1、问题的提出

随着社会经济快速发展，我国能源和电力需求保持快速增长。以笔者所在单位为例，2011年，瑞安电网全社会日最高负荷达到109万kW，售电量也节节攀升。而与此同时，受能源价格上涨和供应紧张、省内机组出力受限、外购电不确定性增加等多重因素影响，导致电网供用电形势日益严峻。因此，各级网架受限问题依然突出，超过半数的主变、线路满负荷运行，供电能力已经处于极限状态，频繁的拉电、限电，已造成了部分用户的不满。为确保社会经济的平稳运行，电网负荷控制方案的改造和研究，对保证电力供应就显得尤为重要。

2、电网供电负荷迫切需要改进的原因分析

根据笔者调查的资料和工作实践来看，电网供电负荷紧张的原因可以归纳为以下应用因果图中的几个方面：

图1：电网供电紧张的原因分析

3、电网负荷控制方案的改进和应用的实践

3.1电网负荷控制改造的前期准备阶段

3.1.1案例实践目标

希望通过电网负荷控制方案的改进，建立高效的负荷控制系统，争取将同期拉电条次和损失电量均减少30%以上。

3.1.2实施前的调研

现行的负荷控制方案--“分层分区”负荷控制方案，是针对2010年之后瑞安电网建设规模越来越大，运行方式调整日益频繁，电网的负荷问题逐渐由电源性缺电向网架性缺电转变的形势下，提出来的一个负荷控制方案。

通过下图的对比中，我们可以看到：乡镇负荷控制，监控的是一个全网总负荷以及各镇的负荷情况，显然很适合电源性缺电情况下的负荷控制。但当控制某一区域负荷时，就变得无能为力。而分层分区负荷控制方案，则非常直观地显示了各供电区域的负荷使用情况，当需要控制某一区域负荷时，便能发挥很大的作用。

图2：电网供电负荷的对比分析

下面我们再从各镇有序用电专员的角度来比较这两种负荷控制方案。我们以塘下镇为例，对两种负荷控制方法进行对比，如下图所示。从图中我们可以清楚地看到，“各镇负荷控制”中，不区分供电区域，而直接对整个镇下辖的所有线路进行监控，这个适合电源性缺电。而“分层分区负荷控制”则将长河镇下辖的负荷线路分装到了两个供电区域，这样，当我们需要控制其中一个供区的负荷时，就只需要对该区域中的负荷进行控制，大大提高了负荷控制的准确性和快速性，而对另一个供区，则可以不加限制，最大限度地做到“电尽其用”。

图3：电网供电负荷控制方案对比

通过以上两个角度的对比，我们可以看到，“分层分区”负荷控制方案确实在应对区域负荷控制中发挥了很大的作用。这个方案非常灵活，供电区域可以随电网运行方式调整而变化。这个特点在几次电网运行方式进行较大调整时的负荷控制工作中起到了积极的作用。但是，每一次运行方式的调整，都会带来各镇负荷的调整，而方式调整非常频繁，由此带来的工作量难以想象。

3.1.3碰到新问题

正如前面背景分析中提出的，由于电煤价格的井喷式上涨，电力供应严重不足，瑞安电网面临了新的挑战。电源性缺电、网架性缺电同时困扰瑞安电网，这种单纯的“分层分区”负荷控制方法显然已经无法应付这种综合性缺电。

3.1.4提出新方案

面对综合性缺电，单纯把“分层分区”和“乡镇负荷控制”这两个貌似互补的方案简单相加，显然不是“奥运”级别的办法。经过反复论证，终于提出了一种更为完善的方案，即“三级负荷控制”结合临时区域负荷控制和10kV线路Ⅲ级预警监控这个全新的综合性方案。

3.2电网负荷控制改造的实施阶段

3.2.1 三级负荷控制

我们可以把“三级负荷控制”看成是“乡镇负荷控制”的升级版，这个方案的思路就是最大限度地动用可以利用的各级人力资源，如下图所示，从三个级别来有效控制电网负荷。通过三个层级之间自下而上的负责和自上而下的监督来保证有序用电工作的开展。

图4：电网三级负荷控制结构

调控中心、营销部作为负荷控制的第一级，地调分配给瑞安电网的关口限额值设为一级指标，作为第一级负荷控制的依据。各中心供电所作为负荷控制的第二级，把一级指标按相应比例分配各中心供电所得到二级用电指标，各中心所指标再按相应比例分配到各镇，形成三级用电指标。SCADA系统根据各级实际负荷和相应用电指标，自动算出超欠值和超欠百分比，以此作为各级负荷控制的依据。当上级调度给瑞安电网的关口指标变化时，我们只要输入新的关口指标，系统就会自动调整各级指标，并根据新指标计算负荷超欠值和超欠百分比等重要数据，在操作上非常方便。

我们把各个级别的用电情况都列到一个表中，这样从这个慈溪电网到各中心供电所，再到各镇营业所，各层级的负荷情况都清晰、直观地显示在这个界面中，之间的管辖关系也很直观，方便自上而下的监督。比如当全网负荷接近或超过上级关口限值时，调度、营销可以通过各中心所的负荷情况，迅速找到负荷超限的中心所，通知该所注意负荷控制;该中心所又可以从这个界面直观地看出到底下辖的哪个镇负荷超限，迅速告知该镇加大有序用电力度。 另外，可以通过鼠标点击中心供电所或各镇名，即可进入相应的负荷控制界面，里面罗列了相应辖区的所有负荷线路及相关数据，方便即时监视每条负荷的信息。

3.2.2 临时区域负荷控制

分层分区负荷控制是一种非常灵活的方案，有利于临时运行方式调整期间的区域负荷控制。为此，我们在三级负荷控制的基础上，通过改进，辅以临时区域负荷控制。比如，罗凤变主变轮停检修期间，要对罗凤变供区进行临时负荷控制，我们就针对性地临时建立罗凤变供区负荷控制界面，把该供区的负荷进行归类，针对性地对该区域进行有效控制。

3.2.3 10kV线路Ⅲ级预警监控

10kV线路Ⅲ级预警监控主要是夏季用电高峰期间，为严防10kV线路超CT、超限额运行而制定的针对性方案。根据10kV最大电流情况，对有过负荷运行隐患的线路进行归纳，把这些线路的实际负荷与CT限值、夏季限额电流进行对比，并列到一个监控界面上，这样就方便调控员集中、重点监视这些“高危”线路，最大程度的保证可靠供电。作为负荷控制方案的有益补充，该方案在确保最大供电量的同时，为电网设备安全运行提供了有力保障。

3.2.4改进后的负荷控制方案

我们电网负荷控制系统是在三级负荷控制的基础上辅以临时区域负荷控制，而10kV线路Ⅲ级预警监控作为重要补充而形成的一套全方位、多功能的综合负荷控制方案。可以通过点击控制界面的相应链接，就可以进入相应的控制界面。这套综合负荷控制方案首先最大限度地发挥了各级人力资源，三个级别，自上而下，层层把关，以此来确保有序用电工作开展的效率和速度。再配合临时区域负荷控制灵活、针对性的特点，最大程度地做到了负荷控制的准确性和针对性。而随时更新的10kV线路Ⅲ级预警监控，又做到了对“高危”负荷的重点监控，使得我们的负荷控制系统更加全面，保证电网安全稳定运行。

3.3电网负荷控制方案的总结

图5：电网供电负荷控制进程

上图就是瑞安电网负荷控制方案的一个进化过程，我们可以看到，瑞安电网负荷控制方案经历了由针对电源性缺电时期采取的各镇负荷控制到针对“网架性”缺电的分层分区负荷控制，再到三级负荷控制结合分层分区、10kV线路Ⅲ级预警监控综合方案这样一个过程，改进后的方案基本上满足了目前瑞安电网负荷控制的要求，保证社会有序用电。

4、结束语

随着我国经济社会的向前发展，作为电网方要确保并适度超前社会经济发展对电力供应的需求。在今后的几年甚至十几年内，我国电网将继续面临严峻的供用电不平衡形势，有序用电工作依然任重而道远。我们将继续推进新的更符合新形势与电网实际的控制方案，不断改善负荷控制系统的人性化设计，在可操作性上下功夫，为电网安全的迎峰度夏、有序用电工作作出新的贡献。

参考文献：

[1] 邱毓昌，戚庆成.高电压工程基础[M]，机械工业出版社，1993.

[2] 王世祯.电网调度运行技术[M]，东北大学出版社，1997.

[3] 唐兴祚.高电压技术[M]，重庆大学出版社，1991.

[4] 周泽存.高电压技术[M]，水利电力出版社，1988.

作者简介：赵宏杰(1973-)，男，浙江温州人，本科，主要从事电网调控工作。