。该系统包括实时数据、历史数据和应用软件三个服务器。
(四)SPIDER系统。该系统是由ABB公司开发的,采用分布式数据库和模块化结构,可根据用户实际需求配置系统。它具有双位的遥信处理功能,使状态信号稳定性好,并有一套完整的维护工具。
五、电力系统调度自动化技术的基本特征
电力系统调度自动化技术应具有以下基本特征:
(一)该技术应该能够及时并准确地采集、检测和处理电,网中各元件、局部或整个系统运行的实时信息;
(二)能根据电网的实际运行状态和系统各元件的技术、经济等指标要求,为调度人员做出准确的调节和控制的决策提供依据;
(三)能实现整个电力系统的综合协调,使电力系统安全、可靠、经济地运行,并提供优质的供电;
(四)电力系统自动化技术能提高工作效率,降低电力系统事故发生概率,延长设备使用寿命,能够保障电力系统的安全、可靠、经济地运行,尤其是能避免整个电力系统的崩溃和大面积停电等连锁性事故发生。
六、电力系统调度自动化技术的发展趋势
随着计算机技术、通信技术、数据库技术等技术的快速发展,电 力系统调动自动化技术应朝着模块化、面向对象、开放化、只能化合可视化等方面发展。 (一)模块化与分布式。电力系统调度自动化系统软件设计的重要思想就是模块化和分布式。组件技术是一种标准实施的基础,能够实现真正的分布式体系结构,基于平台层解决数据交换的异构问题,是一种重要的电力系统调度自动化技术。
(二)面向对象技术。电力系统调度自动化的目的就是为了能够及时准确地获得电力系统运行的实时信息。面向对象技术是一种能很好的解决这个问题的技术先进且能很好地遵循ClM的技术,但它的实现有一定的难度。
(三)电力系统调度综合自动化。全面建立调度数据库系统,提高电力系统调度自动化的综合管理水平,使电力系统运行达到最优化,避免电力系统崩溃或大面积停电事故,提高电力系统的安全性和可靠性;建立并完善电气事故处理体系,使事故停电时间降到最短,降低各种不必要的影响。
(四)无人化值守管理模式。建立无人值班综合监控系统,能够对电力系统的运行状态进行实时监控、安全性分析、状态估计、负荷预测及远程调控等,当系统出现故障时自动报警,以便调度人员及时处理事故,从而保证电力系统安全、可靠、经济运行,实现无人值守调度管理方式,减少值守人员,提高工作效率。
(五)智能化。智能化调度是未来电力系统发展的必然趋势。智能调度技术采用调度数据集成技术,能够及时、有效地获取电力系统运行的实时信息,实现电网正常运行的实时监测和优化、预警和预防智能化控制、故障的智能判辨、故障的智能分析、故障的智能恢复等,最大限度实现全面、精细、及时、最优的电力系统运行与管理,以达到电力系统的调度、运行和管理的智能化。
本文首先简要地叙述了电力系统调度自动化系统的重要性及电力系统设计人员掌握相关技术的必要性。根据几种电力系统调动自动化系统的应用,概述了电力系统调度自动化技术在国内外的应用状况。从电力系统调度自动化技术的基本特征出发,对几种电力系统调度自动化技术进行了简要的探讨。最后,对今后电力系统调度自动化技术的发展趋势进行了展望。
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智能电网论文
洛阳理工学院毕业设计（论文）智能电网的研究与探讨 摘 要
随着科技的日新月异，人们的生活发生了翻天覆地的变化。智能电网已成为 近年来国内外有关未来电网发展趋势的热门话题。 近年来，我国电力负荷快速增长，给电网建设和运营带来巨大压力。本文主 要研究了电力需求侧信息监测管理手段、措施和国内供电公司电力需求侧信息监 控系统建设的目标、原则以及具体方案的确立。需求侧信息监控系统能够全面采 集用电系统的基础数据，可满足智能电网用户用电信息采集系统建设要求，实现 对所有变电站表计、配变表计、高压客户表计、供电线路联络开关表计的自动采 集，有效提高终端用电效率，并对移峰填谷、提高负荷率有显著效果，通过加强 电力需求侧管理，利于优化电力资源配置，而且能够促进经济社会可持续发展。
关键词：智能电网背景意义，电力需求侧管理，信息监控，系统设计，发展前景
洛阳理工学院毕业设计（论文）
Smart grid research and discussion ABSTRACT
With the rapid development of science and technology. Smart grid has become a hot topic of the development trend of power grid at home and abroad. The paper briefly analyze the research background of smart grid its concept features and current development status. Along with the increasing development of power electronics, IT and communication technologies, the construction of smart guid is becoming an impant development direction of electric power industry. At first the necessity of developing smart grid is demonstrated ,then the required performance of smart grid are introduced. The basic knowledge of intelligent power grid including Intelligent substation, intelligent lines, intelligent protection system, etc. Finally from the power grid performance, economic benefit and social benefit of the prospects of intelligent power grid, and sums up the technical advantages and the existing problems.
Key words: Smart grid background significance, power demand side
management, information monitoring, system design, the development prospect
洛阳理工学院毕业设计（论文）
言 ................................................................................................ 1 1.1智能电网研究的背景及意义 ................................................ 2 1.1.1 国内外需求侧实施情况 ............................................... 3 1.1.2 美国主要电力公司 ....................................................... 3 1.1.3 意大利国家电力公司 ................................................... 4 1.1.4 北京地区开展 DSM 的情况 ......................................... 4 1.1.5 其它地区开展 DSM 的情况 ......................................... 5 1.2 本章主要内容 ........................................................................ 5
第 1 章 绪论 ...................................................................................... 2
第 2 章智能电网与电力需求侧信息监控系统 ................................ 6 2.1智能电网的目标及特点 ........................................................ 6 2.1.1智能电网的目标 ........................................................... 6 2.1.2智能电网的特点 ........................................................... 6 2.2 电力需求侧监控系统的定义及目标 ..................................... 8 2.2.1 电力需求侧监控系统的定义 ....................................... 8 2.2.2 电力需求侧监控系统的目标 ....................................... 8 2.3 电力需求侧监控系统的具体介绍 ......................................... 8 2.3.1 电力需求侧监控系统的管理对象 ................................ 8 2.3.2 电力需求侧监控系统的管理资源 ................................ 8 2.3.3 电力需求侧监控系统的特点及内容 ............................ 9 2.4 电力需求侧监控系统对智能电网的的影响 ......................... 9 2.5 本章小结 ............................................................................... 9 第 3 章 电力需求侧信息监控系统的理论分析 .............................. 11 3.1 需求侧信息监控内容 .......................................................... 11 3.2 需求侧信息监控管理的技术手段 ....................................... 13 3.3 需求侧信息监控系统模型构建 .......................................... 13 3.3.1 数据模型 .................................................................... 13
洛阳理工学院毕业设计（论文）
3.3.2 计算模型 .................................................................... 14 3.3.3 流程模型 .................................................................... 15 3.3.4 系统模型 .................................................................... 15 3.4 电力需求侧信息监控管理的典型应用 ............................... 15 第 4 章 电力需求侧信息监控系统建设项目的设计 ...................... 17 4.1 电力需求侧信息监控系统建设项目研究背景 ................... 17 4.2 现状分析 ............................................................................. 17 4.2.1 需求侧电力负荷分析 ................................................. 18 4.2.2 电力需求将保持稳定增长 ......................................... 21 4.2.3 列举供电公司现状情况 ............................................. 21 4.3 系统目标及原则 .................................................................. 22 4.3.1 系统建设目标 ............................................................. 22 4.3.2 系统建设原则 ............................................................. 23 4.4 系统建设需求 ...................................................................... 25 4.5 应用功能 ............................................................................. 28 4.6 电力需求侧管理系统的不足 .............................................. 29 结 论 .............................................................................................. 31 谢 辞 ................................................................................................ 32 参考文献 .......................................................................................... 33 外文资料翻译 .................................................................................. 35
洛阳理工学院毕业设计（论文）
电能已在人类能源利用方式中占有很高的比例，随着电力交通技术、可 再生能源利用技术的发展，这一比例还将大幅提高。全球范围内的能源、环 境问题的突出，迫使人们对电网这个大规模、高密度、强动态的能源手机、 传输与分配系统，提出更可靠、更高效、更可控的要求，智能电网的概念应 运而生。具体来讲，智能电网发展的驱动力与与以下因素密不可分：①整合 可再生能源、分布式能源、实现新能源发电的&友好&并网；②提高大电网 安全性、可靠性、供电质量；③提高发电和用电效率；④满足电力负荷变化； ⑤提高电网的经济型，降低电网建设和运行成本；⑥实现信息互动，提高服 务水平。 总之，满足电能需求，保证供电的安全性、可靠性、经济性、环保约束， 实现与用户的互动和增值服务与成为对电网发展的基本要求。智能电网正是 通过不同层面、不同时间尺度对电能的控制满足上述要求的。智能电网通过 信息感知、信息分析、预测推演、指令执行形成完整的信息流与能量流的协 调控制。 电能的高效、 精确转换与控制构成智能电网实现其功能的基本环节。 本文主要通过对电网的探讨和分析最新的发展动态， 论述智能电网控制技术 在需求侧的实现及其发展。简要介绍智能电网的内涵与中国智能电网的理 念，分析智能电网需求侧的控制体系，并针对未来智能电网建设、运行过程 中能够发挥重要作用的控制技术进行探讨，以及从信息、控制、前景等方面 对智能电网的前景及挑战进行论述。
洛阳理工学院毕业设计（论文）
第 1 章 绪论
1.1智能电网研究的背景及意义
智 能 电 网 ， 就 是 电 网 的 智 能 化 ， 也 被 称 为 & 电 网 2.0& ， 它 是 建 立 在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、 先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应。 实 现 电 网 的 可 靠 、安 全 、经 济 、高 效 、环 境 友 好 和 使 用 安 全 的 目 标 ，其 主 要 特 征 包 括 自 愈 、 激 励 和 包 括 用 户 、 抵 御 攻 击 、 提 供 满 足 21 世 纪 用 户 需 求 的 电 能 质 量 、容 许 各 种 不 同 发 电 形 式 的 接 入 、启 动 电 力 市 场 以 及 资产的优化高效运行。 伴随着电力体制改革的推进， 电网企业应由市场上的被动方转化为主动 方，进行观念和形式上的转型，使电网企业以市场需求为中心，主动研究市 场， 把市场营销的观念引入电网企业中， 这是社会的需求和市场竞争的需要 , 针对当前电力市场的供求变化，结合未来的发展，确立新的营销观、实施积 极有效的营销策略对电力体制改革有重要的促进意义。 需求侧管理(demand side management，以下简称 DSM)是综合资源规划 的一项主要内容 [1] ， 重在提高终端用电效率和改善用电方式， 提供节电资源， 减少对供电依赖。DSM 是作为一个新的概念纳入综合资源规划中的，其实 质内容是作为供应侧的电力公司采取有效的激励和诱导 措施， 与用户齐心协 力提高终端用电效率。 电力需求侧管理从 20 世纪 70 年代以来已经逐渐成为发达国家电力行业 一种规范化的管理模式，并取得重大成效。我国 20 世纪 90 年代初期开始推 行需求侧监测管理，目前需求侧管理在我国还处在发展时期。加强电力需求 侧管理，不仅有利于优化电力资源配置，而且能够促进经济和社会可持续发 展。加强需求侧信息监控管理，一是能够提高电能利用效率,二是提高电力 在终端能源消费中的比重 ,三是提高电网经济运行水平 :四是提高电力优质 服务品质，五是有利于客户科学、合理、最经济的用电 [2] 。
洛阳理工学院毕业设计（论文）
1.1.1 国内外需求侧实施情况 近年的加州电力市场危机、2003 年北美大停电和相继发生的停电事故 以及 2000 年夏天我国的严重电力短缺，反映出将解除管制的重点放在发电 侧引入竞争的市场结构和运行机制上是不健全的， 也说明了需求侧管理是保 证电力工业长效可持续发展的重要手段。 目前对电力市场营销 的研究有很多，有部 分针对电力市场营销 策略研 究，但是大部分研究还仅局限于理论的研究，对于具体的实现方法和具体措 施研究的还很少， 而且随着市场化改革的深入和区域电力市场的逐步推进电 力市场环境下的市场营销策略的研究还需要进一步的深化。因此，回顾国内 外需求侧管理实施现状对本研究具有重要意义 [3] 。
1.1.2 美国主要电力公司 DSM 概念起源于美国。在 20 世纪中后期，会各界的普遍重视。大约 30 多家北美的电力公司已经积极实施 DSM 规划，并有为数众多的 DSM 在美 国成功实施的实例。威斯康星和中央主电力公司(CMP)大约从 1986 年就开 始制定规划。太平洋煤气和电力公司至 1991 年，共减少 119MW 的需求。爱 迪生和长岛照明公司 1990 年由于实施 DSM 共减少需电量 368MW [5] 。下面是 实施 DSM 技术的美国主要公司的负荷情况。实施 DSM 技术的美国主要公 司的负荷情况见表 1-1。
表 1-1 实施 DSM 技术的美国主要公司的负荷情况 电力公司 SOCAL PG&E WEPCO NESS NU LILCO DUKE POWER NIMO
年负荷增长 1.9 1.6 1.5 1.8 1.7 2.1 2.4 1.1
2004 年需量减少&% 11.5 7.0 6.2 6.3 6.3 8.2 9.0 10.1
洛阳理工学院毕业设计（论文）
1.1.3 意大利国家电力公司 1960 年意大利 1243 个参与电力生产、传输和分配的公司合并成为国家 电力公司(ENEL)，国家拥有 100%的股份。到 1994 年 12 月 31 日止，ENEL 的主要数据为:用户数
个 , 售 电 量 为 205.2TWh, 营 业 额 为
333650 亿 里 拉 , 发 电 量 为 144.538TWh(矿 物 燃 料 ) 、 34.422TWh(水 电 ) 和 3.417TWh,高峰负荷需求为 38255MW, 雇员为 101849 名。 自 20 世纪 70 年代末， 意大利制定了促进用户合理利用资源尤其是能源 以达到环保的政策，为此，ENEL 开展了一些 DSM 项目 [8] 。到 20 世纪 80 年 代，电力部门的发展进一步推进了 DSM 的实施，节电成为一种切实的主要 资源，避免所有浪费和控制需求是 DSM 的第一步。下一步，以电力服务的边 际成本为基础，ENEL 通过特殊合同对用户用电实施商业刺激。为提高初级 能源利用效率并优化负荷曲线，建立合理的价格体系，发展高效用能设备， ENEL 在信息服务、咨询、能源审计和融资等方面加强工作。在 ENEL 的纵 向机构组成使直接评价 DSM 对整个电力部门的影响成为可能，通过选择合 理的 DSM 措施为用户提供优质的服务。ENEL 还通过在电力生产的各阶段进 行高利润投资和使用高效能设备实现其财力的合理利用 [6] 。
1.1.4 北京地区开展 DSM 的情况 北京作为首都和国际化的大都市， 人均拥有和人均消费的电量水平比较 高， 北京地区的负荷也持续快速增长:年月平均负荷由 1990 年的 1862MW 增 长到 1996 年的 2629MW，年平均增长 7.1%,年月最大负荷由 1990 年的 2499MW 增长到 1996 年的 4473MW，年增长 8.1%,年月最小负荷由 1990 年 的 1749MW 增长到 1996 年的 2433MW,年增长 6.8%。由此可见，北京地区 高峰负荷增长最快， 而低谷增长缓慢， 峰谷差急剧拉大， 1990 年的 750MW 由 增长到 1996 年的 1846MW，负荷率也由 1990 年的 86.81%下降到 1996 年的 82.13%，年平均下降 1.4 个百分点，对电力系统安全稳定及经济运行造成很 大的困难。 为了解决调峰困难等问题， 北京地区开始了 DSM 技术应用的推广工作， 并选取了首都钢铁公司厂区作为试点。 试点的结果表明首都钢铁公司电网高
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峰负荷率由同期的 92%提高到 98%，躲(移)峰 50MW，经济效益和社会效益 显著。 从北京地区实施的情况来看，DSM 技术在缓解华北电网高峰时段电力 紧张状况方面有显著的效果。DSM 技术的实施还有提高用户用能效率、开 拓电力市场、 提高电网的经济运行和使用户获得经济收益等优 点， 同时 DSM 的实施可减少污染气体的排放量，具有环保意义。
1.1.5 其它地区开展 DSM 的情况 电能量信息监控系统在华东、华北陆续的成功建设，提高了当地电力负 荷管理、负荷分析和负荷预测的水平，为供电企业制订合理有序用电措施提 供强有力的技术支持。 使电力部门对鼓励终端用户使用节能设备和高效的负 荷管理的投资远远低于新建电力设施的投资，同时能减轻用电需求的紧缺、 改善负荷曲线、提高用电服务的质量。部分新建电厂的项目可以推迟甚至取 消。 可以预见，DSM 技术将会越来越应用于生活，给人们的现实生活带来 更多实惠。
1.2 本章主要内容智能电网就是电网的智能化，它是建立在集成的、高速双向通信网络的 基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以 及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、 环境友好和使用安全的目标。智能电网的主要特征包括自愈、激励和包括用 户、抵御攻击、提供满足 21 世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电 形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。 国家电网提出如下战略： 年，全面建设阶段； 年, 引领提升阶段。是中国建成坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友 好互动的输用电网络。
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第 2 章智能电网与电力需求侧信息监控系统
2.1智能电网的目标及特点
2.1.1智能电网的目标 智 能 电 网 的 目 标 是 实 现 电 网 运 行 的 可 靠 、安 全 、经 济 、高 效 、环 境 友好和使用安全，电网能够实现这些目标，就可以称其为智能电网。 智 能 电 网 必 须 更 加 可 靠 ― 智 能 电 网 不 管 用 户 在 何 时 何 地 ，都 能 提 供 可 靠 的 电 力 供 应 。它 对 电 网 可 能 出 现 的 问 题 提 出 充 分 的 告 警 ，并 能 忍 受 大 多 数 的 电 网 扰 动 而 不 会 断 电 。它 在 用 户 受 到 断 电 影 响 之 前 就 能 采 取 有 效的校正措施，以使电网用户免受供电中断的影响。智能电网必须更加安全―智能电网能够经受物理的和网络的攻击 而 不 会 出 现 大 面 积 停 电 或 者 不 会 付 出 高 昂 的 恢 复 费 用 。它 更 不 容 易 受 到 自 然 灾 害 的 影 响 [8]。智能电网必须更加经济―智能电网运行在供求平衡的基本规律之 下，价格公平且供应充足。 智 能 电 网 必 须 更 加 高 效 ― 智 能 电 网 利 用 投 资 ，控 制 成 本 ，减 少 电 力 输 送 和 分 配 的 损 耗 ，电 力 生 产 和 资 产 利 用 更 加 高 效 。通 过 控 制 潮 流 的 方 法，以减少输送功率拥堵和允许低成本的电源包括可再生能源的接入。智能电网必须更加环境友好―智能电网通过在发电、输电、配电、 储 能 和 消 费 过 程 中 的 创 新 来 减 少 对 环 境 的 影 响 。进 一 步 扩 大 可 再 生 能 源 的 接 入 。在 可 能 的 情 况 下 ，在 未 来 的 设 计 中 ，智 能 电 网 的 资 产 将 占 用 更 少的土地，减少对景观的实际影响。智能电网必须是使用安全的―智能电网必须不能伤害到公众或电 网工人，也就是对电力的使用必须是安全的。
2.1.2智能电网的特点 智 能 电 网 包 括 五 个 方 面 的 主 要 特 征 ，这 些 特 征 从 功 能 上 描 述 了 电 网
洛阳理工学院毕业设计（论文）
的特性， 不是最终应用的具体技术， 们形成了智能电网完整的景象。 而 它 智 能 电 网 是 自 愈 电 网 。& 自 愈 &指 的 是 把 电 网 中 有 问 题 的 元 件 从 系 统中隔离出来并且在很少或不用人为干预的情况下可以使系统迅速恢 复到正常运行状态，从而几乎不中断对用户的供电服务。从本质上讲， 自 愈 就 是 智 能 电 网 的& 免 疫 系 统 &，这 是 智 能 电 网 最 重 要 的 特 征 。自 愈 电 网 进 行 连 续 不 断 的 在 线 自 我 评 估 以 预 测 电 网 可 能 出 现 的 问 题 ，发 现 已 经存在的或正在发展的问题，并立即采取措施加以控制或纠正。 智 能 电 网 激 励 和 包 括 用 户 。在 智 能 电 网 中 ，用 户 将 是 电 力 系 统 不 可 分 割 的 一 部 分 [ 9 ] 。鼓 励 和 促 进 用 户 参 与 电 力 系 统 的 运 行 和 管 理 是 智 能 电 网 的 另 一 重 要 特 征 。从 智 能 电 网 的 角 度 来 看 ，用 户 的 需 求 完 全 是 另 一 种 可 管 理 的 资 源 ，它 将 有 助 于 平 衡 供 求 关 系 ，确 保 系 统 的 可 靠 性 ；从 用 户 的角度来看， 力消费是一种经济的选择， 过参与电网的运行和管理， 电 通 修 正 其 使 用 和 购 买 电 力 的 方 式 ，从 而 获 得 实 实 在 在 的 好 处 。在 智 能 电 网 中 ，用 户 将 根 据 其 电 力 需 求 和 电 力 系 统 满 足 其 需 求 的 能 力 的 平 衡 来 调 整 其消费。 智 能 电 网 将 抵 御 攻 击 。电 网 的 安 全 性 要 求 一 个 降 低 对 电 网 物 理 攻 击 和 网 络 攻 击 的 脆 弱 性 并 快 速 从 供 电 中 断 中 恢 复 的 全 系 统 的 解 决 方 案 。智 能 电 网 将 展 示 被 攻 击 后 快 速 恢 复 的 能 力 ，甚 至 是 从 那 些 决 心 坚 定 和 装 备 精 良 的 攻 击 者 发 起 的 攻 击 。智 能 电 网 的 设 计 和 运 行 都 将 阻 止 攻 击 ，最 大 限 度 地 降 低 其 后 果 和 快 速 恢 复 供 电 服 务 。智 能 电 网 也 能 同 时 承 受 对 电 力 系统的几个部分的攻击和在一段时间内多重协调的攻击。 智 能 电 网 提 供 满 足 21 世 纪 用 户 需 求 的 电 能 质 量 。 电 能 质 量 指 标 包 括 电 压 偏 移 、频 率 偏 移 、三 相 不 平 衡 、谐 波 、闪 变 、电 压 骤 降 和 突 升 等 。 由 于 用 电 设 备 的 数 字 化 ，对 电 能 质 量 越 来 越 敏 感 ，电 能 质 量 问 题 可 以 导 致 生 产 线 的 停 产 ，对 社 会 经 济 发 展 具 有 重 大 的 损 失 ，因 此 提 供 能 满 足 21 世纪用户需求的电能质量是智能电网的又一重要特征。 智 能 电 网 优 化 其 资 产 应 用 ，使 运 行 更 加 高 效 。智 能 电 网 优 化 调 整 其 电 网 资 产 的 管 理 和 运 行 以 实 现 用 最 低 的 成 本 提 供 所 期 望 的 功 能 。这 并 不 意 味 着 资 产 将 被 连 续 不 断 地 用 到 其 极 限 ，而 是 有 效 地 管 理 需 要 什 么 资 产 以 及 何 时 需 要 ，每 个 资 产 将 和 所 有 其 他 资 产 进 行 很 好 的 整 合 ，以 最 大 限
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度 地 发 挥 其 功 能 ，同 时 降 低 成 本 。智 能 电 网 将 应 用 最 新 技 术 以 优 化 其 资 产的应用。
2.2 电力需求侧监控系统的定义及目标
2.2.1 电力需求侧监控系统的定义 DSM(Demand Side Management)指需求侧管理，指在政府法规和政策的 支持下，采取有效的激励和引导措施以及适宜的运作方式，通过发电公司、 电网公司、能源服务公司、社会中介组织、产品供应商、电力用户等共同协 力，提高终端用电效率和改变用电方式，在满足同样用电功能的同时减少电 量消耗和电力需求，达到节约资源和保护环境，实现社会效益最好、各方受 益、最低成本能源服务所进行的管理活动 [10] 。
2.2.2 电力需求侧监控系统的目标 DSM 的目标主要集中在电力和电量的改变上，一方面采取措施降低电网 的峰荷时段的电力需求或增加电网的低谷时段的电力需求， 以较少的新增装 机容量达到系统的电力供需平衡；另一方面，采取措施节省电力系统的发电 量，在满足同样的能源服务的同时节约了社会总资源的耗费
2.3 电力需求侧监控系统的具体介绍
2.3.1 电力需求侧监控系统的管理对象 DSM 的对象主要指以下六个方面：用户终端的主要用电设备；可与电能 相互替代的用能设备； 与电能利用有关的余热回收； 与用电有关的蓄能设备； 自备发电厂；与用电有关的环境设施。
2.3.2 电力需求侧监控系统的管理资源 需求侧管理资源主要 指终端用电设备节约 的电量和节约的高峰 电力需 求。主要包括：提高照明、空调、电动机及系统、电热、冷藏、电化学等设 备用电效率所节约的电力和电量；蓄冷、蓄热、蓄电等改变用电方式所转移
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的电力；能源替代、余能回收所减少和节约的电力和电量；合同约定可中断 负荷所转移或节约的电力和电量； 建筑物保温等改善用电环境所节约的电力 和电量；用户改变消费行为减少或转移用电所节约的电力和电量；自备电厂 参与调度后电网减供的电力和电量。
2.3.3 电力需求侧监控系统的特点及内容 DSM 主要采用市场经济运作机制，节能节电具有量大面广和极度分散 的特点，DSM 立足于长效和长远社会可持续发展的目地，用户是节能节电 的主要贡献者 [11] 。 需求侧管理主要内容可概括为以下几个方面：高能效、负荷管理、能源 替代、余能回收及新能源发电。
2.4 电力需求侧监控系统对智能电网的的影响
DSM(Demand Side Management)是指通过采取有效措施, 引导电力用户 优化用电方式, 提高终端用电效率，优化资源配置, 改善和保护环境, 实现 最小成本电力服务所进行的用电管理活动的总称。 进入 21 世纪以来, 社会和经济的发展以及技术的进步对电力网络发展 和 供 电服 务 质 量 提 出 了 更 高要 求 , 在 环 境 恶 化 和能 源 危 机 的 背 景 下 , 智 能 电网的概念应运而生, 并在近两年成为全球电力行业研究和探讨的热点。 同发输电环节相比, 配电、用电等需求侧资源与系统的联系相对薄弱 , 影 响 了系 统 的 整 体 性 能 和 效率 , 智 能 电 网 的 突 出贡 献 就 是 利 用 先 进 的信 息 技术灵活地整合、调度需求侧资源, 实现信息和电能的双向互动，可以预见 未来的智能电网时代,DSM 必将会有长足的进步和发展。 而且，随着国家经济的发展，DSM 必将在智能电网区域占有越来越多的 分量，也将对祖国和人民做出越来越多的贡献 [7] 。
2.5 本章小结
本章主要介绍了智能电网和电力需求侧系统的定义及其目标， 具体从两
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者的定义及实施细节方面引出两者的联系， 然后阐述电力需求侧系统对智能 电网的贡献，进而引出对电力需求侧系统的具体设计。
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第 3 章 电力需求侧信息监控系统的理论分析
3.1 需求侧信息监控内容
电力需求侧管理并是一件不易做好的事情， 因为 它涉及到千家万户电力 客户与准电力客户、 涉及到国家政策方针的变化、 涉及到大自然气候的变化。 同时，它还需要电力客户端大量信息如:年、月、日的有功电量与无功电量、 有功功率曲线(年、日)电压变化情况及对供电可靠性要求等。这就使得需求 侧管理需要处理非常庞大的信息量和错综复杂的的预测算法， 同时还必须提 供快速可靠的负荷管理技术手段。因此，需要建设一个电力需求侧监测管理 技术支持系统来帮助电力企业处理需求侧信息，分析市场状况，预测未来发 展以及实现相应的负荷管理措施。 需求侧信息监控管理 内容包括负荷控制和 管理与远方抄表和计 费自 动 化两方面,负荷控制和管理是根据用户的用电量、分时电价、天气预报以及 建筑物里的供暖特性等进行综合分析 [14] ，确定最优运行和负荷控制计划，对 集中负荷及部分工厂用电负荷进行监视、管理和控制，并通过合理的电价结 构引导用户转移负荷，平坦负荷曲线,远方抄表和计费自动化是指通过各种 通信手段读取远方用户电表数据，并将其传至控制中心，自动生成电费报表 和曲线等。 利用需求侧管理系统对不同时间、不同地点、不同周期、不同类型的各 类用电数据进行远程数据采集和监控， 建立准确、 实时的数据监控信息中心， 实现供电企业对各类用电对象的实时用电监测与控制管理， 为维护配电变压 器经济运行、降低配网和低压线损提供数据基础,并在此基础上实现市场需 求分析，对市场需求做出及时准确的预测。另外，针对不同线路负荷状况和 用户状况，协助制定有序用电方案，为电网建设和电网有序稳定运行及各项 营销政策的制定提供决策依据。 需求侧信息监控管理涉及的业务领域覆盖各种不同类型的电力现场， 包 括变电站远抄管理、地方电厂运行管理、专变客户负荷管理、配变监测、低 压集抄,提供的功能可满足各种业务类型的应用，包括有序用电管理、热电
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联产应用、电费结算支持、电力需求侧管理、实时线损计算和电 量、负荷、 线损、质量、工况等综合统计分析。其中，对电能实时信息的采集和监控是 这些电力现场的专业化业务管理以及综合的业务管理分析实现的基础 [15] 。 对应各类电力现场和各种业务应用类型，信息监控管理对象分为三类 : (1) 用电客户，包括专变客户和低压客户。 (2) 机构单位，包括供电公司、供电局、供电所。 (3) 配网对象，包括电厂、变电站、线路、台区、计量点、终端、 SIM 卡。 各类管理对象之间存在相应的隶属关系，并处于电网中的不同层次，系 统对电力系统的购售电一体化管理， 建立在对上述对象的属性和关系进行正 确维护的基础之上。如图 3-1 所示。
图 3-1 系统管理对象
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3.2 需求侧信息监控管理的技术手段
技术手段指的是针对 具体的管理对象以及 生产工艺和生活习惯 的用电 特点，采用规划期内技术成熟、当前就能应用先进节电技术和管理技术，及 其相适应的设备来提高终端用电效率或改变用电方式。 主要的技术手段包括 改变用户的用电方式和提高终端用电效率两种。 前者主要是指负荷整形管理技术，包括削峰、填谷和移峰填谷三种。根 据电力系统的负荷特性， 以某种方式将用户的电力需求从电网的高峰负荷期 削减、转移或增加电网负荷低谷期的用电，以达到改变电力需求在时序上的 分布，减少日或季节性的电网峰荷，提高系统运行的可靠性和经济性，还能 减少新增装机容量和节省电力建设投资 [17] ，降低预期的供电成本。主要可以 在终端用户中采用蓄冷蓄热技术、能源替代运行技术和改变作业程序、调整 轮休制度来实现。 后者主要包括帮助用户选用高效用电设备、实行节电运行、采用能源替 代、实现余能余热回收和应用高效节电材料、作业合理调度、改变消费行为 等几个方面。 同时，进行合理科学的需求侧管理，还必须借助于自动化监控技术。文 献中探讨了实现电力需求侧管理的自动化监控技术， 对负荷控制和自动读 表 系统的有关技术问题进行了研究， 并介绍了适于电力需求侧监测管理的公用 事业网的体系结构。
3.3 需求侧信息监控系统模型构建
3.3.1 数据模型 数据模型分为四类，分别描述基本对象、采集的实时数据、处理以后的 业务数据和用于统计分析的数据。每类数据模型除了包含对象的属性以外， 还能描述它们之间的业务关系。 基本对象数据模型存放各类客户、单位、配网对象信息，也包括分类字 典信息，这类信息其数据量相对变化不大，是系统所有业务功能的基础，属 于系统的核心数据。包括客户档案、机构档案、变电站档案、电厂档案、线
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路档案、台区档案、计量点档案、终端档案、分类数据字典等 [18] 。 实时数据模型存放实时采集的原码数据， 这些数据具有时标并与计量点 关联，数据密度可以是刻、时、日、周、月数据。数据量会随着时间增加， 属于系统中的重要数据。包括与计量点关联的，具有时标的表码、事项、瞬 时等原码数据。 业务数据模型存放从实时数据计算而来的各种业务数据， 这些数据同样 具有时标并与计量点关联，数据密度可以是刻、时、日、周、月数据。数据 量会随着时间增加，是系统中各项业务功能直接操作的数据，属于系统中的 核心数据。包括与计量点关联的，具有时标的电量、功率、电流、电压、质 量、事项告警、线损、工况等信息。 分析数据模型存放从业务数据抽取而来的统计分析数据， 这些数据按分 析维度和量度组织，是适合在线分析处理的数据仓库结构，属于系统中的重 要数据。包括按时间、客户、单位、变电站、线路、公变台区、计量点、终 端等多维分析方向组织的电量、负荷、电流、电压、工况、线损等指标信息， 组成电量、负荷、线损等分析主题立方体。
3.3.2 计算模型 数据模型中的数据通过相应的计算模型产生和转换。具体模型有 :档案 同步计算模型、通讯规约解析模型、电量计算模型、负荷总加模型、线损模 型、异常检测模型、数据抽取与转换模型、热电计算模型等。 计算模型对计算对象、计算结果、计算策略、基础数据、计算规则、约 束等方面进行了规定和解释，是系统数据计算的主要依据。下面以在计算模 型中处于基础位置的电量计算模型为例进行说明。 1.电量计算的对象覆盖所有计量点，其所在位置包括变电站、直供专线 客户、地方电厂、考核点、台区。用户可根据需要按照变电站、线路、台区 等某些共同属性批量选择计算对象及其计量点。 2.计算策略包括时间间隔、异常处理方式等。电量所属的用电时间间隔 可根据终端采集密度确定，最高时间密度可计算巧分 钟电量(一天 96 点采 集)。用户可以设定计算任务，包括任务涉及的计量点范围和计算策略，允 许手工执行和定时自动执行两种方式。
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3.电量计算结果包括总电量、尖峰电量、峰电量、平电量、谷电量、总 无功电量、正向无功电量、反向无功电量、需量值。正常情况下，必须能够 满足: 总电量=尖电量+峰电量+平电量+谷电量 总无功电量=正向无功电量+反向无功电量
3.3.3 流程模型 对识别出的各种业务流程进行建模，分解每个业务流程的操作，通过流 程编排，按需定制业务流程，为业务人员提供面向流程的操作模式。 业务流程包括:档案同步流程、终端安装流程、终端巡检流程、有序用 电流程、抄表流程、预购电处理流程、异常处理流程、数据采集流程、负荷 控制流程、电量计算流程、功率计算流程、实时线损计算流程、热电比、热 效率计算流程等。
3.3.4 系统模型 系统模型由数据模型、计算与流程模型、功能模型、现场与相关系统构 成。系统通过计算服务，构建相应的基本对象模型、实时数据模型、业务数 据模型和分析数据模型，为实现功能模型中的各层应用功能提供数据支持。 系统统一接入各种现场终端，并与营销信息化系统等系统进行有机整合，能 够实时采集和监控变电站、专变客户、公变台 区、低压集抄、地方电厂等多 种电力现场的电能信息，实现发、供、配、售各侧电能信息的一体化管理分 析应用。
3.4 电力需求侧信息监控管理的典型应用
成功的电力需求侧管 理解决方案能够帮助 供电企业快速部署需 求侧管 理应用，提高企业的科学决策水平，使电力资源得到最优化的使用，最大程 度地降低因缺电造成的社会和经济的影响， 最终促进供电企业的经济效益的 增长，实现供电企业和用户的双赢局面。 浙江、上海等地成功的实施需求侧信息监测项目。帮助网省级供电企业
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提高了企业管理水平， 成熟的软件产品、 丰富实施经验以及强大的技术实力， 能够确保系统的成功实施，帮助供电企业实现需求侧管理现代化。有利促进 了市场的有序发展，改善了客户服务质量。雄厚的基础构架产品和技术为电 力需求侧管理软件的运行提供优异的硬件支撑平台和相关的卓越的技术服 务支持保证。
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第 4 章 电力需求侧信息监控系统建设项目的设计
4.1 电力需求侧信息监控系统建设项目研究背景
90 年代中期，面对电力负荷紧缺、电力供需关系紧张的局面，我省电 力 17 个供电单位相继开展了负荷控制系统建设,从 2000 年开始，各单位又 分散建设了低压客户集中抄表系统、变电站远抄系统、用电现场服务 管理系 统等，在一定程度上提高了抄表的自动化、现代化水平。这些系统的建设与 应用，在特定历史条件下为缓解电力供求紧张状况、实现有序用电、保证电 网安全、确保重要负荷用电方面发挥了重大作用。但是，由于这些系统归属 不同部门管理，各系统之间缺乏有效的信息整合，与 2005 年建设的营销技 术支持系统未实现无缝集成和信息共享，难以实现从购电侧、供电侧到售电 侧电能量信息的一体化的实时采集与在线监控，无法正常开展 。 负荷预测、市场分析等应用工作,在集团公司层面缺乏统一的技术监管 手段，难以实现对所属 17 个供电单位电量、负荷等指标的实时化监管和辅 助决策分析。随着电力供求关系的变化和电力体制改革的不断深化，这些系 统在管理理念、技术体系、系统功能、整体集成、可扩展性、可维护性、可 靠性等方面都越来越难以满足需求， 无法满足供电公司快速响应市场变化的 需要， 在一定程度上阻碍了电力营销服务管理工作向更高层次和水平迈进的 步伐。 为了进一步提高电力营销的经营管理水平 ,我省电力集团公司按照&统 一领导、统一标准、统一规划、统一管理，分步实施&的指导方针，按照国 网公司 SG186 工程的综合部署 [19] ，提出了建立覆盖各级电力公司集电能量 信息采集、监控、负荷控制、电能量信息分析、决策于一体的省级电力需求 侧管理及地方电厂热电信息实时化在线监控系统。 该系统将电能量采集和监 控模块与其他业务管理模块有机结合成一个整体，构建起一个信息高度共 享、运转通畅、科学规范的实时数据采集、监控与管理分析平台。
4.2 现状分析
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随着我国经济的发展，电力需求侧管理系统得到了越来越多的应用，但 是由于政策和法律的不完善，电力系统需求侧系统还有很多亟待解决的问 题，但未来前景广阔。
4.2.1 需求侧电力负荷分析 现代市场行情瞬息万变， 关系错综复杂， 竞争异常激烈， 风险变化多端。 电力营销要求供电企业成功地进入、占领、巩固和不断扩大市场，提高和扩 大电能在能源消费中的份额。对一个具有一定规模的电网来讲，电力系统的 负荷方式主要由终端用电方式决定的， 要改变电力系统的负荷方式就要改变 终端用电方式。随着市场经济的发展和人民生活水平的不断提高，电网的峰 谷差距还有进一步扩大的趋势。 由此，电力营销就需要以一定的管理、经济、技术等措施，将客户的电 力需求从电网负荷高峰期削减、转移或增加在电网低谷期的用电，以达到改 变电力需求在时序上的分布，减少日或季节性的电网峰荷，以期提高系统运 行的可靠性和经济性。 在规划中的电网，主要是减少新增装机容量和节省电力建设投资，从而 降低顶期的供电成本。综合运用财政、技术、行政等措施降低波动负荷的相 对值，引导生成正曲线、驼峰等平稳曲线的行业，争取生成高峰时用电少于 低谷时用电的反特性曲线行业，使负荷曲线平滑化，达到优化目的。 (1)经济增长对电力需求的影响 电力工业是国民经济各行业发展的命脉， 也是国民经济最重要的基础产 业，电力工业的健康发展，也能促进国民经济的健康发展同样，国民经济的 发展，离不开电力工业的大力支持。一般来讲，GDP 的增长速度和电力需求 成正比例的关系，即认为 GDP 的增长速度与电力需求增长速度成线性关系。 常用的弹性系数法就是通过国民经济增长速度预测电力需求的增长速度。 如 图 4-1 所示。
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图 4-1 GDP 与全社会用电增长速度
（2）电价对电力需求的影响 价格是市场的杠杆，对市场具有强大的调节能力。电价作为联结电力供 应和电力需求的纽带，显然对电力需求或负荷特性有一定的影响力。如图 4-2 所示。
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图 4-2 GDP 总值与全社会用电量
使用适当的电价水平和电价政策的目的是利用经济杠杆的作用， 让客户 从经济角度上更合理地调整其用电需求的时间。需求量以达到移峰填谷(包 括移峰和填谷〕 ，降低高峰负荷水平，提高客户用电负荷率，促使客户提高 用电效率，使电力系统负荷特性曲线发生有利的变化。但是，如果电价不能 正确反映电力生产及发展的成本，无论使用什么类的电价，客户都将因经济 刺激不够而缺乏参与的积极性。 （3）电力系统负荷预测的综合模型 序列量(如电量、最大负 荷)的预测是电力系统负荷预测的重要组成部 分，而序列量预测方法的多样性是一个得到普遍认可的原则。即:由于负荷 预测是在一定的假设条件下进行的，其中包含了许多不确定因素，采用单一 的方法进行预测，很难取得令人满意的结果，因此需要选用多种预测方法。 而各种方法的预测结果一般有些差异，究竟以哪种方法的预测结果为准，需 要预测人员根据经验和常识来判断，从国家能源政策、产业结构调整等多方 面综合考虑，再按本地区的具体情况和特点，对多种方法的预测结果进行合
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理的比较和综合分析，得到最终的预测结果。 加权处理是一种常见手段，即使用多种方法对某个历史序列进行预测， 进而设置各种方法的权重进行加权综合，得到一个最终的预测结果。
4.2.2 电力需求将保持稳定增长 1.电力需求将保持稳步增长 根据十届全国人大四次会议审议通过的 国民经济和社会发展第十一个 《 五年计划纲要》 &十一五&期间我国经济增长速度预期为年均 7%左右。分 ， 析、综合各方面的研究结果，预计&十一五&期间全国电力需求的平均增长 速度为 5%，实际增长速度可能略高一些，但相对&十五&各年的增长速度， &十一五&期间将比较平稳，电量的总供给与总需求基本平衡。据中电联统 计，2009 年 1-10 月，全国全社会用电量 29775 亿千瓦时，同比增长 2.8%。 分月用电增速总体呈逐月回升态势，从 6 月份开始，用电增速由负转正 6-8 月分别增长 4.3%、6.0%和 8.2%，9-10 月增速继续加快，分别为 10.2%和 15.9% [20] 。 2.负荷增长速度将持续超过用电量增长速度 随着经济的发展和人民生活水平的提高， 近几年电力负荷特性发生了较 大变化。特别是随着空调拥有量的不断增加，气温对用电负荷的影响越来越 大，部分省份全年最高负荷逐步由冬季向夏季转移，导致年最大负荷增长的 波动性增大，各电网日负荷率、年负荷特性值均呈逐年下降趋势。今后负荷 的增长将继续高于用电量的增长，调峰矛盾日趋突出，电网需要的调峰容量 逐年增加。 &十五&期间电力供需的矛盾将主要表现在调峰能力不足，或是 调峰的技术手段不能满足电网安全、稳定和经济运行的 需要。
4.2.3 列举供电公司现状情况 目前的电量采集系统已经接入变电站 43 个， 采用的是积成电子的 e20， 通讯方式采用网络通讯和拨号两种方式。公用变压器&大用户接入分为两种 方式， 一类是 GPRS 终端， 目前应有 764 台，其中 251 台已开户，一类是 CDMA 终端，有威远 WFET-IOOOEID600 台，华威 100 台，东源 100 台，积成 30200 台，尚未安装上线。新的需求侧信息监控系统应实现现有终端的接入，继承
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原历史数据和应用功能，以及与电力营销技术支持系统等系统的数据接口。 目前电量采集系统存在的问题主要有:采集终端和 SIM 卡的资产管理模 块功能不具备，系统提供的采集终端运行状况异常报警、统计等功能较弱, 主站系统对各厂商的采集终端无法实现统一配置管理， 现有系统不能直接读 取采集终端已配置的任务参数，也不能统一设置下发终端任务参数，给集中 控制管理带来不变。另外该系统与配网系统的数据接口也未实现。
4.3 系统目标及原则
电力需求侧系统越来越多的应用于生活， 对系统也提出了更多的标准和 要求，与此同时也提出了电力需求侧管理系统的目标和原则。
4.3.1 系统建设目标 系统建设五个目标: 1.需求侧信息监控系统应能够全面采集系统的基础数据， 实现对所有变 电站表计、配变表计、高压客户表计、供电线路联络开关表计的自动采集， 同时也应考虑小区居民的数据采集，建立电量采集数据中心。 2.新系统应是负荷管理系统的升级换代产品， 不仅要继承原负荷管理系 统的历史数据和应用功能，实现负荷管理系统现有 1000 余套终端的接入， 而且在功能上将更加强大。 新系统通过验收正式投入运行后原负荷管理系统 将停止运行。 3.系统应实现终端设备的资产运行管理， 达到数据采集和负荷控制等业 务流程与营销业务流程的相互传递。实现终端设备的装、拆、换等业务的运 行管理，实现抄表、催费停电指令从营销技术支持系统发出到执行及结果返 回的全面流程贯通，实现与营销技术支持系统的无缝联接。 4.系统在数据完整的基础上应实现众多应用， 提高电网运行效率和电力 营销水平。如应具有完整的线损计算，计算对象包括全网、各电压等级、联 络线、变电站、母线、变压器、馈线、台区等,计算方式包括实际线损计算 和理论线损计算。系统同时还应实现配变监测、终端管理、电压合格率以及 供电可靠性的统计，提高对配变、表计、低压供电线路的管理水平。
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5.建立需求侧信息监控中心， 能够加强对电力这种特殊商品更加全面的 管理，使电力在购买、销售和使用等环节达到平衡和优化各环节的管理，包 括不断优化电力使用，提高终端用电效率和优化用电方式，引导客户合理用 电,充分分析供需状况，准确预测市场需求，为合理购电和制定营销策略提 供支持。同时，还可以为计费和用电检查管理提供有力支持。
4.3.2 系统建设原则 系统建设的原则是： 1.实用性 实用性是衡量软件系统的最重要指标之一，功能的实用性、用户界面的 友好性及使用的方便灵活性是其最主要的要求， 同时也是整个软件系统逐步 完善成熟的基础。软件系统必须密切联系企业实际，充分满足电力公司需求 侧管理的各种需求，建立适应于电力公司需求侧业务的管理系统。尤其关注 系统业务流程优化基础上的灵活性和跳转性。 2.安全可靠性 保证整套系统可靠地检测、传输数据和执行控制操作，并能够长期稳定 运行，是电力需求侧用电管理系统要解决的首要问题，应着重从以下几方面 考虑。 (1)前端终端设备的可靠性 运行方式上:应考虑采用就地控制结合远程遥控的方法，减少对通讯网 络的依赖性，提高装置的可靠性。 元器件方面:考虑各地区的天气环境情况， 必须选择优质可靠的元器件， 并具备各种抗干扰措施。 终端设备结构体系方面:对雷击、电磁干扰和外力破坏 等情况要具备良 好的抗受力。 (2)通讯的可靠性 选择合适的通讯手段是实现用电情况及时监测与控制的关键环节， 必须 认真加以分析比较，特别是要求对窃电报警事件的及时、快速反映，对通讯 网络的可靠性都提出了更高要求。对于数据道路传输的稳定性，无线电抗干 扰性能，误码校验机制等方面要予以充分考虑。
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(3)后台系统的可靠性 后台监控主站系统以计算机和网络设备为主，同样也处于 24 小时连续 运行状态， 必须考虑故障冗余、 数据备份等措施， 确保系统安全稳定地运行。 对于病毒和网络侵入等要有防护手段和应急处理措施， 有完善的安全保 密措施，强化应用用户认证、授权和访问控制，支持数据库存储加密，数据 交换的信息包加密，数据传输通道加密。发生安全事件时，能以事件触发的 方式通知系统管理员处理。 3.先进性 电力需求侧信息监控系统的整体设计必须要考虑持续的可发展性， 也就 是说技术上要具有领先优势。在前端装置方面，要采用模块化的结构部件， 便于扩展和维护,后台软件方面，要采用先进的网络模式、数据库和应用程 序体系，在业务处理功能上要完全模块化、组件化设计，支持参数化配置， 支持组件及组件的动态加载，提高软件适应变化的能力，以及软件的自动重 组能力。 4.开放性 开放性立足于系统的未来发展，使系统支持多种硬件平台，采用通用软 件开发平台开发，具备良好的可移植性，满足向下兼容的要求，软件版本易 于升级，任何一个模块的维护和更新以及新模块的追加都不应影响其他模 块，且在升级的过程中不影响系统的性能与运行。采用标准开放接口，使系 统可扩充、易于兼容，能和其他系统进行接口。方便与其它系统的数据交换 和共享。 5.可扩展性 虽然系统涉及的节点数量巨大，但建设是分批分期逐步进行的，系统应 具备可以由小规模扩展到大规模。并支持第三方厂商 GIS、EMS、MIS 等各 种信息管理系统的开放式连接， 具有良好的可拓展性, 同时前端通讯系统 的稳定与否对通道本身的依赖性较强，存在着一定的风险，为了防范风险， 使系统发挥更大的效益，有必要采取考虑前端终端的通讯接口模块化设计， 便于更换和维护， 在必要时可更换为一类型的方式， 防止单一类型通道隐患。 6.经济性 电力需求侧用电前端节点数量巨大， 建设这样一个大规模的和不断发展
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的系统，经济指标也十分关键。经济性主要从初装投入成本和运行维护成本 两个方面考虑。
4.4 系统建设需求
电力需求侧信息监控系统以电网描述信息和客户档案信息为基础， 以各 种方式的数据采集为手段， 获取电网运行和客户用电的各种瞬时信息和电量 信息，在此基础上通过各种数据处理手段，进而获取购售电量信息、网损信 息、 负荷信息、 母线不平衡信息等， 依据这些信息形成各种决策分析的基础。 通过系统经办的各项操作，应当能够记录日志，并方便用户查阅、分析。系 统要实现的主要业务功能主要包括：系统档案管理、终端管理、数据采集、 线损管理、业务记录和事项发布等。 1.系统档案管理 系统赖以运行的电网、客户、终端等基础档案信息和需要执行的信息来 源于营销管理系统。系统所需的各种基础数据信息主要包括:各部门组织结 构、变电站、开闭所、小火电、客户、台区、变压器、母线、线路、开关、 电表、互感器、电价等的基础档案信息以及上述各对象之间的连接关系;需 要系统执行的信息包括各种购电、限电、有序用电计划等。 电力需求侧信息监控 系统必须能够对营销 系统中的基础档案变 更进行 同步更新。 信息交互或业务流程由一体化电能实时信息和营销管理系统共同 完成，电力需求侧信息监控系统不但具备发起业务流程、传递数据到营销系 统的能力，还必须能够接收来源于营销系统的业务流程或业务数据。 按基础档案间的层次关系理解， 系统中主