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电力负荷特点

电力负荷特点

电力负荷特点范文第1篇

关键词:电力用户;电力负荷;特性研究

引言

电力负荷是一个周期性和随机性都较强的系统,它与社会、经济、政治、气象等众多的因素有着极为复杂的关系。一方面,电力负荷按一定趋势有规律地发展变化;另一方面,负荷受众多因素的影响,随时都可能发生一定的波动。作为评价电网负荷状况的主要指标之一,与时间有关的静态负荷特性研究一直是电力科研人员的重要课题,在国内外受到普遍重视。

1.电力用户负荷特性概述

1.1负荷特性,电力负荷从电力系统的电源吸取的有功功率和无功功率随负荷端点的电压及系统频率变化而改变的规律。

电力负荷是电力系统的重要组成部分,它作为电能的消耗者对电力系统的分析、设计与控制有着重要影响。几十年来,人们提出了大量的负荷模型,包括静态负荷模型、机理动态负荷模型、非机理动态负荷模型。同时,也不断积累了不少实测参数。建立一个负荷特性数据库,能够很方便地对历史数据进行各种查询以及调用,便于从一个整体、长期的范围来对负荷特性进行比较、分析、综合和应用。

1.2特性分类

负荷功率随负荷点端电压变动而变化的规律,称为负荷的电压特性;负荷功率随电力系统频率改变而变化的规律,称为负荷的频率特性;负荷功率随时间变化的规律,称负荷的时间特性。但一般习惯上把负荷的时间特性称为负荷曲线(有日负荷曲线、年负荷曲线等),而把负荷的电压特性和负荷的频率特性统称为负荷特性。

1.3模拟方法

在电力系统的分析计算中,模拟负荷特性的方法一般有以下4种。

①用恒定阻抗(或恒定功率、恒定电流)模拟负荷。这是最粗略的模拟方法,因而只适合某些近似计算。但因为这种方法比较简单,所以应用较为广泛。

②用负荷的静态特性模拟负荷。这种方法比用恒定阻抗(或恒定功率、恒定电流)模拟负荷要精确一些。它实质上是恒定阻抗、恒定电流、恒定功率3 种简单形态按一定比例的组合。一般在动态稳定和潮流计算中可以采用这种模拟方法。

③考虑感应电动机机械暂态过程的典型综合负荷动态特性的负荷模型。因为感应电动机(见异步电动机)是电力系统负荷的主要成分,因此在暂态稳定计算中,往往采用这种负荷模型考虑感应电动机在暂态过程中其滑差变化对稳态等值电路阻抗值的影响。

④考虑感应电动机机电暂态过程的典型综合负荷动态特性的负荷模型。这是比较精确的负荷模型。它既考虑感应电动机的机械暂态过程,又考虑电动机的电磁暂态过程。

2电力用户负荷特性和负荷特性指标

电力系统的负荷随时间在不断发生变化,受到多种因素的影响,具有连续性和周期性的特点。掌握用电负荷的特性和变化规律,对于电力系统来讲可以有利于系统安全、稳定地运行,对于供电部门来讲可以获得最佳的经济效益,而对于用户来讲可以充分发挥每一度电能的效益。电力系统负荷特性就是指用电负荷的特点和性质,不同类型的用户负荷表现出不同的负荷特性

例如,在前面所述的各类负荷中,城市居民负荷具有经常的年增长以及明显的季节性波动特点,而居民负荷的季节性变化在很多情况下,直接影响系统峰值负荷的季节性变化,但其影响程度则取决于居民负荷在系统总负荷中所占的比例。尤其是随着电热器、空调装置、电风扇、电冰箱之类的敏感于气候的家用电器日益广泛地采用,使得居民负荷变化对系统峰值负荷变化的影响越来越大。

商业负荷也同样具有季节性变动的特性,而这种变化主要也是由于商业部门越来越广泛地采用空调、电风扇、制冷设备之类的敏感于气候的电器所致,并且这种趋势正在增长。

相对来说,工业负荷一般都是受气候影响较小的基础负荷。当然,这并不是说它一点不受影响。然而,由于工业负荷本身基础很大,尤其是由于三班连续生产,因此这类负荷变动较小。而其他各类负荷,根据他们的不同特点,也可能具有季节性等特点。

要描述和区分各种不同类型用户负荷的特性,就需要使用负荷的特性指标。为加深对全国负荷特性的了解,统一负荷特性指标。2000年3月,国家电力公司组织各省电力公司全面、系统收集有关负荷特性数据,同时选取华东、浙江、湖北、四川四个电网和北京、上海、福州、兰州、长沙、南宁、大连等八个城市进行负荷特性的重点调研和分析,在此基础上,对我国的负荷特性进行了全面的分析。2001年国家电网公司对《电力工业生产统计指标解释》中的指标进行了补充修改,增加了负荷差率等指标。

3.现阶段电力用户负荷分类存在的问题

虽然电力系统的负荷类型可以按照上述标准进行划分,但是这样的分类并不严格和准确。在实际分类时,可能会发生把某些实际负荷归算到哪一类的争执。在这种情况下,一般都是由供电部门自己主观进行决定。因此,在一些供电部门中,可能各自有其更具体和详细的负荷分类目录,以备负荷分类之用。然而,上述供电部门所采取的负荷分类方法在实际应用中还存在着一些问题:

3.1同一行业内的用户可能具有不同的负荷特性。目前,供电部门对电力系统用户负荷进行分类,大多数依据的是用户负荷所属的行业以及用户的经济活动特点。然而,随着用户负荷设备的构成越来越复杂以及人们生产、生活方式的变化,同一行业内的用户负荷特性也并不完全一致,其负荷曲线可能存在着较大的差异。

3.2不能反映出电网的变化和差异。随着经济和社会的发展,电网中会不断出现一些新的类型的用户负荷,而这些类型的用户负荷可能会与已经定义的用户负荷类型之间存在着较大的差异,因此需要重新考虑对其类型的划分与定义。并且不同地区电网之间的负荷构成也存在一定的差别,应当针对实际情况对电网的负荷类型进行划分。

3.3分类结果不准确,影响了在此基础上的进一步应用。传统的负荷分类方法,没有充分考虑用户负荷的实际特性和变化规律,缺乏理论依据,存在着较大的人为因素,降低了分类结果的准确性和合理性,使得在此基础的一些应用受到影响,例如降低了分类负荷预测的准确性,电价制定的不尽合理等等。

因此,为解决上述存在的问题,需要研究一种科学准确的负荷分类方法,为供电部门进行负荷分类以及在此基础上的应用提供有力的参考和依据。

4.结束语

深入研究电力负荷分类的方法及应用,有利于及时掌握用电负荷的变化规律和发展趋势,有利于用电负荷的科学管理,有利于计划用电工作的开展。因此具有重要的理论意义和现实意义。

参考文献

[1]张忠华. 电力系统负荷分类研究[D]. 天津:天津大学,2007.

[2]刘晨晖. 电力系统负荷预报理论与方法[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1987.

[3]牛东晓等. 电力负荷预测技术及其应用[M]. 北京:中国 电力出版社,1998.

电力负荷特点范文第2篇

关键词:电力系统;短期负荷预测;预测模型

1前言

电力系统负荷预测是对未来一段时间内的电力需求做出预先的估计和预测。按预测时间的不同, 可以分为中长期负荷预测和短期负荷预测。本文主要探讨短期负荷预测的方法。而我国电力工业的快速发展,电网的管理亦更加现代化,电力系统负荷预测成为电力系统调度运行部门的一项重要的日常工作。面对更趋多变的电力负荷变化规律,传统的以人为主的负荷预测方式难以适应需求。供电企业的调度部门对负荷预测的准确性、实时性、可靠性及智能性都提出了更高的要求。

短期负荷预测系统的基本功能: 利用电网自动化系统的历史负荷数据,将影响负荷变化的不好量化、不确定因素进行统计、分析、评估,综合考虑到负荷预测中去,建立短期负荷预测的模型和算法。短期负荷预测主要针对一年之内的负荷预测,包括按时刻、小时、日、周、月负荷预测等。

但在供电负荷紧张期间,对于国家法定节假日如元旦、春节、五一和国庆等,其负荷具有与正常日明显不同的变化规律,且节假日负荷数据量少,缺少充足有效的样本集,再加上供电负荷紧张,企业进行避峰,轮休错峰等措施,使工业生产负荷改变较大,使得以往预测方法的精度难以满足要求。

2电力负荷的构成

电力负荷按用电属性可以分为工业负荷、农村负荷、市政民用负荷、交通运输负荷、其他负荷等。

(1)工业负荷特点是用电负荷大,其比重占全社会用电量65%左右;工业用电负荷比较稳定。工业用户由于生产工艺和生产班次不同而用电负荷不同。全天流水线式的连续生产企业比三班制企业的用电量大且负荷率高。三班制生产企业比二班制生产企业的用电量大且负荷率高。一班制企业用电量小且负荷率低。

(2)农村负荷特点是用电负荷小,其比重占全社会用电量5 %左右;农村用电负荷季节性强,单日内变化较小,但是在月、季则变化较大。由于农业排灌用电受季节影响,夏季的负荷率最高。

(3)市政民用负荷特点是用电负荷逐年上升,其比重占全社会用电量15%左右;夏季负荷单日内变化大,冬季较小。夜间居民照明、电炊具、空调器(气温30℃以上)、彩色电视机的用电负荷较大,同时率高。商业负荷是照明、空调器、动力用电、霓虹灯等集中在营业时间出现。市政供排水,其用电负荷稳定、负荷率高。

(4)交通运输负荷特点是用电负荷较小,占全社会用电量2%左右。电车、电气化铁路(包含地铁)的负荷除午夜外是平稳的,其较大的峰值出现在上下班时间,刚好与工业负荷错开一部分。

(5)其他负荷包括电网损耗、电厂用电等。随着用户的用电负荷越大,则电网损耗功率和损耗负荷就越大。

为全面统计电力负荷的构成,必须多方面调查收集电力企业内部资料和外部资料,作为负荷预测的依据,其收集资料包括:收集预测地区国民经济和社会发展的历年情况,电力系统现有情况、用电结构、用电量,该地区经济增长速度及其影响、大型用户用电计划、动力资源及自然资源情况,单位产品的能耗电量,各主要变电站的运行日志、无功设备安装容量、电压和频率等进行统计分析,以把握其规律。

3电力负荷变化的原因(负荷紧张期间)

(1)工业生产因素:连续性生产的电力负荷非常稳定;二、三班制的工业除交接班时间负荷较小外,其他时间平稳。一班制的工业负荷集中在白天,夜间负荷很小,日负荷变化大。

(2)作息时间因素:白天上班时间负荷较高,深夜负荷是最低点,中午休息时间负荷降低。

(3)季节因素:一年四季用电负荷差别明显。居民用电习惯、农业排灌、用电设备大修、用电设备的增长等,都会使负荷在年内呈现规律性。

(4)气候因素:气候变化对电力负荷产生很大的影响。日间光线不足会使照明负荷正加,高温天气会使全天的空调设备负荷快速上升。

(5)节假日因素:法定节假日、重大政治事件,以及大、中、小学放假都会对某一地区的负荷变化规律明显变化。

(6)供电负荷紧张因素:企业在负荷紧张时,会在进行避峰,并根据轮休方案(开六停一、开五停二等)进行轮休错峰等措施,令其将生产时间转移至谷期,令谷期供电负荷增大。

经过以上分析,若不考虑供电负荷紧张因素,则电力网负荷短期预测的特点是:周期性,负荷以时刻、小时、日、周、月、季为周期波动,小周期包含在大周期中。负荷的波动幅度,随负荷序列取值大小而变化。非平稳性,具有一定的增长趋势。而在此基础上加入轮休、避峰的负荷变化,则为电力负荷变化的因素(负荷紧张期间)。

4短期负荷预测的预处理和常规建模

电力短期负荷既有一定的规律性,也有很大的随机性。对所用资料进行数据分析预处理,即对历史资料中的突变值的平稳化以及缺失数据的补遗,针对异常数据,主要采用水平处理、垂直处理方法。数据的水平处理即在进行分析数据时,将前后两个时间的负荷数据作为基准,设定待处理数据的最大变动范围,当待处理数据超过这个范围,就视为不良数据,采用平均值的方法平稳其变化;数据的垂直处理即在负荷数据预处理时考虑其24h的小周期,即认为不同日期的同一时刻的负荷应该具有相似性,同时刻的负荷值应维持在一定的范围内,对于超出范围的不良数据修正,为待处理数据的最近几天该时刻的负荷平均值。负荷预测模型是统计资料轨迹的概括,预测模型是多种多样的,因此,对于具体资料要选择恰当的预测模型,这是负荷预测过程中至关重要的一步。建立预测模型前必须注意以下问题:

(1) 模型能反映负荷随季节、周、日等周期性波动的特点;

(2) 模型能反映负荷自然增长规律;

(3) 模型能反映气温、日照等气象因素的影响;

(4) 节假日期间的负荷变化与正常日的不同,应专门建立用于预测节假日间负荷的模型,能够提前一段时间进行节假日间负荷预测;

(5) 模型能够反映企业在负荷紧张时,轮休、避峰的负荷变化;

(6) 模型能够在线无间断进行。

根据平常日,节假日负荷变化的不同,以平常日模型为基础,建立节假日模型,并添加负荷紧张时,轮休、避峰的模型。

一、正常情况建模。

设当日以往n天各小时负荷为Ltj(t=1,2 ,3,⋯,24小时,j表示按日顺序号),由于实际负荷有时因偶然因素引起较大的变动,不可直接作负荷预测。必须对一些偏高或偏低的数据加以修正、删除。

设n天同一时刻t的负荷平均值为Lpt,再设该时刻的均方根值为Lqt,各个负荷偏离均方根值|Ltj―Lqt|的平均偏差为B。在正常情况下,当日t时刻的负荷离均方根值Lqt的偏差在B值附近。设当日t时刻的负荷估值为Ldt,则有:Ldt =Lqt + kB,k为偏离系数。

k=1时,当日负荷比正常日偏高;

k=―1时,当日负荷比正常日偏低;

k=0时,当日负荷接近正常日负荷。

现取当日初估值和当日前(n―1)天修正后的负荷预计的n个样本值,记为L’ti(i=1,2,3, ⋯,n),其偏离均方根值Lqt为Lti,

Lti=L’ti-Lqt

如次日t时刻的负荷为Lt,则与Lqt的偏差

Lt=Lt-Lqt

设第i天与第j天同一时刻t的差为

L’ti j=L’ti-L’tj

令Kti=Lt/Lti,Ktj=Lt/Ltj (i≠j)

令a tii=Lti=L’ti-Lqt

令a tij=Lti j=L’ti-L’tj

则a tiiKti=Lt

a tijKtj=Lt (i≠j)

整理得 Lt=Lqt+1/n•[a tiiKti+ jΣ=2a tijKtj]

同理,当i取2 ,3 , ⋯,n时,有类似表达式。所以,上式就是短期负荷预测在正常情况下的数学模型。

式中:

n――样本天数;

Lt――次日t时刻预计负荷;

Lqt――n个样本负荷在同一时刻t的均方根值;

a tii――第i天的样本负荷在t时刻的值与Lqt的偏差;

a tij――第i天的第j天的样本负荷在t时刻的两两之差值;

Kti,Ktj――约加权平均系数。

为求得约加权平均系数值,将上式写成矩阵形式: [A t][K t]=[B t]

当i≠j时,[B t]的元素是相同的,它是次日t时刻负荷Lt与Lqt之差。Lt为待求值,在求Ktj(j =1,2,3 , ⋯,n)时,Lt可取昨日的负荷作为明日的负荷参数。选其为参考值,解方程组,求得Ktj值,进而求得明日t时刻的预计负荷值。

二、节假日(负荷紧张期间)情况建模。

1、天气因素影响明显负荷预测,具有很大的偶然性。电网负荷在不同的气候条件中敏感程度不同,可由气象台预报得知;

2、重大社会事件,影响负荷预测,具有很大的偶然性;

3、国家法定节假日,影响负荷预测,具有可预知的的必然性。

4、日负荷预测曲线(见图1)

5、国家法定节假日,影响负荷预测,具有可预知的的必然性。

图1 日负荷预测曲线

只有全面考虑历史负荷(常规)数据、天气状况的历史数据和预测数据、可以获知的特别事件是否发生的新闻信息,才能提高负荷预报的精度。供电负荷紧张情况引起的负荷变动,应找出统计规律。

天气状况修正系数(百分数%)

天气:小雨降水量25mm 暴雨>50mm 大暴雨>100mm 特大暴雨>200mm

修正系数K1:0 0-1 2-3 4-5 6-7 8以上

K1――天气状况修正系数

某一时段出现负荷涌动,如夏天14:00―17:00人工降温负荷大增,18:00―23:00居民电炊具、彩电、空调器、商业霓虹灯负荷大增,则用该时段负荷增加值与平稳值的比值,即系数K2修正,且在t1―t2时段内,用该时段负荷百分数%表示。

短期负荷预测非正常情况的模型即可确定,Lt―次日t时刻预计负荷,L’t―修正值:

L’t=[1+(K1+K2)/100]Lt

K2――时段系数,

三、企业在负荷紧张时,轮休、避峰的负荷使电网总供电负荷发生变化,增加负荷Lzt1、Lzt2则L’t= Lt±Lzt1(Lzt2) 。Lzt2为日轮休、避峰负荷,Lzt3为晚轮休、避峰负荷。

四、可以获知的特别事件或需要转电兼供增加负荷Lzt4,则L’t= Lt±Lzt1(Lzt2)±Lzt4。

5结论

电力负荷特点范文第3篇

(1.北京国电龙高科环境工程技术有限公司设计部,北京100085;2.华北电力大学电气与电子工程学院,北京102206;

3.国网蒙东电力通辽供电公司生产技术部,内蒙古通辽028000)

摘要:结合用电负荷等多信息源数据,进行了杭州萧山区多用户负荷形态分析,其表现为高负荷率型负荷、峰平型负荷、单峰型负荷、避峰型负荷、双峰型负荷。在对单用户负荷进行分析时,发现杭州永昌锦纶有限公司等用户负荷率高,峰谷差率低,调峰潜力较低,属于高负荷率型负荷;浙江汉欣家具工业有限公司等用户负荷率低,峰谷差率高,调峰潜力较大,属于双峰型负荷。基于规划型指标分析后,发现杭州永昌锦纶有限公司出现了明显的负荷增长现象,此时应该重点考虑相应线路及变电设备的增容问题。

关键词 :电力需求侧;多元回归法;多信息源;指标

1用户电负荷特性指标

在负荷特性分析过程中,评价体系可按多个负荷特性指标来实现评价,分为日负荷特性指标、周负荷特性指标、月负荷特性指标、年(季)负荷特性指标等。

1.1日负荷特性指标

典型日最大(小)负荷即典型日记录的负荷中数值最大(小)的一个。记录时间间隔可以为1h、0.5h、15min或瞬时。典型日一般选取最大负荷日,也可选最大峰谷差日,还可以根据各地区的情况选不同季节的某一代表日。日平均负荷为日电量除以24或每日所有负荷点的平均值。典型日负荷曲线,为典型日按一天中逐小时(0.5h、15min)负荷变化绘制的曲线。该指标用于描述日负荷曲线特性,表征一天中负荷分布的不均衡性,较高的负荷率有利于电力系统的经济运行。

日最小负荷率为日最小负荷与日最大负荷的比值。日负荷率和日最小负荷率的数值大小,与用户性质和类别、组成、生产班次及系统内各类用电(生活用电、动力用电、工艺用电)所占的比重有关,还与调整负荷的措施有关。准确把握其变化趋势,可以为错峰限电及实施峰谷电价提供有利依据。日峰谷差为日最大负荷与日最小负荷之差。日峰谷差率为日峰谷差与日最大负荷的比值。峰谷差的大小直接反映了电网所需要的调峰能力。峰谷差率主要用于安排调峰措施、调整负荷及电源规划的研究。

1.2月负荷特性指标

月最大(小)负荷为每月最大(小)负荷日的最大(小)负荷。月平均日负荷为每月日平均负荷的平均值。月平均日负荷率为每月日负荷率的平均值。月最小负荷率为每月中日最小负荷率的最小值。月负荷率,又称月不均衡系数,是月平均负荷与月最大负荷日平均负荷的比值。该指标是研究电量在月内分布的重要指标,主要与用电构成、季节性变化和节假日有关。

1.3年负荷特性指标

年最大(小)负荷为全年各月最大(小)负荷的最大(小)值。年最大峰谷差为全年各日峰谷差的最大值。年最大峰谷差率为全年各日峰谷差率的最大值。年负荷曲线为按全年逐月最大负荷绘制的曲线。年平均日负荷率是一年内日负荷率的平均反映,主要反映了第三产业负荷的影响,但并不是所有日负荷率的平均值,而是全年各月最大负荷日的平均负荷之和与各月最大负荷日最大负荷之和的比值。

年平均月负荷率为一年内12个月各月平均负荷之和与各月最大负荷日平均负荷之和的比值。季负荷率又称季不平衡系数,即一年内12个月各季最大负荷日的最大负荷之和的平均值与年最大负荷的比值。它反映用电负荷的季节性变化,包括用电设备的季节性配置、设备的年度大修及负荷的年增长等因素造成的影响。年负荷率与三类产业的用电结构变化有关,它通常情况下随着第二产业用电比重的增加而增大,随着第三产业用电和居民生活用电所占比重的增加而降低。

1.4规划型负荷特性指标

在电网规划、增容和改建或是变电机组安装与扩建的过程中,需要评估或预测未来一段时间内该地区用电负荷或用电量的变化情况。此时需要根据历史数据的统计规律,计算增长型的负荷特性指标,并在此基础上结合社会经济参数对中长期的负荷变动情况加以预测,从而为合理安排电源和电网的建设进度提供宏观决策依据。

2多用户负荷特性分析

2.1多用户负荷形态

对杭州萧山区182个用户进行负荷形态分析时,涉及化工、市政、学校、政府等多个行业用户用电。负荷每隔15min采集一次,每天采集96点。根据负荷曲线特点,可把用电负荷分为如下几种情况。

2.1.1峰平型负荷

此类用户特点为在每日8:00左右负荷开始增大,12:00左右负荷略降低后反弹,18:00过后负荷开始降低。此类用户主要包括制衣厂等公司,一般白天用电量较大,中午考虑员工休息等负荷稍有波动。该类型负荷如图1(a)所示。

2.1.2双峰型负荷

此类用户在10:00与13:00出现两个波峰,17:00负荷开始下降,第二天8:00左右负荷开始上升。此类用户主要包括汽配厂等公司,通常上下班时间比较规律,中午休息时间较长。该类型负荷如图1(b)所示。

2.1.3避峰型负荷

此类用户在本次分析样本中所占比例较少,用电集中在18:00至第二天6:00。该类型负荷如图1(c)所示。

2.1.4高负荷率型负荷

此类用户全天用电波动不大,多为三班制生产工厂,包括针织、塑胶等生产厂家。该类型负荷如图1(d)所示。

2.1.5单峰型负荷

此类用户峰值集中在

10:00—20:00,凌晨5:00左右负荷达到波谷。此类用户主要包括金属制品、医药物流等公司。该类型负荷如图1(e)所示。

2.2典型多负荷曲线特性分析

针对图1中的用电负荷曲线情况,可作出相应的负荷分析,如表1所示。

负荷率由大到小依次为:高负荷率型负荷、峰平型负荷、单峰型负荷、避峰型负荷、双峰型负荷。说明高负荷率型负荷的负荷分布均衡性最高,有利于电力系统的经济运行;而双峰型负荷的负荷分布均衡性最低,不有利于电力系统的经济运行。

最小负荷率由大到小依次为:高负荷率型负荷、峰平型负荷、单峰型负荷、双峰型负荷、避峰型负荷。排序情况与负荷率排序情况相近。

峰谷差的大小直接反映了电网所需要的调峰能力,峰谷差率由大到小依次为:避峰型负荷、双峰型负荷、单峰型负荷、峰平型负荷、高负荷率型负荷。说明避峰型负荷的调峰潜力较大,高负荷率型负荷基本没有调峰能力,在实际安排中可以考虑忽略此种类型负荷。

3单一用户负荷特性分析

对杭州永昌锦纶有限公司、浙江汉欣家具工业有限公司、浙江佳彩印务有限公司、杭州萧山华义塑胶有限公司、杭州宇隆纺织有限公司、杭州港佳纺织仪器有限公司、浙江凯达文具用品有限公司等7个典型用户进行负荷分析。以2014年9月25日为例,各用户负荷特性指标如表2所示。

3.1杭州永昌锦纶有限公司

该公司主要生产锦纶单六和锦纶双六等产品。客户比较稳定,生产比较连续,工人24h进行倒班作业。该公司日负荷曲线如图2所示。平均负荷为4958.08kW,用电量较大。负荷率为0.95,峰谷差率为0.10,属于高负荷率型负荷,负荷均衡性较强,有利于电网的经济性运行,调峰潜力较低。

3.2浙江汉欣家具工业有限公司

该公司主要生产铝、塑、钢等户外家具,根据目前订单情况,现在大多为白天生产,中午及周末停工休息,偶尔会有夜班。该公司日负荷曲线如图3所示,属于双峰型负荷。平均负荷为535.51kW,负荷率为0.40,峰谷差率为0.95,如果有政策性文件下达削减负荷要求,公司会进行相应的安排,比如将部分生产过程安排到晚班等,因此,该公司调峰潜力较大。

3.3浙江佳彩印务有限公司

该公司主要进行各种中高档烟标、包装盒的印刷,也承接各种外包业务,生产基本在白天上班时间进行,晚上不开工,其日负荷曲线如图4所示,属于双峰型负荷。平均负荷为47.27kW,负荷率为0.35,峰谷差率为0.90,如果有政策性文件下达削减负荷要求,公司会进行相应的安排,比如将部分生产过程安排到晚班等,也具有一定的调峰潜力。

3.4杭州萧山华义塑胶有限公司

该公司主要生产自动麻将机的塑料配件。公司24h生产,工人分两班倒班,基本所有设备均运行生产,其日负荷曲线如图5所示,属于高负荷率型负荷。生产具有比较明显的节假日特点。平均负荷为481.95kW,负荷率为0.79,峰谷差率为0.38,负荷具有一定波动性,均衡性较好。

3.5杭州宇隆纺织有限公司

该公司负荷曲线如图6所示,为高负荷率型。平均负荷为955.09kW,负荷率为0.76,峰谷差率为0.40,负荷具有一定波动性,均衡性较好。

3.6杭州港佳纺织仪器有限公司

该公司负荷曲线如图7所示,为高负荷率型。平均负荷为1089.71kW,负荷率为0.88,峰谷差率为0.30,负荷均衡性较好。

3.7浙江凯达文具用品有限公司

该公司负荷曲线如图8所示,为单峰型。平均负荷为357.33kW,负荷率为0.71,峰谷差率为0.54。

4规划型负荷指标评价分析与评估

针对杭州永昌锦纶有限公司、浙江汉欣家具工业有限公司、杭州萧山华义塑胶有限公司、浙江佳彩印务有限公司4个典型用户,以及盛东922线、鸿新920线、鸿华919线3条馈线进行负荷增长率分析。分析2014年的9月、10月、11月相对于2013年同期的月平均日负荷以及月最大负荷的变化情况,如表3、表4所示。

由表3与表4可以看出,典型用户的月平均日负荷增长率与月最大负荷增长率的变化趋势大体一致。

4.1典型用户负荷增长分析

杭州永昌锦纶有限公司目前产品客户比较稳定,投入生产后用电负荷比较平稳,2014年与2013年同期对比月平均日负荷略有提高,9月、10月的月最大负荷上升较为明显,说明企业目前处于发展期,用电负荷有进一步增大的趋势。

浙江汉欣家具工业有限公司主要生产铝、塑、钢等户外家具,用电负荷主要为挤压机、喷涂线等,产品全部出口海外。该公司2014年与2013年同期对比月平均日负荷增长幅度较大,说明企业目前的发展情况良好,生产进一步扩大。而月最大负荷变化不大,说明用户用电较为平稳,增长的负荷主要位于原来的用电低谷时段。

杭州萧山华义塑胶有限公司与浙江佳彩印务有限公司两家企业的增长率情况较为相似。二者在2014年与2013年的同期对比中均出现程度较大的负增长情况,说明两家企业的业务规模正在逐步缩减,用电负荷将会进一步降低。

通过对四家用户的横向对比可以看出,杭州永昌锦纶有限公司与浙江汉欣家具工业有限公司月平均日负荷增长率为正值,用电负荷将会进一步上升。尤其是杭州永昌锦纶有限公司出现了明显的月最大负荷的增长现象,此时应该重点考虑相应线路及变电设备的增容问题。而杭州萧山华义塑胶有限公司与浙江佳彩印务有限公司的用电负荷呈下降趋势,也为相应的输电线路提供了负荷裕量,在进行安全性分析或负荷分布分析时应该予以考虑。

4.2馈线负荷增长分析

针对鸿达变电站下属的3条馈线,进行了2014年相对于2013年同期的月平均日负荷以及月最大负荷的变化情况分析,如表5、表6所示。

根据表5和表6中数据可以看出,盛东922线的月平均日负荷增长率及月最大负荷增长率均为负值,说明该馈线下负荷出现了下降的趋势,用户用电量也会相应减少。鸿新920线两项指标均有增长,但变化幅度不大。而鸿华919线两项指标均呈现出较大程度的增长。对比3条馈线可以看出,鸿华919线下负荷多处于快速增长期,在未来的供电规划中应考虑其较高的增长速度,扩容量应留有增长裕度。鸿新920线下负荷多处于稳定期,负荷增长速度放缓,用电量变化不大,在进行用电规划时留有的裕量可以相对减少。盛东922线下负荷多处于衰退期,用电量在未来可能进一步减少,在进行中长期规划时可以放缓该地区的扩容速度,或将其他区域负荷向该馈线转移。

5结语

本文研究了基于评价指标的负荷特性及用电量受外界因素的影响程度,并在不同时间尺度上提出了用户用电特性的分析指标。对萧山地区多用户进行了用户电负荷形态分析。另外,在分析单一用户负荷受外界因素影响程度时,分析得出浙江汉欣家具工业有限公司等用户负荷率低,峰谷差率高,属于双峰型负荷,调峰潜力较大;杭州永昌锦纶有限公司等用户负荷率高,峰谷差率低,属于高负荷率型负荷,调峰潜力较低,同时,依据其增长率特性确定需要增容改造。

参考文献]

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[3]高赐威,陈曦寒,陈江华,等.我国电力需求响应的措施与应用方法[J].电力需求侧管理,2013,15(1):1?4.

[4]梁甜甜,高赐威,王蓓蓓.智能电网下电力需求侧管理应用[J].电力自动化设备,2012,32(5):81?85.

[5]许子智,曾鸣.美国电力市场发展分析及对我国电力市场建设的启示[J].电网技术,2011,35(6):161?166.

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[7]PaulusM,BorggrefeF.Thepotentialofdemand?sidemanagementinenergy?intensiveindustriesforelectricitymarketsinGermany[J].AppliedEnergy,2011,88(2):432?441.

电力负荷特点范文第4篇

【关键词】负荷预测;负荷密度法;空间负荷;电网规划

负荷预测是在掌握大量地区发展数据的基础上,运用各种负荷预测方法对地区各水平年的电力负荷进行预测。负荷预测是城市电网规划的重要依据,是电网规划的基础。在电网规划中,合理的负荷预测结果非常重要,负荷预测滞后于电力需求,将限制地区的经济发展;负荷预测过于超前,将导致设备的利用率不高,造成浪费。因此,运用合理的方法进行负荷预测有重要的实际意义。

1.负荷预测的方法

由于负荷预测在电力规划设计中的中的重要作用,国内外专家对负荷预测的技术也进行了广泛和深入的研究。有许多预测方法应用于实际工作中,《城市电力规划规范》也介绍了电力弹性系数法、回归分析法、增长率法、人均用电指标法、横向比较法、负荷密度法、单耗法等负荷预测方法[1]。下文对在电网规划中常用的几种方法进行简单介绍。

1.1电力弹性系数法

电力弹性系数是指用电量的年均增长率与国内生产总值的年均增长率的比值。在一定的发展阶段,反映电力需求与国民经济的发展关系。电力弹性系数法需要的基础数据量较少,数据也较容易获得,是电力规划中较为常用的简单方法。这种方法的优点是计算简单,缺点是预测结果精度较低。

1.2回归分析法

回归分析法是在掌握大量历史数据的基础上,利用数理统计方法,建立因变量与自变量之间函数[2]。该方法能较好拟合历史数据,但随着时间推移预测会随着时间增加而精度降低。

1.3人均用电指标法

通过对与本地区发展相似的其他地区的横向比较,对照本地区在规划期内的人口和国内生产总值情况,预测出人均用电水平。

1.4单耗法

单耗法是根据产品用电单耗和产品数量来推测电量。该方法主要应用于中短期规划,对基础数据要求比较高。

1.5负荷密度法

负荷密度是指在单位面积上的平均负荷值。负荷密度法以前一般应用于工业园区电力专题规划中,但近年多个城市也在尝试使用负荷密度法来做区域负荷预测。负荷密度法能充分利用城市建设规划成果,结合城市发展计划等,对城市的各地块的负荷需求进行详细分析和预测。不仅能汇总得出城市的负荷总量,还能得到负荷的空间分布情况[3]。

由于城市的发展,土地的价值水涨船高,变电站的选址和线路走廊的选定日益困难。电网规划纳入城市总体规划,进行超前布局和电力用地预控非常有必要。负荷密度法能较为明确地得出负荷的空间分布,也能结合各地块发展情况得出水平年的负荷,为电力选址选线提供有力支撑。

2.基于负荷密度的空间负荷预测原理

在土地利用规划的基础上,根据地块的用地性质,对地块各水平年的负荷进行预测,通过各类负荷的特性曲线,对不同用地性质地块的负荷进行叠加,得出全局的负荷总量。

从数学角度来讲,空间负荷预测存在以下3中映射关系:

式中,m为地块编号,λ为地块负荷发展程度,P为该地块的负荷密度,S(x,y)为第i地块面积和Q(x,y)为k片区的负荷。

3.负荷密度法的优点

基本上每个市级城市都有城市总体规划,负荷密度法的基础数据可以直接引用城市总体规划中的土地规划成果。新建片区没有历史数据,可以参考新建园区或片区的专项规划。相比其他的负荷预测方法,负荷密度法有自身独特的优势。

(1)新规划建设区域,没有历史数据支撑,不能使用其他时间序列方法预测,负荷密度法可以根据区域专项规划对地块的规划,参考其他相似园区的负荷密度,能够较为合理地预测负荷。

(2)负荷密度法能够紧密结合城市的土地规划。负荷密度法依据城市的用地规划来预测负荷,负荷预测结果与土地规划密切相关,能够充分反映土地对城市和负荷需求的影响。

(3)负荷密度法得出的空间负荷分布有利于把电网规划纳入城市总体规划。负荷密度是从每个小地块着手,进行地块的负荷预测,能详尽地反应各地块对负荷的需求,体现出负荷的空间分布,对于电网规划的变电站站址和线路走廊提供有力支撑。

4.对清城区中长期负荷预测

清城区现辖源潭、龙塘、石角、飞来峡四个镇,凤城、东城、洲心、横荷四个街道,全区总面积1296平方公里。2011年国内生产总值为364亿元,2007年至2011年年均增长16.58%。最大负荷739MW,全社会用电53亿千瓦时。随着社会经济的发展,城市用地日益紧张,迫切需要对城市进行饱和负荷预测,提前规划电网的饱和网架。

4.1地块面积统计

清城区变电站主要是根据行政片区进行供电范围的划分,本次饱和负荷预测也以行政片区域为片区,片区内的规划地块为最小的负荷预测单位。在城市规划中,均对每个地块的用地性质、负荷密度和容积率等作出规划。本次规划的主要依据也是来之清城区的城市规划。根据清城区城市土地规划成果,统计各种类型用地的面积见表1。

4.2 负荷密度选择

根据地区现状负荷密度,对典型地区进行负荷密度调查,初步得出符合本地区的负荷密度取值范围。横向类比佛山市的发展规划和产业结构,发现清城区的发展路径与佛山相似。综合现状负荷密度和横向比较先发展地区的负荷密度,清城区负荷密度的取值见表2。

4.3片区负荷预测

从地区用地规划中获得地块的面积,根据地块的用地特性选取相应的负荷密度,代入公式(2),得出各地块的负荷。分析地块的发展程度和政府的产业规划,赋予负荷发展程度系数λ在0.1~1之间的值。算出片区各类地块的负荷结果见表3。

4.4 利用地区负荷特性曲线叠加

在电网中存在着多负荷,负荷曲线不一致,也就是说存在同时率的问题。各类地块的负荷不能直接相加。本规划通过调查以上9类用地的日负荷曲线[4],把负荷曲线进行归一化处理,然后通过叠加各类负荷曲线得出地区负荷最高点,最后通过负荷最高点反推出对应的各类负荷叠加系数。叠加汇总的地区负荷预测结果见表4。

5.结论

在清城区的饱和负荷预测中使用了负荷密度法进行远景负荷预测,其结果得到评审专家的认可。负荷密度法在城市饱和负荷预测中,能充分体现负荷的空间特性,为饱和网架规划等提供依据,使得变电站布点和出线走廊的规划更科学和合理。

【参考文献】

[1]程浩忠.电力系统规划[M].北京:中国电力出版社,2008.

[2]刘先虎.负荷密度法在城市远景负荷预测中的应用[J].供用,2007(12):13-15:

电力负荷特点范文第5篇

关键词:场强;电势;电势能;点电荷;等量同种(异种)电荷

一、电场中各物理量的重要关系

a,电场中某点场强方向,电场线切线方向与正电荷的受力方向相同,与负电荷受力方向相反。

b,电场线的疏密程度,等差等势面的疏密程度表示该区域场强的大小,它们越密集,场强越大。

c.等势面一定与电场线垂直。

d.在电势高的点,正电荷的电势能大,负电荷的电势能小。

e.沿电场线方向,电势逐点降低,且降低最快。

f.电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小;电场力对电荷做负功,电荷的电势能增加。

二、正负号的物理意义及应用

a.在规定正方向后,场强,电场力的“+,-”表示其方向,

b.在规定“O”势面后,“+”电势表示比“O”势面高,“-”电势表示比“O”势面低。电势的“+,-”表示高低,电势能的“+,-”表示相应的大小。

c.电势差的“+,-”是体现两点间电势高低的,与“O”势面选取无关,其“+,-”不表示大小。

例1:如图1所示的电场线,可判定( )

A.该电场一定是匀强电场

B.A点的电势一定低于B点的电势

C.负电荷放在B点的电势能比放在A点的电势能大 A B

D.负电荷放在B点所受的电场力方向向右

解析:由题图可知,该电场线为直线,匀强电场的电场线是直线,点电荷的电场线也是直线,等量同种或异种电荷的电场中也有直线电场线,故不选A。电场线由高电势指向低电势,>,故不选B。由于>,正电荷在A点的电势能大,负电荷在B点电势能大,故选C。负电荷在电场中所受电场力的方向与该点场强方向相反,故不选D.

例2:(09・北京・16)某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为UP和UQ,则( )

A.EP>EQ,UP>UQ

B.EP>EQ,UP

C.EPUQ

D.EP

解析:从图可以看出P点的电场线的密集程度大于Q点的密集程度,故P点的场强大于Q 点的场强,因电场线的方向由P指向Q,而沿电场线的方向电势逐渐降低,P点的电势高于Q点的电势,故A项正确。

例3:2008江苏物理。如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为?渍A、?渍B、?渍C,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有( )

A.?渍A>?渍B>?渍B B.EC>EB>EA

C.UAB

图3

解析:A,B,C三点处在一条电场线上,沿着电场线的方向电势降落,故?渍A>?渍B>?渍B,故选A,由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为EC>EB>EA故选B。BC的平均场强比AB的平均场强大,且AB=BC,由U=Ed知,UAB

例4:(2014・郑州模拟)一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v-t图像如右图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是( )

图4

解析:由速度图像可知,电荷从A点到B点的过程中做加速度增大的加速运动,则表明电荷所受电场力方向从A到B,由于电荷带负电,则电场线方向由B指向A,A、D选项错;电荷的加速度增大,表明电场强度越来越大,电场线变密,B错,C对.

三、理解四种电场的形状特点

a,对点电荷电场,等量异种(或同种)电荷电场,匀强电场,要直观记住其形状特点,并注意其三维情景。

b,特别重视等量异种(或同种)电荷的电场,如图5所示,

图5

等量异种电荷:在其连线上,场强方向由正电荷到负电荷,中点场强最小;从正电荷到负电荷,电势逐点降低。在其中垂线上,场强方向与电荷连线平行,指向负电荷一侧,从中点向外场强逐渐减小;中垂线上各点电势相等,也等于无穷远处的电势,一般取为O。

等量同种电荷:在其连线上,场强方向由正电荷指向连线中点(或由连线中点指向负电荷),中点场强最小且为O,向两侧越来越大;从正电荷到中点,电势逐点降低,从负电荷到中点,电势逐点升高。