阿同別克 加瑪力汗·庫馬什 任明明

摘 要：電力負荷是電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，也是電能的消耗側(cè)。電力負荷在電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定與控制中起著重要的作用，因此，在電力系統(tǒng)運行過程中必須考慮負荷對電力系統(tǒng)的影響。近年來隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，新疆地區(qū)的電力負荷的結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的變化，這對新疆電網(wǎng)的安全運行和控制帶來了一定的影響。該文對負荷特性的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了概述，介紹了負荷特性分析的幾種技術(shù)指標，最后根據(jù)新疆某地區(qū)電力負荷的歷史數(shù)據(jù)，進行了負荷特性分析。

關(guān)鍵詞：電力負荷 新疆某地區(qū) 歷史數(shù)據(jù) 負荷特性分析

中圖分類號：TM714 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-00-03

Characteristics analysis of Power load for Xinjiang regional grid

A tong bie ke，Jia ma li han·ku ma shi，Ren ming ming

（College of Electrical Engineering Xinjiang University Urumqi 830047）

Abstract：Electricity load is an important part of the power system， and is one of the electricity consumption side. Power load plays an important role in the power system security and stability and control， therefore， must consider the impact of load on the power system in the process of power system operation. With the social and economic development in recent years， the structure of the Xinjiang region of the power load tremendous changes， which had a definite impact on the safe operation and control of the Xinjiang Power Grid. This article is an overview of the research status of the load characteristics and introduce several technical indicators of load characteristics. Finally， based on historical data of the electrical load of the Xinjiang region， We analysis load characteristics.

Key words：Electric load The Xinjiang region Historical data Load characteristics analysis

電網(wǎng)負荷特性是評價每個電網(wǎng)負荷狀況的指標之一。影響電網(wǎng)負荷的因素也很多，比如說氣象（引起取暖負荷和降溫負荷）、日期（引起居民負荷）、體感溫度等等，其中體感溫度包括空氣溫度、濕度、風速及天空云量等因素。

電網(wǎng)的負荷特性具有周期性、連續(xù)性、季節(jié)性及節(jié)假日特性等基本特點。

國內(nèi)外對于負荷預測方面的研究比較多，研究的方法也多且比較成熟，國外對于負荷特性的研究也比較多、發(fā)展的速度也比較快，但是國內(nèi)對于電網(wǎng)負荷特性的研究較少，而且國內(nèi)對于負荷特性的研究集中在升級電網(wǎng)的負荷特性，對于地區(qū)電網(wǎng)負荷特性的分析較少涉及，而且這些研究沒有氣溫及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對負荷特性影響的深入分析，也沒有提出較先進的、新的負荷特性的分析方法。

因此，該文對負荷特性的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行概述，介紹了負荷特性分析的幾種技術(shù)指標，最后根據(jù)新疆某地區(qū)電力負荷的歷史數(shù)據(jù)，進行了負荷特性分析[1]。如圖1所示。

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

對于我國，過去由于在計劃經(jīng)濟體制下，負荷特性分析工作未受到充分重視；現(xiàn)在，正處于電力市場化的過渡期，競爭機制被引入電力市場，發(fā)電公司、電網(wǎng)公司與電力監(jiān)管機構(gòu)開始重視電力負荷特性分析與預測工作。我國電力負荷特性分析與預測的研究和實踐還處于成長期，目前還未形成完整的體系。而在發(fā)達國家電力改革推行的較早，市場相對完備，負荷特性工作也開展得很好。早在1952年日本就打電力公司就聯(lián)合組成了日本電力調(diào)查委員會，是日本電力負荷調(diào)查、分析與預測的權(quán)威機構(gòu)。在美國電力市場上，發(fā)電公司、電網(wǎng)公司以及管理監(jiān)督機構(gòu)均做負荷預測[2]。

2 負荷特性技術(shù)指標

2.1負荷率

負荷率是指在規(guī)定時間（日、月、年）內(nèi)的平均負荷與最大負荷之比的百分數(shù)；負荷率用來衡量在規(guī)定時間內(nèi)負荷變動情況，以及考核電氣設(shè)備的利用程度。各地各廠各季節(jié)要求的負荷率是不同的，大廠大機組下達的負荷率高一些。

負荷率＝（報告期平均負荷/報告期最高負荷）100％；

日負荷率=（日負荷曲線的平均值/日負荷曲線的最大值）×100％。

負荷率與降損節(jié)電關(guān)系：

當導線中通過電流時，由于導線阻抗的存在，將產(chǎn)生有功功率和無功功率的損耗。損耗功率與時間的乘積即為線損電量。在運行時段“t”內(nèi)，線路有功電能損耗電量，可表示為：

式中U：線路電壓平均值（kV）；

Cosφ：“T”時段負荷平均功率因數(shù)；

R：每相導線電阻（）；

P ：有功功率的瞬時值（kW）。

2.2 峰谷差

峰谷差是電力系統(tǒng)每日最大負荷與最小負荷之差，季節(jié)變化和節(jié)假日是影響負荷峰谷差數(shù)值的主要因素。中國各跨省電力系統(tǒng)的負荷峰谷差一般約為最大負荷的30%～40%。

日負荷峰谷差=每日最大負荷-每日最小負荷。

新疆某地區(qū)電網(wǎng)電力系統(tǒng)日負荷峰谷差：

表1 新疆某地區(qū)電網(wǎng)電力系統(tǒng)負荷峰谷差在最大負荷中所占的比例：

季節(jié) 春季 夏季 秋季 冬季

峰谷差在最大負荷中所占的比例（%） 22 23 28 21.8

解決電網(wǎng)峰谷差的有效手段：

新疆某地區(qū)電網(wǎng)電力系統(tǒng)負荷峰谷差約為最大負荷的21%～28%，為減少負荷峰谷差，常采取各種負荷管理方法。

需求側(cè)管理是通過價格信號引導電力消費者采取合理的用電結(jié)構(gòu)和方式的一種手段。采用分時電價是的重要途徑之一，其中峰谷分時電價是分時電價的最主要組成部分。

（1）在低谷時用電的用戶在電價上予以優(yōu)惠的鼓勵辦法；

（2）在高峰時提高電價。其最基本思想是體現(xiàn)電能在負荷高峰時作為短缺商品的價值，運用價格杠桿的作用引導終端用戶的用電行為，提高電網(wǎng)安全性以及負荷率水平，引導用戶根據(jù)自身生產(chǎn)方式的可調(diào)節(jié)性和利益改變用電方式，進而影響系統(tǒng)負荷。其核心是合理地確定峰谷電價水平，提供充足有效的價格信號。峰谷電價比太高將導致用戶對電價響應過度，峰谷時段產(chǎn)生了較大的漂移，甚至產(chǎn)生峰谷倒置，調(diào)峰失敗的同時電網(wǎng)經(jīng)濟利益受損。峰谷電價比太低又會使用戶響應不足，無法達到峰谷電價制定的預期效果。所以，有效地測量和量化用戶對峰谷分時電價的響應是十分必要的。另一方面，制定峰谷分時電價時應充分考慮用戶對該政策的滿意度，較高的峰谷電價比雖然可以引起用戶的充分響應，達到削峰填谷的目的，但是會導致用戶對該項政策的滿意度下降，甚至會影響電力公司的社會形象。因此，制定合理的峰谷分時電價應充分考慮用戶的響應和滿意度雙重因素，尋找二者以及其他系統(tǒng)目標之間的均衡點[3]。

3 新疆某地區(qū)電網(wǎng)負荷特性影響因素分析

3.1 月負荷

新疆某地區(qū)電網(wǎng)1、5、7、10四個月月負荷特性曲線如圖2所示。經(jīng)分析可知，降溫、取暖和工、農(nóng)業(yè)負荷在新疆的電網(wǎng)負荷中占相當?shù)谋壤@就造成負荷特性的季節(jié)性；在氣象條件比較溫和的春、秋季節(jié)，比較適合人們的工作和生活，這兩季的用電負荷受天氣影響程度較低，受農(nóng)、工業(yè)負荷的影響較大，其中農(nóng)業(yè)負荷占相當比例，工業(yè)負荷比夏季的小，因此，這兩季的電力負荷比夏季的小，比冬季的大。

在新疆夏季的用電負荷大于其他三個季的用電負荷，這里有幾種主要的原因引起這個現(xiàn)象的出現(xiàn)，最主要的原因就是在新疆夏季的天氣炎熱，當溫度較高時，空調(diào)、電冰箱等設(shè)備連續(xù)運行的時間也較長，這樣引起負荷的增長；第二個原因就是夏季是生產(chǎn)旺季，用電企業(yè)平時把生產(chǎn)時間安排在夏季，所以用電量自然大。夏季和冬季的用電方式和工業(yè)特點基本上不一樣，夏季工業(yè)的需電比其他三個季的多，還有在夏季用戶的用電范圍也大；第三個原因是新疆的夏季比較干旱，這引起用電灌溉的負荷加大；第四個原因是氣壓對負荷特性的影響，氣壓和溫度是相對的，因為在新疆夏季的氣溫比較高，所以氣壓就低，又因為平均氣壓與電力負荷成反比，所以夏季的負荷最大[4-5]。

冬季的電力負荷最小，這是因為冬季最主要的負荷就是降溫、取暖負荷，因為新疆的冬天很冷，所以農(nóng)、工業(yè)負荷的影響很小，因此，新疆某地區(qū)電網(wǎng)冬季的電力負荷最小。

3.2 日負荷

新疆某地區(qū)電網(wǎng)春、夏、秋、冬四個季典型日負荷特性如圖3所示。經(jīng)分析可知，新疆某地區(qū)電網(wǎng)春、夏、秋、冬四個季典型日電力負荷一般都有午、晚兩個高峰，只是這兩高峰的高度和出現(xiàn)的時段有點不一樣（工作、休息時間不一樣）；兩個高峰之間的工作時間的負荷特性曲線比較平緩；隨著后半夜用戶的用電量的較少負荷也明顯地下降。午高峰12：00～15：00，晚高峰19：00～23：00，這個現(xiàn)象表明高峰一般出現(xiàn)在用戶下班休息的時段，工作時段的負荷比休息時間的小（午、晚餐用電負荷、照明負荷），這兩個負荷高峰出現(xiàn)的原因中居民負荷占相當比例。夏季的午高峰比其他三個季的午高峰很明顯、比晚高峰大，這是因為夏季中午時段的氣溫比較高，晚上比較涼，所以中午用空調(diào)的用戶較多，而晚上少。其他三個季的晚高峰都比其午高峰高，這是因為晚餐用電負荷和照明負荷同時作用的影響。

因為冬季的晚上很冷，用取暖設(shè)備的用戶多，所以冬季的晚高峰比其他三個高峰很明顯[6-10]。

4 結(jié)語

該文根據(jù)新疆某地區(qū)電網(wǎng)負荷特性相關(guān)數(shù)據(jù)，氣溫對負荷特性的影響做了分析。

（1）新疆某地區(qū)電網(wǎng)電力負荷的變化受氣象因子的影響十分明顯，這些因子分別是氣溫、氣壓、風速、相對濕度等，尤其是氣溫對電力負荷的影響占相當

比例。

（2）因為在新疆夏季是生產(chǎn)旺季，所以夏季和冬季的用電方式和工業(yè)特點基本上不一樣，夏季工業(yè)的需電比冬季的多，用戶的用電范圍也大。

（3）由于負荷特性存在周期性和規(guī)律性，因此，可以通過負荷特性分析來發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在的規(guī)律性。

（4）我們將可以根據(jù)不同負荷特性制定相應的分時電價措施，可最大限度地達到消峰填谷的作用，提高電網(wǎng)經(jīng)濟運行

效益。

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