1、2018/8/20,电力系统及电能计量基本知识,2018/8/20,2,主要内容,电力系统 电力系统的构成与分类 电力系统主要特点 电力系统的主要名词与术语 电力市场 电力市场及其产生的背景 当前我国电力市场改革的情况 电力市场情况下对电能计量的影响 电力市场技术支持系统 电能计量专业知识 电能计量的基本知识 电能计量自动化系统 电力市场环境下的电能计量,2018/8/20,3,思考题,电力系统主要由那四大环节构成 我国的电力系统有几个电压等级 电力系统主要特点是什么 电力系统的主要名词与术语（线损、电能） 什么是电力市场 我国电力市场化的目标是什么 电力市场下对电能计量带来了什么新问题 电力
2、市场技术支持系统是什么 电能计量的基本知识 什么是电能计量自动化系统 电力市场环境下对电能计量有什么新要求,2018/8/20,4,电力系统的基本组成,电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统 电力系统由发、输、配、用四大环节组成，电通过电力线输送，物理上连接的电力线及其相关设备构成电网,2018/8/20,5,电力系统的基本要素,点 发电厂（主变、母线） 变电站（主变、母线） 配电变压器 线 输电线 配电线 面 电网,2018/8/20,6,电网的分级和分类,五级结构 国调 网调 省调 地调 县调 电压等级 500kV 3
3、30kV 220kV 110kV 35kV 10kV 6kV 380V 220V,2018/8/20,7,电力系统的主要特征,自然形成的垄断 无形的产品 电源中心与负荷中心的不一致 动态平衡特点，发电可控与用电的不可控 同网同质特点 安全性和经济性的对立与统一,2018/8/20,8,电力系统基本概念,电网 输电网和配电网统称为电网，是电力系统的重要组成部分 联络线 连接两个电力系统的输电线成为联络线 电力系统负荷 电力系统中所有用电设备消耗的功率称为电力系统的负荷 有功负荷 电力系统负荷中把电能转换为其他能量形式，并在用电设备中真实消耗掉的功率称为有功负荷 无功功率 电力系统中为产生磁场所消
4、耗的功率称为无功功率 视在功率 电力系统负荷包括有功功率和无功功率，其全部功率称为视在功率，等于电压和电流的乘积 功率因数 有功功率与视在功率的比值称为功率因数,2018/8/20,9,与电能相关的主要概念,电能 有功电能：kWh 无功电能：kvarh 视在电能：kVA 电度：kWh 电能数据的特殊性 时标 精度（计量精度、传输精度） 量纲 与电能有关的几个概念 表码、走码、脉冲常数、负荷曲线 无功（感性、容性）,2018/8/20,10,线损基本知识,线损 在一定时间内，电流流经电网中各电力设备(不包括用户侧的用电设备)时所产生的电力和电能损耗 线损计算从发电厂出线侧(不包括厂用电、升压变和
5、母线损耗）到用户电能表的电能消耗和损失。 线路损失电量不能直接计量，通常是用供电量与售电量相减计算得出 分区、分压、分线、分元件的线损统计 线损率 是电力工业企业（输电和配电）生产过程中耗用和损失的电量与供电量的比率。 是供电企业的一项综合技术经济指标，可反映电网规划设计、用电管理、技术管理工作质量的高低和供电生产的经济效益。,2018/8/20,11,线损基本知识,线损分类A 固定损失：不随负荷变化，只要电气设备上带有电压就消耗电能 变动损失：随负荷而变化，与电流平方成正比，电流越大，损失越大 其他损失：固定与变动损失外的损失，包括：漏电、窃电及电能表超差损失，变电所直流充电、控制保护、信号
6、、通风冷却等设备消耗的电能 线损分类B 理论线损：按实际的输、变配电设施进行理论计算的结论，不考虑固定、变动和其他损失 技术线损：只考虑实际的输、变配电设施技术条件的损失，不考虑由于管理和政策等原因造成的损失 管理线损：不仅考虑技术线损同时考虑其他损耗（如漏、窃电表计不准等） 政策线损：政府对物业/专用变等制定的特殊用电政策,2018/8/20,12,其他重要的基本概念,最大需量 需量：单位时间（最大需量周期）内的平均功率 Max MDi 滑差步进时间 意义：容量计费 失压 当某相电压低于75%Un2V，而对应相电流大于5%Ib时称该相失压 “失压电量” 意义：防止窃电/失电,2018/8/2
7、0,13,电压合格率,设定电压考核范围上下限以及电压合格范围上下限，电表将逐相按照一分钟平均电压与上下限比较，记录考核范围内A、B、C各相总的运行时间、电压在超上限范围内的A、B、C各相的运行时间及电压在超下限范围内的A、B、C各相的运行时间,2018/8/20,14,主要内容,电力系统 电力系统的构成与分类 电力系统主要特点 电力系统的主要名词与术语 电力市场 什么是电力市场 电力市场产生的背景和目标 当前电力市场改革的情况 电力市场技术支持系统 电能计量专业知识 电能计量的基本知识 电能计量自动化系统 电力市场环境下的电能计量,2018/8/20,15,电能是特殊的商品,电是特殊的商品 不
8、可存储 难以区分其产地 有限区域内流通 电的价格 直接生产成本 传输成本 辅助服务 电价的变化 固定电价 分时电价 实时电价,2018/8/20,16,电力市场产生的原因,美国：内部自然发展 英国：国家干预 巴西：国外投资者的介入 世界发展的总趋势：能源、交通、通信 目的：引入竞争机制，激发电力系统的自身活力，降低成本，吸引资金,核心:建立电力市场,2018/8/20,17,中国电力体制改革,电力体制改革的总体目标 打破垄断，引入竞争，提高效率，降低成本，健全电价机制，优化资源配置，促进电力发展，推进全国联网，构建政府监管下的政企分开、公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系。 近期工作重点
9、 推进区域电力市场建设，加快建立电力市场交易中心，制定电力市场运行规则，构造电力监管体系，落实电价改革方案，逐步实现竞价上网，研究制定发电排放环保折价标准，在有条件的地区开展发电企业向大用户直接供电的试点等工作。 国家电力监管委员会 按照垂直管理体系，向区域电网公司电力交易调度中心派驻代表机构。,2018/8/20,18,电力体制改革后的机构,2018/8/20,19,当前我国电力系统改革的两大方向,发电侧：建立电力市场 前提：供求关系不平衡，供过于求 目的：优化组合，降低电价，良性发展 需求：电量计费，电力市场技术支持系统 需求侧：进行两改一平 背景：加大基础建设，启动消费，拉动国民经济的增
10、长 目的：降低线损、降低电价、增加容量、提高供电可靠性 需求：配网自动化，营销综合自动化,2018/8/20,20,电力市场技术支持系统,2018/8/20,21,主要内容,电力系统 电力系统的构成与分类 电力系统主要特点 电力系统的主要名词与术语 电力市场 什么是电力市场 电力市场产生的背景和目标 当前电力市场改革的情况 电力市场技术支持系统 电能计量专业知识 电能计量的基本知识 电能计量自动化系统 电力市场环境下的电能计量,2018/8/20,22,有关计量的基本知识,中华人民共和国计量法 1986年7月1日实施 实施细则 计量单位 国际标准基本单位(7个) 具有专门符号的导出单位 组合单
11、位(复合单位) 单位前缀(大小写，重叠) 大小写 有效数据 误差,2018/8/20,23,抄表方式: 人工抄表 （同时率、抄见率）,电表: 精度、机械 电量丢失追补 功能与电价政策 复杂结构、调试校验,指标： 各类统计数字 真实性.可信度,计量回路: 低PT/CT 精度 高PT/CT 回路二次负担,结果：难以保证企业经济效益； 不能指导运行计划与发展规划的正确编制； 不适应现代化电网商业化运营的要求。,当前电能计量存在的问题,2018/8/20,24,TMR系统,电能量计量系统TMR (Tele Meter Reading System)对电能量数据进行自动采集、远传和存储、预处理、统计分析
12、的子系统，以支持电力市场的运营考核、电费结算和经济补偿计算等。 电能量计量系统的功能实现 完成对全网关口电能量数据（带时标）的自动采集； 可存储全网关口电能量历史数据（带时标）至少三年以上； 可转存当年和历史全网关口电能量数据（带时标），并支持回访； 提供确保数据安全的措施并可进行数据合理性检查； 具有灵活的统计及制表功能； 可正确处理旁路开关替代关口时的电能量数据； 可正确处理关口双电表数据采集、精度校核； 各类报警功能； TMR系统的别称 TMS、REMS（计量遥测）、负荷电量、EBS（电量结算）,2018/8/20,25,电力市场意味着什么,价格是竞争产物，不再有永恒的利润 经济合同代替
13、行政手段 客户为中心替代卖方为中心 分析市场拓展市场 ,2018/8/20,26,电力市场背景下的新问题,计量问题 计划经济体制阶段，实行统配电力电量，固定时间，固定电价，计量简单，不带时间标志 峰谷电价实现了分时计费，但与电力市场下的计量要求相差甚远 在未来的电力市场体制下，采用竟价上网，实时电价，分时电价，严格要求测量数据带有时间标志 因为计量的准确性关系到计费结算的准确性，涉及到各利益主体的经济效益，并对系统的运行具有参考和指导意义,2018/8/20,27,电力市场背景下的新问题,电量结算问题 在电力市场商业化运营条件下，除了要对设定模式下的电能数据进行分时段、分费率电能统计结算，还要
14、根据电网实时运行状态，对一定特殊情况下的电能进行计量结算： 电网间交换电力电量，按计划考核 电厂/用户计划外电力电量考核 电网在异常/事故情况下电力电量支援的计量和考核 对临时购电协议的电能计量考核 电厂调频调峰电力电量的计量考核,2018/8/20,28,电力市场背景下的新问题,负荷预测问题 在电力市场条件下，负荷预测的精度直接关系到各方的利益，因此对负荷预测的准确性要求更高。在垄断经营条件下，负荷预测不准可用限电方式来保持发用电的基本平衡，但在电力市场条件下，任何拉电限电行为都将是违反合同行为，必须进行经济赔偿 保证电力系统安全经济运行，是实现电网科学管理调度的重要方面，是EMS的重要组成
15、部分，也是电网商业化运营必须的基本内容。准确的负荷预测还是实现系统规划和网络发展的基础，有利于网络的建设。 在电力市场中，电价随时间和电网参数的变化而变化，用户响应电价，造成负荷波动，特别是在开放用电侧后，波动将非常明显，因此面向电力市场的负荷预测必须考虑负荷与价格在多时段的相互作用，来提高负荷预测的精度,2018/8/20,29,建设TMR的效益,经济效益 及时发现计量装置损坏、失压断相、超差或二次回路故障，为追补失压电量，减少电量电费损失提供确切数据 准确及时定位故障表计与回路，满足计量设备监视需求、缩短故障处理时间、加快对客户服务的反应速度 减少人工、节约运行和维护成本 为降低管理线损、增加有效售电量、增加电费收入提供有效依据 数据管理规范化、标准化，将假数真算变为真数真算 社会效益 全面、完整、及时、准确的系统综合电量数据资料可提高电力企业营销、计量、生技、用电、规划等部门的工作效率，保证正常供电秩序，减少各类人工费用，使电力计划、生产、管理决策更加科学与合理。 在基础条件(计量装置、通道）具备的基础上， 再花费少量资金建设TMR系统可有效的投入产出，提高边际效益。 改善电能计量自动化与电能综合管理技术手段、加强企业经营管理水平、提高企业经济效益，为推行新的电价政策，为实现电网商业化运营打下良好基础。,2018/8/20,30,志存高远 脚踏实地,
