电力负荷特性范例(12篇)

daniel 0 2024-03-25

电力负荷特性范文篇1

关键词电力;负荷;预测;管理

中图分类号:TN911文献标识码:A文章编号:1671-7597(2014)21-0073-01

“大运行”体系改革运行之后,110kV、220kV变电站、大用户、地方非统调电厂的调度监控运行由原来的县域供电公司上划至市公司,变电站的日常运维管理则由检修公司承担。各县级供电公司不在直接参与110kV及以上变电站、大用户、非统调电厂的运行管理工作,而这些变电站、地方非统调电厂大多都是县域供电的主力受电点,直接影响地区实时负荷情况。管理方式的变化,为县域短期负荷预测工作带来难度,传统的管理模式将不再适应新体系下管理要求。对地区短期负荷预测工作提出了更高和新的要求,考核方法和标准也有着不小的变化。在新的形势和要求下,如何切实做好地区短期负荷预测工作,提升预测准确率,成了亟需解决的问题。

1创新“全维度”式管理

“全维度”式管理着眼于负荷预测管理的全过程,对每一个有可能造成影响合格率的环节进行分析;从管理模式,管理人员,预测技术支持系统,信息互通,管理考核全方位全局优化。并建立效果检查机制,逐月回顾上月负荷预测管理情况,深入细致分析,总结经验和教训,以求稳步提升地区短期负荷预测合格率水平,促进电网调度运行向精益型管理模式的转变。

2“全维度”式管理的应用

调控中心负荷预测管理小组每日将收集的地区气象条件、用电负荷特性、大用户用电负荷、电厂发电计划等信息,输入短期负荷预测软件系统,采用科学先进的预测技术,编制次日地区全天负荷曲线,经部门主管审核批准后并上报省调。负荷预测专职每日统计前日短期负荷预测合格率,并对产生偏差的原因进行分析,将引起合格率偏差的因素作为调整性输入次日负荷预测模型,尽量减少对次日的影响。每月末进行负荷预测准确率、各类信息准确率的统计计算,发生由于信息偏差较大造成对负荷预测准确率影响的事件,电力调控中心负荷预测管理小组提出改进和考核意见,使电网短期负荷预测满足合格率指标值。

1)各类信息的收集与整理。

①气象信息。电力调控中心与气象台签订长期的深度合作服务协议,由市气象台提供权威且精确的天气预报,增加建立实时天气数据、历史24点数据查询和长期天气预报,使小组掌握的气象资料更加的全面和准确,由小组成员负责整理气象信息,负责输入至短期负荷预测的软件系统,尽量减小天气情况带来的误差。

②大用户信息。成员经过走访营销、负控部门,建立了大用户用电信息共享和实时联动机制,及时掌握大用户的用电情况,并且按时统计分析大用户用电情况,并整理输入系统。

③地区负荷结构信息。目经过与营销部门和计划部门合作,取得了地区用电的负荷结构特点,以及用电情况,并整理输入系统。

④电厂数据。调控中心基于电力调度自动化open3000系统,开发地区非统调电厂发电计划考核系统,获取地区非统调电厂每日的发电计划和前日实际发电量。

⑤有序用电信息。由营销部、地区调控班负责提供地区有序用电安排,包括执行时间、负荷大小、恢复期限等,由小组成员负责整理输入系统。

⑥电网突发时间信息。由地区调控班负责提供地区电网突发时间信息,包括发生时间、负荷变化、恢复期限等,由小组成员负责整理输入系统。

2)科学先进的预测技术应用。

①“电力气象数据对比分析”功能。“负荷与气象数据规则对比分析”模块通过对一段时间内的电网负荷分时段计算出极值并与相应时间段内的温度、湿度、气压的极值数据进行对比分析,找出这一段时间以来天气的变化和负荷变化的对应关系,通过各种条件的组合比较帮助我们进行电力负荷与气象要素相关性的分析。

②神经元网络预测技术应用。电力调控中心研发利用神经元网络预测功能预测负荷,输入信息采集总共46个样本曲线包,实现负荷预测准确的统计与分析,并将结果直接输出,对检验成果提供了直接的量化依据。该算法在预测理论上有较大的突破,在具体设计中充分融合了长期从事负荷预测工作的专家的丰富而有效的经验,预测准确度较之以往预测软件有一定的提高,取得了良好的效果。

3)负荷预测偏差追忆分析。

充分利用open3000系统高软负荷预测模块现有功能,并进行巧妙利用,实现外部信息的导入,利用open3000系统高软负荷预测模块进行追忆分析。通过负荷预测偏差追忆分析系统的使用,减小了负荷预测的偏差率,提高了负荷预测的准确率,有效提高了负荷预测工作水平。

4)月度考核统计、改进反馈。

次月首日,由地区负荷预测专职负责统计前月负荷预测合格率结果,是否满足指标值,并上级调度。对各类信息进行分析的汇总、分析,检查是否存在信息准确度偏差较大的情况,反馈给各类信息提供单位或部门,并提出考核意见以及下阶段改进措施。

3结论

总之,通过实施精确的气象信息预控、各类详实生产数据的归总、系统改进预测模型和算法,加强对历史负荷曲线和典型的天气变化情况的分析比较,采用基于数据挖掘和软计算的负荷特征点变化量预测的日负荷曲线绘制算法,提高了电力公司对地区电网负荷预测的预测准确度。今后要进一步应用好“负荷―信息特性分析工具”,通过对电网负荷特性的变化规律的充分研究,融合运行人员长期积累的丰富经验,做到超前预警、机动联调、智能跟踪。

参考文献

[1]牛东晓.电力负荷预测技术及应用[M].中国电力出版社.

电力负荷特性范文

【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:

电力负荷特性范文篇3

关键词:电网负荷预测

中图分类号:TM715文献标识码:A文章编号:1672-3791(2013)06(b)-0112-01

电网负荷预测是从现有的经济、社会发展的角度出发,以电力系统的需求为基础,通过对电力系统用电历史数据分析和研究,找到事物之间的内在联系和发展规律,为未来的经济、社会发展提供预测的数据基础,从而使电力部门对用电需求提前作出准确的预测。

电网负荷预测是电力系统管理中的一个重要组成部分,电网负荷预测的结果对电力企业的决策与行动有很重要的作用。尤其是对于发电公司、供电公司,预测结果更是对它们的运转和决策有很大的影响。对于发电公司来说,电网负荷预测能够帮助发电公司制定合理的发电计划和检修计划,同时也是制定各种用电价格的重要依据。对于供电公司来说,电网负荷预测是制定购电计划的基础,同时,供电公司也是根据电网负荷预测来对电网的发展进行规划处理并提出相应的决策,从而确保供电电网安全可靠的运行下去。因此,电网负荷预测的准确性直接影响着发电计划和购电计划的准确行和可行性的实施。

1电网负荷预测的种类

从电网负荷预测的周期来看,电网负荷预测可以分为长期负荷预测、中期负荷预测、短期负荷预测、超短期负荷预测。根据负荷的性质可以将电网负荷预测分为负荷率预测、平均负荷预测、最小负荷预测、最大负荷预测、高峰负荷平均预测、低谷负荷平均预测等。根据全社会用电情况可以将电网负荷预测分为工业负荷预测、城市民用负荷预测、城市商业负荷预测、农村负荷预测等。根据负荷预测原理进行划分,负荷预测分为可能性原理、可知性原理、系统性原理、连续性原理等。从以上多种分类我们可以得到,电网负荷预测具有时间性、条件性、不完全准确性等特点。

2电网负荷预测方法

电网负荷预测的方法多种多样,我们主要从职能预测方法和负荷预测新技术方面进行探讨。

2.1职能预测

(1)人工神经网络预测法。人工神经网络是对人脑神经网络的学习过程和处理问题的方式进行的模仿。人工神经网络的组成部分是具有并行运算处理能力的神经元和神经元之间连接的权值,通过函数来反应输入数据与输出数据之间的映射关系。人工神经网络预测能够自动处理非结构性、非规律性的问题,同时也有很强的记忆功能、和强大的自学功能,因此,在当前形式下,采用人工神经网络预测法对电网负荷进行预测越来越普遍。使用递归人工神经网络模型对电网负荷进行预测,可以通过梯度下降法来提高网络的收敛速度,而实践结果表明,递归神经网络预测能够更准确的判断电网负荷情况。然而,人工神经预测也存在着问题,在设置自学参数的时候比较困难,虽然能够提高收敛速度,但收敛速度仍然缓慢,同时人工神经网络结构确定起来也很困难。

(2)模糊预测法。模糊预测方法是以模糊理论为基础,将现有的用电历史数据、现有的工作经验结合到一次进行综合表述,然后通过计算机进行分析,转换成为能够在计算机上进行运算的数据,从而完成各种预测。模糊预测可以将专家的意图进行描述,对电力系统中的不精确的现象进行处理。但模糊预测需要人为的去进行相关操作,这在一定程度上使模糊预测的发展受到限制。用模糊理论进行中长期的电网负荷预测的方法,主要是模糊指数平滑法、模糊聚类预测法、模糊线性回归法。实践证明,这三种方法能够比较精确的预测电网的负荷情况,应该大力推广。

(3)数据挖掘预测法。数据挖掘是从大量的现有数据中挖掘出对于预测有用的信息,然后将这些信息转换为人们能够理解的形式。现有的数据信息中有大量的数据,而有些数据对于电网负荷预测没有帮助,就要将相关的有价值的信息进行提取,而数据挖掘能够有效的消除冗余信息,有助于提高负荷预测的准确性。现阶段应用最广的数据挖掘技术包括神经网络技术、决策树技术、聚类分析技术、统计学分析技术等。

2.2电网负荷预测新技术

趋势外推预测技术。电力的使用情况具有随机性和不确定性的特点,但电力负荷也有着明显的变化。根据不同行业用电量负荷的发展规律,制定相应的策略,结合趋势外推的预测技术对电网负荷进行预测,可以得到比较好的效果。趋势外推预测技术是根据现有的信息进行归纳总结,从事物的共性方面进行探讨和延伸,来得到预测的结果。趋势外推预测方法包括有线性趋势预测、二次曲线趋势预测、多项式趋势预测、累计趋势预测、对数趋势预测等。使用趋势外推方法进行预测处理,只需要运用历史数据就可以,不需要专业的方法,操作方便简捷,易于实现。然而如果电网负荷在变动的情况下使用外推技术进行预测,会出现较大的误差,对电网负荷预测的准确性带来影响。

电网负荷预测方法还有很多,如小波预测法,它是根据被测信号频率的高低,通过对频谱进行分析处理,从而捕捉到微弱信号以及它们的任意分量,从而得出负荷预测数值。小波预测能够有效的应用到各种预测系统中。电力系数法是利用电量平均增长率进而国内生产总值之间的比例关系,然后根据国内生产总值的增长速度,并结合电网弹力系数对电网负荷进行预测,这也是负荷预测的有效方法。

3结语

电网负荷预测是电网安全运行的基础,在电力系统管理中占有重要的地位,电网负荷预测具有不确定性、时间性、条件性等特点,进行电网负荷预测是很复杂的事情。电网负荷预测的方法多种多样,在进行负荷预测时要根据现有的条件对历史数据进行合理的可行性分析,在预测的过程中也要不断的发现新的预测方法,为提高电网负荷预测的准确率而不断探索。

参考文献

[1]飞,加玛丽汗·库马什,常喜强.几种电力负荷预测方法的比较[J].电气技术,2011(6):49-50.

电力负荷特性范文篇4

关键词:年度电力负荷预测;灰色系统;GM(1,N)

中图分类号:TM715文献标识码:A文章编号:1006-3315(2012)07-165-001

电力负荷预测是通过研究和分析电力负荷发展变化规律,从而对其未来的发展状态或趋势进行预测或者判定的过程。按照预测时间的长度来划分电力负荷预测,可分为长期、中期、短期电力负荷预测。通常情况下,长期预测指以年份为预测单位的电力负荷预测,其主要功能是为电网规划、电能资源分配提供参考依据,年度预测常用的方法有回归分析法、灰色预测法、系统动力学法、神经网络法等。本文所进行的年度电力负荷预测属于长期电力负荷预测的范畴预测。

灰色预测指针对灰色系统所做的预测。灰色系统理论认为,对一个同时含有已知信息和未知信息的系统进行预测,就是对在一定范围内变化的灰色过程的预测。其潜在的数据一定有某种特定的规律。灰色预测方法是灰色系统理论的重要内容之一,其最基本的模型就是GM(h,m)模型,其中,h表示灰色模型中微分方程的阶数,m为变量的个数。利用灰色理论对年度电力负荷进行预测,由于年度负荷数据呈现单调递增变化,同时受到国民经济发展水平、人口分布、产业结构调整、电价等诸多因素的影响,因此,可以采用灰色GM(1,N)模型进行预测。

包头地区属于典型的重工业地区,其主要电力负荷是以钢铁、冶金等为主的工业负荷,统计数据显示,该类型负荷占到了总负荷的80%左右,工业用电有两个特点,一是量大,二是稳定。从预测类别来看,年度电力负荷预测通常会受到诸如国民经济发展水平、人口分布、产业结构调整等不确定性因素影响,具有灰色系统特征,因此,可以建立基于灰色系统GM(1,N)的年度电力负荷预测模型(建模过程略),对包头地区进行年度电力负荷预测。

收集包头地区全社会近10年来的电力负荷预测相关数据,主要有全社会用电量、GDP、人口总数,采用基于灰色系统GM(1,N)的年度电力负荷预测模型,对包头地区2012-2016年各年进行了年度电力负荷预测。如表1所示,包头地区全社会用电量、GDP、人口总数以及包头地区2012-2016年各年电力负荷预测结果。

表1包头地区全社会用电量、GDP、人口总数及预测结果

注:用电量单位为亿KWh,国内生产总值单位为亿元,人口总数单位为万人。

由表1数据可以看出,2012-2016年五年内包头地区的用电负荷呈逐年上升趋势,这与包头地区近年来国外资金的快速涌入,经济的迅猛发展相吻合。该预测能够为包头地区近年来的电力系统规划提供借鉴。

本文从电力负荷预测的基本理论出发,根据包头地区年度电力负荷预测的特点,建立了基于灰色系统的年度电力负荷预测模型,对包头地区2012-2016年的年度电力负荷进行了预测,预测结果与其它预测方法的预测结果较为接近,证明了年度电力负荷预测模型的合理性。

参考文献:

电力负荷特性范文篇5

【关键词】特高压源网荷负荷侧有序用电

电力工业与国民经济息息相关,充足优质的电力供应是国民经济发展和人民日常生活的重要保障。面对特高压骨干网络全面建成,江苏电网将面临大规模主动负荷接入趋势。现有应对电网事故的技术和手段已无法满足大电网运行下,对事故应急响应时间提出的更高要求。进一步提高电网安全性,为供电服务的高品质化提供可靠支撑,已经成为电网公司当前的重要任务。

1理论研究

源网荷互动是指电源、电网和负荷三者间通过多种交互形式,实现经济、高效和安全地提高电力系统功率动态平衡能力,从而实现能源资源最大化利用的运行模式。是通过统筹考虑、协调规划,实现电力系统“源-网-荷”各环节的协调互动,促进特高压电网各个环节的协调优化,是构建能源互联网的关键。理论界研究源网荷特性,对实现需求侧与供给侧的友好互动进行了充分研究和论证,为源网荷互动系统的试点建设提供坚实的理论基础。

2电网现状

目前,电网应对用电紧缺主要依靠有序用电预案来完成。通过法律、行政、经济、技术等手段改变用户用电方式,采取错峰、避峰、轮休、让电、负控限电等措施,避免无计划拉闸限电。在电力供需不平衡情况下限电不拉电,确保市民用电不受影响,确保重点企业生产需要,确保城市生产生活正常有序进行。

从多年有序用电实施的情况分析,有序用电在用电高峰时段能很好地缓解电力供需矛盾,已成为电网公司应对电网电力供应不足时的重要应急手段。通过有序用电预案的实施,江苏电网已基本避免调度采取拉闸限电的措施应对电力供应不足。

目前,有序用电措施的实施主要依靠电力负荷管理系统(以下简称“负控系统”)来实现。江苏电网的负控系统经过多年的发展,已建成以230MHz无线高速专网为主信道,公网信道为辅的全国最大规模负控系统,承担着江苏电网的用电信息采集、负控预购电、有序用电等业务。利用负控系统开展有序用电工作,在电力供应紧缺时能有效避免拉闸限电,最大限度降低对重要用户、居民生活用电的影响。有序用电方案执行时,负控系统运行人员根据电网调度的命令最优选择预案,通过一系列程序的操作,将命令发送至负荷侧负控终端,由负控终端执行功率或电量控制,最终完成负荷侧的控制,切除用户负荷,达到有序用电方案降低负荷的目的。从调度发令到负控运行人员执行方案,有诸多人工操作环节,造成方案的执行时间过长,在电网紧急情况下很难高效地执行。特别是现阶段特高压电网大规模接入,对现有系统如何应对大电网运行情况下的突发事件提出了更高的要求,这个趋势已经成为调度、负控系统必须立即解决的问题。

3源网荷互动系统的建设

传统电网调度方式主要是针对负荷的变化,通过调度发电侧电源,最大限度地满足电网功率平衡。以人工为主的调度业务难以充分考虑影响电力系统安全、经济运行的各种因素,缺乏对调度周期内复杂电网的全面分析,无法适应调度计划安全经济一体化的需要。因此,传统电网调度无法针对特高压大区联网、大量分布式电源和多样性负荷并入电网运行给出合理的调控方案,必须建立一种新型的模式提升电网运行效率,保障电网安全稳定运行。

国家电网公司选择江苏电网试点建设“大规模源网荷友好互动系统”,依托现有的智能电网调度控制系统和营销负控系统,综合利用电网在线安全分析、抽水蓄能机组紧急远方控制、柔性负荷控制等技术,实现与调度系统的无缝对接。构建特高压电网故障情况下,从电网、电厂到用户的快速应急处置通道,实施特高压电网故障的在线诊断、电网运行调整优化策略的在线生成,以及省调、地调与营销的自动协同控制,保障特高压大区互联电网的安全运行。改造现有负控系统,提高负荷控制响应速度,实现负荷控制的选择性和精益化,在特高压直流闭锁等事故应急处置的不同阶段,通过用电负荷的快速响应调节,提高电网安全保障水平,避免大规模直接拉限负荷,降低故障对社会的影响,将企业损失降到最低。

4负荷侧终端系统建设

改造现有负控系统需从主站和终端侧两方面进行。主站侧的改造均在公司内部完成,针对现有系统软硬件进行升级,包括新建与终端侧的光纤通道等,结合现有资源和技术保障工作的顺利完成。终端侧的改造涉及用户资产,改造前期需对用户的负荷特性、生产周期、产品是否为危险化学品等诸多方面进行调查,确保终端侧改造后能够实现网荷互动的目的,并在事故应急处置时将企业损失降至最低。原负控系统执行有序用电预案时,将控制预警信息提前发送至负控终端,还向用电企业负责人、电气负责人发送手机短信,确保用户提前做好内部预案,既保证有序用电执行的效果,又确保负荷侧人身、设备安全。该执行模式通过多年的使用,已得到政府、客户多方认可。负荷侧改造后的最终目标是使系统具备多路秒级采集和控制能力,确保电网的安全稳定运行,从根本上改变现有的有序用电执行方式。负荷侧终端响应后,如何确保负荷侧人身、设备安全,获得政府、客户的认可,是改造必须考虑的因素。应根据前期调查的基本情况综合规划,合理接控负荷,改造故障的负荷开关,确保负荷侧响应调度命令时,网荷互动终端能够准确、合理地执行指令,确保电网安全稳定运行的同时,也能够确保人身、设备安全。

电力负荷特性范文篇6

关键词:负荷预测;建立;模型;构成

一、电力负荷的构成与特点

电力系统负荷一般可以为城市民用负荷、商业负荷、农村负荷、工业负荷以及其他负荷等,不同类型的负荷具有不同的特点和规律。

城市民用负荷主要是城市居民的家用电器,它具有年年增长的趋势,以及明显的季节性波动特点,而且民用负荷的特点还与居民的日常生活和工作的规律紧密相关。

商业负荷,主要是指商业部门的照明、空调、动力等用电负荷,覆盖面积大,且用电增长平稳,商业负荷同样具有季节性波动的特点。虽然商业负荷在电力负荷中所占比重不及工业负荷及民用负荷,但商业负荷中照明类负荷占用电力系统高峰时段。此外,商业部门由于商业行为在节假日会增加营业时间,从而成为节假日中影响电力负荷的重要因素之一。

工业负荷是指用于工业生产的用电。此类工业负荷的比重在用电构成中居于首位,它不仅取决于工业用户的工作方式(包括设备利用情况、企业的工作班制度等),而且与各行业的行业特点、季节因素都有紧密的联系,一般负荷是比较恒定的。

农村负荷是指农村居民用电和农业生产用电。此类负荷与工业负荷相比,受气候、季节等自然条件的影响很大,这是由农业生产的特点所决定的。农业用电负荷也受农作物种类、耕作习惯的影响,但就电网而言,由于农业用电负荷集中的时间与城市工业负荷高峰时间有差别,所以对提高电网负荷率有好处。

从以上分析可知电力负荷的特点是经常变化的,不但按小时变、按日变,而且按周变,按年变,同时负荷又以天为单位不断起伏的,具有较大的周期性,负荷变化是连续的过程,一般不会出现大的跃变,但电力负荷对季节、温度、天气等是敏感的,不同的季节,不同地区的气候,以及温度的变化都会对负荷造成明显的影响。

电力负荷的特点决定了电力总负荷由以下四部分组成:基本正常负荷分量、天气敏感负荷分量、特别事件负荷分量和随机负荷分量。

二、负荷预测的内容与分类

电力系统负荷预测包括最大负荷功率、负荷电量及负荷曲线的预测。最大负荷功率预测对于确定电力系统发电设备及输变电设备的容量是非常重要的。为了选择适当的机组类型和合理的电源结构以及确定燃料计划等,还必须预测负荷及电量。负荷曲线的预测可为研究电力系统的峰值,抽水蓄能电站的容量以及发输电设备的协调运行提供数据支持。

负荷预测根据目的的不同可以分为超短期、短期、中期和长期:①超短期负荷预测是指未来1h以内的负荷预测,在安全监视下,需要5~10s或1~5min的预测值,预防性控制和紧急状态处理需要10min至1h的预测值。②短期负荷预测是指日负荷负荷预测和周负荷预测,分别安排日调度计划和周调度计划,包括确定机组起停、水火电协调、联络线交换功率、负荷经济分配、水库调度和设备检修等,对短期预测,需充分研究电网负荷变化规律,分析负荷变化相关因子,特别是天气因素、日类型等和短期负荷变化的关系。③中期负荷预测是指月至年的负荷预测,主要是确定机组运行方式和设备大修计划等。④长期负荷预测是指未来3~5年甚至更长时间段内的负荷预测,主要是电网规划部门根据国民经济的发展和电力负荷的需要,所作的电网改造和扩建工作的远景规划。对中、长期负荷预测,要特别研究国民经济发展、国家政策等的影响。

三、负荷预测的基本过程

负荷预测工作的关键在于收集大量的历史数据,建立科学有效的预测模型,采用有效的计算方法,以历史数据为基础,进行大量试验性研究,总结经验,不断修正模型和计算方法,以真正反映腐化变化规律。其基本过程如下。

(一)调查和选择历史负荷数据资料

多方面调查收集资料,包括电力企业内部资料和外部资料,从众多的资料中挑选出有用的一小部分,即把资料浓缩到最小量。挑选资料的标准要直接、可靠并且是最新的资料。如果资料的收集和选择得不好,会直接影响负荷预测的质量。

(二)历史资料的整理

一般来说,由于预测的质量不会超过所用资料的质量,所以要对所收集的与负荷有关的统计资料进行审核和必要的加工整理,来保证资料的质量,从而为保证预测质量打下基础,即要注意资料的完整无缺,数字准确无误,反映的都是正常状态下的水平,资料中没有异常“分离项”,还要注意资料的补缺,并对不可靠的资料加以核实整理。

(三)对负荷数据的预处理

在经过初步整理之后,还要对所用资料进行数据分析预处理,即对历史资料中的异常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。

(四)建立负荷预测模型

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,这是负荷预测规程中至关重要的一步。当由于模型选择不当而造成预测误差过大时,就需要改换模型,必要时,还可同时采用几种数据模型进行运算,以便对比、选择。

在选择适当的预测技术后,建立负荷预测数学模型,进行预测工作。由于从已掌握的发展变化规律,并不能代表将来的变化规律,所以要对影响预测对象的新因素进行分析,对预测模型进行恰当的修正后确定预测值。

四、电力负荷预测方法简介

电力负荷预测分为经典预测方法和现代预测方法。

(一)经典预测方法

1.指数平滑法。该方法是常用的预测方法之一,指数平滑法的基本思想是加权平均,选取一组时间上有序的历史数据,X1、X2、X3……Xt,一次指数平滑预测的迭代公式为:Lt+1=+Lt

式中Lt+1——Lt+1时刻的负荷值

n—所有数据记录的个数

对越近期的数据加权越大,这反映了近期数据对未来负荷影响更大这一实际情况,同时能通过平滑作用消除序列中的随机波动。

2.趋势外推法。趋势外推法就是根据负荷的变化趋势对未来负荷情况作出预测。电力负荷虽然具有随机性和不确定性,但在一定条件下,仍存在着明显的变化趋势,例如农业用电,在气候条件变化较小的冬季,日用电量相对稳定,表现为较平稳的变化趋势。这种变化趋势可为线性或非线性,周期性或非周期性等等。

3.时间序列法。时间序列法是一种最为常见的短期负荷预测方法,它是针对整个观测序列呈现出的某种随机过程的特性,去建立和估计产生实际序列的随机过程的模型,然后用这些模型去进行预测。它利用了电力负荷变动的惯性特性和时间上的延续性,通过对历史数据时间序列的分析处理,确定其基本特征和变化规律,预测未来负荷。

时间序列预测方法可分为确定型和随机性两类,确定型时间序列作为模型残差用于估计预测区间的大小。随机型时间预测模型可以看作一个线性滤波器。

4.回归分析法。回归分析法就是根据负荷过去的历史资料,建立可以分析的数据模型,对未来的负荷进行预测。利用数理统计中的回归分析方法,通过对变量的观测数据进行分析,确定变量之间的相互关系,从而实现预测。

(二)现代负荷预测方法

20世纪80年代后期,一些新兴学科理论的现代预测方法逐渐得到了成功应用。这其中主要有灰色数学理论、专家系统方法、神经网络理论、模糊预测理论等。

1.灰色数学理论。灰色数学理论是把负荷序列看作一真实的系统输出,它是众多影响因子的综合作用的结果。这些众多因子的未知性和不确定性,成为系统的灰色特性。灰色系统理论把负荷序列通过生成变换,使其变化为有规律的生成数列再建模,用于负荷预测。

2.专家系统方法。专家系统方法是对于数据库里存在的过去几年的负荷数据和天气数据等进行细致的分析,汇集有经验的负荷预测人员的知识,提取有关规则。借助专家系统,负荷预测人员能识别预测日所属的类型,考虑天气因素对负荷预测的影响,按照一定的推理进行负荷预测。

3.神经网络理论。神经网络理论是利用神经网络的学习功能,让计算机学习包含在历史负荷数据中的映射关系,再利用这种映射关系预测未来负荷。由于该方法具有很强的逻辑性、记忆能力,非线性映射能力以及强大的自学习能力,因此有很大的应用市场,但其缺点是学习收敛速度慢,可能收敛到局部最小点;并且知识表达困难,难以充分利用调度人员经验中存在的模糊知识。

4.模糊负荷预测。模糊负荷预测是近几年比较热门的研究方向。模糊控制是在所采用的控制方法上应用了模糊数学理论,使其进行确定性的工作,对一些无法构造数学模型的被控过程进行有效控制。模糊系统不管其是如何进行计算的,从输入输出的角度讲它是一个非线性函数。模糊系统对于任意一个非线性连续函数,就是找出一类隶属函数,一种推理规则,一个解模糊方法,使得设计出的模糊系统能够任意逼近这个非线性函数。

模糊函数的基本方法有:

1、表格查询法。表格法是一种相对简单明了的算法。这个方法的基本思想是从已知输入—输出数据对中产生模糊规则,形成一个模糊规则库,最终的模糊逻辑系统将从组合模糊规则库中产生。这是一种简单易行的易于理解的算法,因为它是个顺序生成过程,无须反复学习,因此,这个方法同样具有模糊系统优于神经网络系统的一大优点,即构造起来既简单又快速。

2、基于神经网络集成的高木—关野模糊预测算法。它是利用神经网络来求得条件部输入变量的联合隶属函数。结论部的函数f(X)也可以用神经网络来表示。神经网络均采用前向型的BP网络。

3、改进的模糊神经网络模型的算法。模糊神经网络即全局逼近器。模糊系统与神经网络似乎有着天然的联系,模糊神经网络在本质上是模糊系统的实现,就是将常规的神经网络赋予模糊输入信号和模糊权。对于复杂的系统建模,已经有了许多方法,并已取得良好的应用效果。但主要缺点是模型精度不高,训练时间太长。此种方法的模型物理意义明显,精度高,收敛快,属于改进型算法。

4、反向传播学习算法。模糊逻辑系统应用主要在它能够作为非线性系统的模型,包括含有人工操作员的非线性系统的模型。因此,从函数逼近意义上考虑,研究模糊逻辑系统的非线性映射能力显得非常重要。函数逼近就是模糊逻辑系统可以在任意精度上,一致逼近任何定义在一个密集上的非线性函数,其优势在于它有能够系统而有效地利用语言信息的能力。万能逼近定理表明一定存在这样一个可以在任意精度逼近任意给定函数的高斯型模糊逻辑系统。反向传播BP学习算法用来确定高斯型模糊逻辑系统的参数,经过辨识的模型能够很好的逼近真实系统,进而达到提高预测精度的目的。

五、结束语

随着电力市场的发展,负荷预测的重要性日益显现,并且对负荷预测精度的要求越来越高。传统的预测方法比较成熟,预测结果具有一定的参考价值,但要进一步提高预测精度,就需要对传统方法进行一些改进,同时随着现代科学技术的不断进步,理论研究的逐步深入,以灰色理论、专家系统理论、模糊数学等为代表的新兴交叉学科理论的出现,也为负荷预测的飞速发展提供了坚实的理论依据和数据基础。相信负荷预测的理论会越来越成熟,预测的精度越来越高。

参考文献:

[1]左美云.企业信息管理—强化IT项目管理实现企业知识管理[M].北京:中国物价出版社,2002.

电力负荷特性范文1篇7

【关键词】高层建筑供配电系统设计

0前言

伴随着社会的发展,城市现代化进程的推进速度越来越快,高层建筑在我国各城市特是大城市得到迅速发展,但它给人们特别是设计人员带来了许多问题,如供配电设计.其与一般低层建筑的供配电设计有着很大的不同.高层建筑供配电系统是有许多特点的。我们只要在设计、安装工作注意这些特点并采取有效的对策,对于高层建筑的整体质量必将起到有益的作用。总之,在满足相应设计规范,实现预定功能的前提下,电气设计师对同一或同类建筑可能做出多种配电方案,各方案的特点会有所不同。

1高层建筑对供配电系统的要求

高层建筑供配电系统的设计,是高层建筑电气设计的重要组成部分,合理与否会影响整个建筑使用功能及安全。由于现代高层建筑通常是集办公、娱乐、商业等功能于一身,具有多元化功能,同时与消防、空调、给排水等专业以及与现代化管理手段相配套的设备也相当多,因此在对高层建筑进行供配电系统设计师应根据其本身性质、规模,明确建筑相关电力负荷等级,并结合当地的供电网的实际情况,才能确定高层建筑供电电源的电压等级、电源回路数、专线电源还是公用电源以及是否设置自备电源等。

1.1保证供电电源的高度可靠性

高层建筑造价高,人员集中,供电的可靠性将直接关系到企业的运作和人员设备的安全。高层建筑发生火灾时,主要是利用建筑物自身的消防设施进行灭火和疏散人员、物资。而建筑物的消防设施一般来说都离不开电。因此。如果没有可靠的电源,就不能及时地报警、灭火,不能有效地疏散人员、物资和控制火势的蔓延,势必造成严重的损失。因此,合理的确定电力负荷等级,保障高层建筑消防用电设备的供电可靠性是非常重要的。

1.2电源转换的时间性和方式

对电网能够提供两个独立电源的高层建筑,按规定已经满足了一、二级负荷的要求,但是对于特别重要的高层建筑(如超高层建筑)其内部含有特别重要负荷,应考虑电源系统检修或故障的另一电源系统又发生故障的严重情况,此时,一般应设柴油发电机组做应急电源。对电网只能提供一路电源的高层建筑,应设柴油发电机组提供第二电源,此时发电机组是作为备用电源使用,而不仅仅是应急用。为了保证发生火灾时各项求救工作的顺利进行,消防用电设施两个电源的切换方式,应急发电设备的启动方式都是消防供电系统应给予考虑的问题。其中,两个电源转换的时间能否满足消防设施的要求很重要。

2常见的高层建筑供配电系统

2.1双电源各自独立的系统

这种系统适用于一类高层建筑物,要求外部2个电源各自是独立的,以满足一类高层建筑对消防负荷的要求。该系统自变压器低压端出线后,即把消防及非消防负荷通过自动开关分开,消防及非消防负荷由各自母线分段供电。一旦火灾发生,自动切断非消防电源,保证对消防负荷可靠供电。

2.2备有应急发电机组的系统

在高层建筑采用的具有应急发电机组的供电系统,具有较高的可靠性。但是,有的文献也有不同意见,认为这种结线虽然做到了消防负荷在末级切换,但由电网供电至切换箱的2路配电线路中任一回路出现故障时,因外电源未停,备用应急发电机并不会自动启动,消防负荷仍将断电:当发电机出线回路故障时,虽然发电机已经启动送电,但仍然无法保证故障回路的负荷用电。

3高层建筑供电系统设计

3.1负荷等级的确定和各级负荷容量的计算

负荷等级的确定应按有关规范进行,一般情况下,高层建筑负荷等级也可按以下确定:一级负荷包括疏散楼梯、消防电梯前室及地下室的应急照明、消防水泵、排烟风机、消防电梯等:二级负荷包括部分客梯电力、生活泵电力:三级负荷包括一、二级负荷以外的其他用电负荷。根据负荷用途的不同,将用电负荷划分为商业用电和住宅用电。由于商业用电与住宅用电的计费标准不同,―般分别设置商业变配电房与住宅变配电房。

商业用电包括商铺用电、售楼部和会所用电、地下室照明、动力用电及其他商业用途的负荷,其供电由商业变配电房提供;住宅用电包括住宅相关的照明、动力等的用电,其供电由住宅变配电房提供。确定建筑总用电计算负荷的方法主要有负荷密度法、单位容量法和需用系数法,通常习惯使用负荷密度法和单位容量法对高层建筑用电负荷进行计算。对于普通商铺的负荷计算,经常使用负荷密度法,即采用单位面积的用电负荷容量(取整)作为单间商铺的预留负荷,并据此与其他商业负荷通过计算,得到总的商业用电负荷。商铺负荷密度的取值会因为商铺的经营特点及所处的地区面有所不同,普通商铺一般按100~150W/m2计算,如商铺的负荷可以确定,则应按实际负荷计算,各类设备负荷的需要系数及功率因数见技术手册的相关章节。

对于住宅的负荷计算,一般使用单位容量法也称单位指标法,即根据商住楼的住户数来确定容量的计算方法。住宅用电负荷需要系数的选取可参见技术手册的相关章节,同时应该细致地分析当地供电部门所提供的统计数据,对应工程实际情况,做出合理、经济的选择。

若进行负荷计算时,没有充分考虑用电负荷的特点,需要系数选取过大,造成变压器容量选型过大,投资增加,资源浪费,经济性差:需要系数选取过小,又造成变压器容量选型过小,用电高峰时,变压器负载率过高,既降低了配电系统的安全性。又缩短了设备的使用寿命。

3.2供电电源及电压

供配电系统设计中,为保证供电系统的合理性,要求根据负荷级别采取相应的供电措施。各级负荷的供电电源应满足设计规范的相关规定。对高层建筑来说一般没有特别重要负荷,且一级负荷容量较小,因此采用两路市政电源供电或一路市政电源加应急发电机组供电均可满足要求,而后者在工程应用中较为常见。供电电源采用一路独立的10kv高压电源,由市政区域变配电站引入至小区首层开关房。低压配电电压采用380/220V,设置柴油发电机,以确保消防设备用电。当投资方对某些用电负荷有特殊的供电要求时,也可由柴油发电机组提供保障。

3.3变配电所的布置

一般应根据负荷容量、负荷分布以及建筑物功能分区的实际情况,与相关专业协调确定变配电所的位置以及数量。变压器容量应根据计算容量选择,变压器的负荷率一般取70%~85%。低压线路的供电半径一般不宜超过200m。当供电容量超过500kw,供电距离超过200m时,宜考虑增设变配电所。只要条件许可,变配电所的位置应尽量靠近负荷中心,有利于简化配电系统,有利于增强系统的稳定性与安全性,同时也有利于减少线缆的使用量,降低因线路造成的电能损耗。由于首层空间的商业价值比较高,一般高层建筑的变配电所设于负一层,便于通过地下停车库的车道运输变配电设备。

3.4商业低压供电系统结线型式及运行方式

对于高层建筑其商业低压供电系统结线型式及运行方式一般做如下设计:高压系统采用一路10kv高压进线,结线型式采用单母线运行方式;变压器低压段采用单母线分段结线型式,每台变压器对应接段母线。母线段之间采用母联开关联络,正常情况下各段母线分列单独运行;母联开关打开,当其中一台变压器故障退出运行时,母联开关手动合上由同组的另一台变压器保证部分重要负荷的侠电;当故障的变压器恢复供电后,母联开关自动打开,恢复正常运行方式。母联开关与进线开关应具有电气联锁功能并加机械联锁,以防止电源倒送。变压器低压侧设置应急母线段。由正常电源与备用柴油发电机电源经

双电源切换开关向该母线段供电,以保证应急情况下一级负荷的供电双电源切换开关设有电气和机械联锁,防止发生向市电反供,消防负荷均采用双回路供电,在末端配电箱切换。

3.5机房与机电设施的配合

在进行方案设计或初步设计时,设备工种将根据大厦的功能,按国家规范及主管部门的要求提出各种设施的设备用房要求,建筑师应根据这些要求在相应的平面中予以保证,在规划这些设备用房时,最重要的是解决配电设备用房的位置、面积、要求层高,并与建筑师及结构工程师密切合作方能设计出合理、实用、经济的机房平面布局。

4高层建筑配电系统设计

供电电压为380/220v,一般按地采用TN―S系统,当某楼为立建筑物,电源由其他建筑物引来时,接地采用TN―C―S系统。低压配电采用树干式和放射式混合配电。地下室负荷较大,从低压配电房采用放射式配电;从低压配电房到地上各层配电箱采用树干式,配电层间配电箱至负荷采用放射式配电。

大容量干线采用封闭式母线槽,小容量干线采用铜芯塑料电缆,垂直部分沿电缆井敷设,水平部分采用金属桥架或金属线槽敷设,支干线及支线采用阻燃或难燃塑料绝缘导线,放射式采用阻燃或难燃铜芯电缆。

一般动力、照明由低压配电柜正常电源母线段供电,火灾应急照明、消防电梯、消防水泵、防排烟风机及消防中心等一级负荷采用双回路供电,并在线路末端配电箱处自动切换,一回路引自应急电源母线段,另一回路引自正常电源母线段,双回路电源切换柜为自投自复,设电气和机械联锁。

5结语

因此,设计人员必须根据高层建筑的特点并结合当地供电系统的实际情况为其构建安全可靠、技术先进、经济合理的供配电系统,这对高层建筑的可靠运行是很有必要的。我们可以在设计工作中认真总结,广泛交流,统筹兼顾,扬长避短,力求做到最优。

参考文献

电力负荷特性范文篇8

关键词:电力;统计分析;统计预测

统计工作的最后一步是撰写统计分析报告,分析报告是发挥统计整体功能、表现统计成果的重要步骤,其有利于发现统计工作中存在的问题。

一、统计分析报告的特点类型

统计分析工作的特点就是数量性,因此统计分析报告就是用数字说话,以事实描述,然后进行议论分析。统计分析报告用简洁的语言表述丰富的统计内涵,做到语言简练意赅。这种独特的表达方式也说明了与其它文体的显著差别。

(一)统计分析报告的特点

1.统计分析报告的是基于大量的调查数据,既要有数据又要有分析,即要提出问题又要有解决问题的措施,因此统计分析报告要比总结报告更加精准。

2.统计分析报告要求从更宽的面上交代背景,用较多的篇幅和事实系统集中地阐述问题、解剖矛盾,比新闻报道更全面具体。

3.统计分析报告必须运用大量的数据材料揭示规律性,在论证文章观点阐述某种看法时比学术论文更侧重用数据、事实说话,深入浅出,虚实结合。

(二)统计分析报告的类型

统计分析报告的类型有许多种,下面就几种经常使用的类型略作说明。

1.进度型统计分析报告。进度型统计分析报告也被称为定期统计分析报告,其分析目的是为了让企业管理阶层能偶实时了解工作的进度和检查企业计划的实施情况,其一般按周、月、季度等编写。

2.专题性统计分析报告。是利用统计资料,进行分析投资建设中的某一方面、某一环节而深入研究编写的分析报告。

3.预测性统计分析报告.是在分析过去和现在的大量准确的统计资料基础上、运用统计预测方法、对未来发展趋势做出较为合理的判断和数量预测,它具有数量性、预见性、差异性、可控性的特点。

二、统计分析预测

电力企业的统计工作具有大量的数据优点,除了对其进行统计分析之外,对电力企业来说更要充分的利用统计分析进行供电情况进行预测,更重要的是对电力的负荷的调研和分析。

伴随着我国用电结构的调整我国的电力供需矛盾得到一定程度的缓解,国内各大电网负荷特性也都发生了根本性的变化,电网运行的特性是电力负荷的特性趋向于正常。各大电网集团的的最大负荷普遍持续高速的增长,电力峰谷差率增大,负荷率下降,水源枯水期和电力高峰期电力供应紧张,电网的调峰难度增大,对电网的正常运行带来很大的安全隐患,因此,对电力负荷的统计、分析和预测对电力企业来说越来越显的重要。

下面论述的是对电力负荷的预测和预警的相关指标,包括了一些还正处于在探索和实践的指标。(1)日最大电力负荷,一天之中电力负荷最大的一段。电能表的计量有一个小时、半个小时、一刻钟和瞬间负荷,日最大电力负荷一般采用的是整点的最大负荷。(2)日平均电力负荷,每天电力用量除以24小时得到的日平均电力负荷。(3)日最小电力负荷,一天之中电力负荷最小的一个时间段,和日最大电力负荷一样,其一般使用的也是整点的电力最小负荷。(4)月内最大三日平均电力负荷,任意月份内电力负荷最大三日的平均值,也即是每一月内,取电力负荷最大三天中的整点的最大电力负荷,求这三天的平均电力负荷值,该值即是在这个月中的最大三日平均值。对电力负荷的实际分析中,电力的最大负荷是一个最高水平的状态,并不是偶然的电力负荷,其既具有代表性。发达国家一般都是采用月内最大三日平均值最为最大电力负荷。(5)日负荷率(γ),反映一天内的电力负荷平复程度,是日平均电力负荷和日最大电力负荷的一个比值,一天之内若负荷的变化比较大,则日负荷的曲线就会陡峭,日电力负荷率越低,反之则越高。(6)日最小负荷率(β),反映一天内的负荷变化的趋势,是日最小负荷和日最大负荷的比值。一般为了满足电网调峰的需要,在分析电网调峰能力时通常使用的是接近或者是最小的日最小负荷率(去除节假日外),而并非采用平均最小负荷。(7)日峰谷差率,是日最大电力负荷除以日最大电力负荷与最小负荷的差值所得的数值。和日最小负荷率均值一样日峰谷差率反映的也是一天内的电力负荷变化的幅度。

(8)月不均衡系数(σ),是指平均日电力负荷和该月份内最大日电力负荷的比值。(9)季度不均衡系数(ρ),是指全年各月最大电力负荷的平均值和该年份内最大电力负荷的比值。其主要反映的是全年内月最大负荷的不均衡性。(10)年平均日负荷率(γav),指的是全年内日电力负荷的一个平均值。(11)年平均月负荷率(σav),指的是全年每个月份的日平均电量的总和与全年每个月份的最大日电量总和的比值。

三、结论

总之,对电力负荷进行统计分析是有效防范电力企业发展风险的重要工作,一直以来受到政府、电力企业和相关部门的高度关注。电力企业的发展关系到我国国民经济发展,电力统计分析与预测是提高电力企业经济效益、保障电力工业健康发展的重要手段。在市场经济体制下研究电力供给与需求的动态变化,及时监测、分析当前和未来电力供需情况具有重要意义。

参考文献:

[1]陈春琴.数理统计分析在电力企业负荷预测中的应用[J].华东电力,2006,(05)

[2]刘丽萍.试论科学开展电量分析预测[J].江苏科技信息,2009,(02)

电力负荷特性范文

关键词:电力负荷负荷特性负荷预测聚类分析

中图分类号:TM714文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)12(a)-00-03

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,同时,也不断积累了不少实测参数。建立较为完善的负荷特性数据库,可以简单快捷的查询、调用历史数据,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。在负荷特性分析的基础上进行负荷预测,从已知的用电需求和电力负荷影响因素出发,探索用电负荷与主要影响因素之间的内在联系,根据其变化规律对未来用电需求做出预测。在电力工业发展中,电力系统负荷预测有着非常重要的作用,而且也影响着国民经济的发展。

1负荷特性分析

电力系统的负荷特性又称电力系统的负荷方式,它每时每刻都在发生变化,通常是用负荷特性曲线来表示。负荷特性分析就是根据负荷电量类、气象类、行业及产业类、用电器类、经济类等数据计算有关指标进行不同类数据间相关性的分析[1-4]。

该文所用的负荷特性分析方法:(1)聚类分析。聚类分析就是通过分析所给数据记录,根据一定的分类规则,合理地划分记录集合,确定每个记录所在类别,它所采用的分类规则是由聚类分析工具决定的。聚类是将数据点集合分成若干类或簇(cluster),使得每个簇中的数据点之间最大程度地相似,而不同簇中的数据点最大程度地不同;从而发现数据集中有效的、新颖的、有用的信息并且可以分析出当前数据的分布情况。(2)主成分分析。主成分分析是在基本保持原变量信息不变的前提下,通过原变量的少数几个线性组合来代替原变量并揭示原变量之间的关系的一种分析方法[5]。(3)时间序列分析。SPSS提供了强大的时间序列分析的功能。由于电力系统负荷数据是以时间序列形式存储的,所以很方便采用时间序列分析法进行负荷预测。

2基于SPSS的负荷特性分析

2.1聚类分析

SPSS的聚类分析,又称集群分析,是通过数值特征,来观察变量之间的亲属关系,这种亲属关系是用变量之间的距离来衡量的,距离定义之后,则把距离近的变量归为一类。在此利用SPSS软件对某地区电网2月份的负荷利用聚类分析法进行特性分析。

4张曲线图表分别表示属于4个类别的电力用户日负特性曲线。可见28d被很好的分为了4类。同类曲线形态相近,而不同类的曲线形态明显相异。对每一类中的负荷曲线进行平均化操作,就可以得到4个具有代表性的特性曲线,这就是用于表征各自类别的典型负荷曲线。

图1属于第一类的负荷曲线

图2属于第二类的负荷曲线

图3属于第三类的负荷曲线

图4属于第四类的负荷曲线

2.2主成分分析

为了能用少量的气象因子来表征一天的天气状况,这里将气象因子作为一个分析集合,进行气象因子的主成分分析以某地区2010年夏季的相关气象因素数据作为训练数据。利用SPSS的因子分析对相关因素作主成分分析,分析结果如下表1、表2所示:

表2是主成分的统计信息,包括特征根由大到小的次序排列,各主成分的贡献率方差贡献率:第一主成分的特征根为2.995,它解释了负荷变化的99.838%;第二主成分的特征根为0.005,它解释了负荷变化的0.162%,第三主成分的特征根为1.226,它解释了负荷变化的4.087%。前1个主成分累计贡献率达到了99.838%,这说明前1个主成分提供了原始数据的足够信息,因此提取了1个主成分。由第1主成分与原始变量关系,可以写出主成分与原变量的线性组合,根据表3所示的主成分矩阵,主成分可用下列线性组合

表示:

(1)

通过主成分分析降低了数据维数,去除了数据间的相关性,减少了噪音数据的影响。

2.3时间序列分析

SPSS提供了强大的时间序列分析的功能。由于电力系统负荷数据是以时间序列形式存储的,所以很方便采用时间序列分析法进行负荷预测。

(1)模型的识别。计算出样本自相关系数和偏自相关系数的值之后,要根据它们表现出来的性质,选自适当的ARMA模型拟合观察值序列。

(2)模型的建立。用SPSS17.0软件建立模型,得到参数估计结果如下表3所示:

从而得到模型为:4

(2)

(3)模型的检验。判断残差序列是否为纯随机,可以利用自相关分析图进行直观判断。

图5残差序列的自相关ACF及PACF图

可以看出残差序列的自相关与0无显著不同。基本落人随机区间,认为残差序列为白噪声序列,模型通过检验。

(4)模型的预测与分析。由上述建立的模型可知,某地区电网的总负荷的增长不仅与上一期、上二期的负荷总值有关,而且与上一期、上二期的扰动有关。上一期总产值增长1%、本期会增长0.753%;上二期总产值增长1%,本期会增长0.199%。

预测效果见图6。

预测结果分析:由此图可以看出,预测结果与实际值很接近能够达到98%预测相对误差为3%,差值非常小,结果令人满意。说明模型具有良好的预报效果及拟合图,模型拟合效果良好。

3结语

(1)在积累和分析大量负荷特性数据的基础上,第一次较全面、完整地摸清了某地区电网负荷的变化规律及发展趋势及通过以聚类分析,找出历史相似日;(2)深入分析了温度对负荷的影响,计算出某地区降温负荷的比重,对电力最高负荷的短期预测有较强的指导作用,可以提高错峰预警的准确性,在保证电网安全的情况下最大限度地减少错峰对用户的影响,提高用户及电网的经济效益。(3)用SPSS软件时间序列分析法的ARIMA法重点研究了负荷特性预测总体负荷特性的模型,并经验证明合理,对电力短期负荷预测有较强的实用意义。根据不同负荷的特性制定相应的措施,可最大限度地达到削峰填谷的作用,提高电网经济运行效益。

图6某地区电网负荷预测图

图7预测结果详细图

参考文献

[1]李珞新,行业用电分析[M].北京:中国电力出版社,2002.

[2]DSM负荷特性及预测理论及其分析方法的研究[R].南京:东南大学,2003.

[3]叶刚健,蒋金良.汕头电网负荷特性分析与预测[J].电力系统及其自动化学报,2004,12(6):16.

电力负荷特性范文1篇10

关键词:大用户;城市负荷预测;中长期负荷预测

中图分类号:TM714文献标识码:A

1引言

电网规划是电网建设的依托和先决条件,规划的质量将严重影响到电网的建设投资费用和电网的安全运行。而电力系统中长期负荷预测是电网规划的理论基础,预测算法的精度直接影响到规划方案的可信度,这是长期以来困扰电力系统规划的重要问题。因此,电力系统中长期负荷预测方法的研究受到了广大学者的关注,针对不同的应用环境提出了多种负荷预测方法,取得了较丰硕的成果。

中长期负荷预测算法从模型数量上可以分为单模型负荷预测算法和多模型组合预测算法。其中单模型由于负荷预测方法由于模型的局限性,因而不同的模型适用不同规模和发展状况的城市,但是简单易用。典型的单模型预测方法有弹性系数发、回归分析法、指数平滑法、多项式法、灰色预测方法等。多模型组合预测算法是由多个单模型预测方法通过一定的比重加权得到,在适用范围上比单模型广,但是其需要人为挑选出合适的模型进行加权组合,复杂度远高于单模型预测方法。

随着计算机技术和数据挖掘技术的发展,为了提高预测算法的适应能力,在最近的负荷预测新理论和新方法中提出了许多具有学习能力的人工智能预测方法。这些人工智能方法能够通过对历史数据进行特征挖掘并学习,从而构成新的具有普遍适应能力的预测方法,并且可以通过对不同数据的在线学习,从而可以实现一个算法应用于多个场景中。如人工神经网络算法和粒子群算法等。文献[4]将误差序列的均方值作为网络性能的评价指标并采用最小误差对应的平滑参数,在广义回归神经网络(GRNN)基本算法、网络结构及平滑参数确定方法的基础上建立了GRNN的预测模型。提出了确定输入神经元数目的方法,并将模型应用于某地中长期电力网负荷预测,分别进行了单步预测和多步预测。文献[5]针对实时电价对短期负荷的影响,建立了径向基(RBF)神经网络和自适应神经网络模糊系统(ANFIS)相结合的短期负荷预测模型。该模型利用了RBF神经网络的非线性逼近能力,应用ANFIS系统对RBF神经网络的负荷预测结果进行修正,以使固定电价时代的预测方法在电价敏感环境下也能达到较好的预测精度。文献[6]提出了一种将粒子群优化算法与非线性灰色Bernoulli模型结合中长期负荷预测方法。

上述的单模型预测方法、组合预测方法和人工智能预测方法都是基于城市负荷的历史数据搭建模型,并未考虑到城市未来的产业结构和发展规划。因此,本文提出一种基于大用户报装的中长期城市负荷预测方法,该方法将城市用电负荷按特性划分为住宅用户、工业用户、商业用户和其他用户四类,对四种类型的大用户从报装、建设及投产等方面进行阶段性分析,得出发展规律,从而实现城市中长期用电负荷的预测。

2基于大用户报装的负荷预测方法

2.1大用户特性分析

按电网运行规定,当负荷容量超过一定范围的大用户在建设之前需要向有关部门进行计划报装,而这些各行各业的大用户是电力系统中长期负荷增长的主要组成部分。因此,可以通过对大用户的报装、建设及投产等多个阶段进行有效的数据分析,得到四种类型大用户在不同阶段的负荷增长特性,从而可以得到每种类型的负荷增长规律。

城市电网负荷的主要增长量为大用户负荷增长量,如式(1)为第k种类型中第j个阶段所有大用户负荷增长量。如式(2)为城市电网中四类大用户第j个阶段的增长量总和。按照(1)和(2)便可以求出城市电网负荷在每个阶段的主要增长量。

(1)

式中:k为用户分类数;i为大用户编号;j为阶段数;αk为第k类大用户的调整系数;βjk为第k类大用户在第j个阶段的阶段系数;lik为第k类大用户中第i个大用户的报装量;n为第k类大用户的数量;Ljk为第k类大用户在第j个阶段的负荷增长量;

(2)

式中:BLj为城市大用户负荷第j个阶段的增长量。

由式(1)和式(2)可知,要得出城市电网负荷在每个阶段的主要增长量,需要对大用户的负荷阶段划分情况、负荷阶段系数、负荷调整系数和大用户报装容量四个方面进行分析。具体方法如下:

(1)需要收集大用户报装数据,并进行分类。供电局需要对每年的大用户报装情况进行统计、分类和汇总工作。

(2)对各种类型大用户的历史报装情况和用电数据进行分析,得到各类型大用户的投产规律数据,从而划分各类型大用户的投产阶段数,一年为一个阶段。

(3)根据各类型大用户的投产规律,采用数据拟合方法得到各类型大用户的阶段系数和调整系数。

2.2中长期城市负荷预测模型

城市电网负荷增长量由大用户负荷增长量和其他中小负荷增长量共同组成。因此,除大用户之外,还需对中小负荷的增长规律进行分析建模。由于中小负荷数量非常庞大,增长规律杂乱,无法进行单项数据统计和分析。因此,本文采用自然增长率的方法,从总体上对中小负荷增长量建模,如式(3)所示。

MLi=λ・Di-1(3)

式中:MLi为未来第i年城市中小负荷增长量;λ为城市中小负荷自然增长系数;Di为第i-1年城市负荷总量。

根据式(1)~(3)可以建立起基于大用户报装的中长期城市负荷预测模型如式(4)所示。

Di=BLi+MLi(4)

式中:i为需要预测的未来第i年。

3实例分析

本文根据某地区供电局统计的大用户报装数据,从住宅、商业、工业和其它四种类型出发,将投产阶段统一划分为3个阶段,分别为投产第一年、投产第二年、投产第三年。经数据分析与拟合之后,得到每类大用户的调整系数和阶段系数见表1。

采用本文提出的负荷预测方法对该地区2011年、2012年和2013年的负荷进行了预测,结果见表2。

从表2中可以看到,由于采用比较精确的大用户报装统计数据能较准确地预测城市电网负荷的主要增长部分,因此,采用本文提出的中长期负荷预测方法能取得较好的预测效果。

结论

本文提出了一种基于大用户报装的中长期负荷预测方法,将城市负荷分为大用户负荷和中小负荷两部分,对大用户负荷采用分阶段增量方法,结合中小负荷采用自然增长率方法,建立了中长期城市负荷预测模型。通过测试结果表明该方法能取得较好的预测效果。

参考文献

[1]陈章潮.城市电网规划与改造[M].北京:中国电力出版社,2007:1-4.

[2]梁锦照.城市电网规划方法研究[M].北京:中国电力出版社,2010:1-8.

[3]康重庆,夏清,张伯明.电力系统负荷预测研究综述与发展方向探讨[J].电力系统自动化,2004,28(17):1-11.

[4]姚李孝,刘学琴,伍利,等.基于广义回归神经网络的电力系统中长期负荷预测[J].电力自动化设备,2007,27(08):26-29.

电力负荷特性范文篇11

【关键词】有序用电;精益化管理;探索;实践

引言

近年来,随着我国经济的不断发展,电网用电需求量日益攀升,电力供应的供需矛盾日益突出。有序用电是国家和社会普遍关注与重视的一项工作,通过年度有序用电方案的编制与执行,在用电的高峰期确保电力供应不受影响,具有重要意义。下文中,笔者将结合自身工作经验,浅谈有序用电方案的制定以及有序用电精益化管理的探索与实践。

1有序用电的作用与意义

有序用电是指通过包括行政指令、经济调控、技术控制等方法,采取错峰、避峰、轮休、限电等措施,来灵活的控制与调整居民、工业、企业等不同用电需求负荷的用电方式。

积极进行有序用电精益化管理的探索与实践,不仅有利于保障电网的安全稳定运行、维护良好的用电秩序,还有利于提高电能的优化配置水平、提升电网应对全网或局部电网电力供应紧缺的能力,保障经济社会发展以及人民生活正常用电需求。

2有序用电方案制定的分析与准备

以福建省南平市为例,南平市闽北地处山区,小水电资源丰富,夏秋季节多台风,容易受水情、气温等不确定因素影响,电力供需可能出现时段性、季节性趋紧状况,在进行有序用电方案的制定时,一方面应遵守有序用电方案的制定原则,另一方面也结合地方特色,进行了有序用电精益化管理的探索与实践。

2.1有序用电方案的制定原则

“科学合理、切实可行,供需平衡、留有裕度”的原则,严格按照电网负荷特性、客户用电特性、经济结构特性以及气候等客观条件,合理安排弥补电力电量缺口并留有适当裕度的有序用电资源,保持电网供需平衡。

2.2有序用电精益化管理的探索与实践

结合地方特色进行供需形势分析:

供需形势的分析和对比是进行有序用电方案编制的重要基础,供需形势应充分考虑地方经济特性和电网负荷特性,做到因地制宜、充分合理。

(1)地方经济特性分析

2012年,南平市工业用电占全社会用电量比重73.32%,工业用电仍然是全社会用电量增长的主力军;城镇居民生活用电量呈平稳增长,同比增长8.50%;第一产业用电量同期比增长3.03个百分点;城镇居民生活,商业、住宿和餐饮业,金融、房地产、商务及居民服务业,公共事业及管理组织等用电量的仍将较快增长,也给地区带来空调负荷的快速增长。

由上述分析可见,工业用电是南平市用电情况的大头,而居民生活用电也呈现日益增长趋势,在进行有序用电方案制定时,应充分考虑这两大因素。

(2)电网负荷特性分析

从电网的运行情况来看,2012年的上年度,南平地区最高负荷157.84万千瓦时,最高负荷发生在12月24日(周一),且延续了往年的最高负荷出现在冬季枯水月份的特征。

(3)地区特色分析

首先,根据数据分析,南平市工作日(取8月28日周二)网供负荷率81.57%,日峰谷差率32.21%;周六(8月25日)负荷率79.99%,日峰谷差率40.47%;周日(8月26日)负荷率80.01%,周日日峰谷差率38.99%。可以看出:南平市周六周日的峰谷差率较工作日峰谷差率高,工作日与双休日负荷峰谷差率波动基本一致,表明周末有一定的移峰填谷的空间。

其次,根据对典型日负荷的数据分析,典型日8月28日最高用电负荷141.82万千瓦,典型日1月18日最高用电负荷127.69万千瓦,可以看出:南平市由于闽北地处山区,小水电资源丰富,夏季雨水充沛,在夏季地方小水电出力大幅增加,导致趸售电量大幅下降,而在冬季雨量少,冬网供负荷明显变大于夏季网供负荷,负荷差值约为30-40万千瓦。

第三,通过对南平市下辖各县公司负荷特性和日负荷曲线分析可得,南平地区用电负荷相对比较平稳,没有非常明显的高峰低谷时段,但大部分县公司用电的时间性比较强,有明显高峰、低谷的用电变化。

(4)2013年负荷需求情况分析

预计2013年,南平市工业用电占全社会用电量比重占75%左右,其中重工业用电量仍然保持快速增长,工业企业仍然是全社会用电量需求的绝对主力军。

预计2013年,南平地区全社会最高负荷约163.3万千瓦,将发生在8月份。预计网供最大负荷约为132.45万千瓦,也将发生在8月份,且本年典型日负荷特性与上年度典型日负荷特性相似。

3有序用电方案的实际制定

根据2013年南平市电力需求预测的结果(163.3万千瓦),南平地区对应的四个不同等级负荷缺口:Ⅳ级6万千瓦负荷、Ⅲ级13万千瓦负荷、Ⅱ级26万千瓦负荷、Ⅰ级39万千瓦负荷。以Ⅳ级和Ⅰ级为例。

3.1缺口6万千瓦负荷(Ⅳ级)有序用电方案

根据典型日负荷曲线特性,缺口6万千瓦负荷以下的电力负荷缺口出现在08:00--18:00,在该时段内主要采取错峰、避峰、限荷有序用电措施。可限荷6.33万千瓦(含备用负荷)。

(1)错峰:在负荷缺口的时间段里,调整周休日(或其它错峰)14户,可错峰0.78万千瓦。水泥行业、纺织行业、设备制造业、化工业按正常负荷的10%错峰。

(2)避峰:可中断负荷的工业客户(合计8户)在负荷缺口的时间段里避峰生产,可避峰1.02万千瓦。连续性企业、电解铝业、化工行业、造纸行业按正常负荷的10%~15%避峰;

(3)限荷:钢铁企业限制用电,可限荷0.78万千瓦。高耗能企业限荷生产;钢铁行业按正常负荷的60%限荷;

(4)趸售县和二级局统一有序用电,可限荷3.75万千瓦。

3.2缺口39万千瓦(Ⅰ级)有序用电方案

根据典型日负荷曲线特性,缺口39万千瓦负荷以下的电力负荷缺口出现在08:00--18:00,在该时段内主要采取错峰、避峰、限荷有序用电措施。可限荷39.11万千瓦(含备用负荷)。

(1)错峰:在负荷缺口的时间段里,调整周休日(或其它错峰)3户,可错峰0.1万千瓦。华闽缸套、金月合成革、丙午绿洲兔业按正常负荷负荷50%错峰生产。

(2)避峰:可中断负荷的工业客户(合计12户)在负荷缺口的时间段里避峰生产,可避峰0.91万千瓦。南纺、各电缆厂、沪千人造板等企业按正常负荷负荷50%避峰生产。

(3)限荷:15家工业企业在负荷缺口的时间段参与限荷,部分企业控制最高负荷,可限荷8.84万千瓦。造纸行业及其它连续性或非连续性生产企业按正常负荷的50%参与限荷;

(4)暂停:2家工业企业在负荷缺口的时间段里参与暂停,可限荷1.29万千瓦。高耗能类企业停厂、钢铁行业暂停生产。

(5)轮停:147家电规模以下的工业企业轮停3天,可限荷1.24万千瓦,一般性的小企业实施停三开四。

(6)趸售县和二级局统一安排有序用电,可限荷26.72万千瓦。

各级有序用电方案启动后,要注意:一是通过多种媒体进行节电宣传和电力供需形势通报。二是调整完善负荷控制方案,当电网供电能力不足时,在预定的有序用电方案都启动的情况下,仍达不到限荷指标时,先启动备用负荷方案,后启动电网《超电网供电能力限电序位表》。

4有序用电精益化管理的探索与实践

(1)详细列出涉及民生和重要用电客户所在馈线、分支线、分路开关安装情况、用电地点和馈线电流及馈线上非重点的工业和非生产性经营企业的客户清单,预先建立详实有效的基础。

(2)充分利用负控、调度、配电等管理系统对与居民混线路在同一供电馈线上的100千伏安及以上的专变客户进行监控,并逐条线路、逐个客户落实有序用电措施,快速、准确的把有序用电措施执行到位。

(3)对于缺乏技术手段支撑的客户或工民混用线路,将非保供电的客户列入现场检查有序用电措施执行情况的重点单位;对混合线路中非重点的工业和非生产性经营企业采取逐户封停设备、拉支路、拉台变、断分段开关,以及合理调度等方式将居民用电和工业用电、非生产性经营企业分开,降低有序用电对居民和重要单位的影响。

5结语

在有序用电的工作安排实施中,政府部门、供电部门、发电部门、用电客户是四大主体。政府部门起到主导和监管作用,供电部门复杂有序用电的方案编制和具体实施,发电部门应积极保障发电情况,用电客户是有序用电方案的实施主体与执行者。作为有序用电方案的编制与实施方,供电企业应积极相应国家电网公司“精益化管理”的方针,为电网发展作出贡献。

参考文献:

电力负荷特性范文篇12

关键词农村电力;组成;规划;分析探讨

中图分类号TM727文献标识码A文章编号1674-6708(2011)40-0018-02

1农村电力网的组成

农村电力网由不同等级的电力线路和升压变电所、降压变电所等组成。根据农村用电来源的不同,农村电网可分为:

1)农村自建小型发电厂的方式:农村小型发电站有小型水电站、柴油发电机组、小型火电厂、风力发电站、沼气发电站、地热发电站等。将农村小型发电厂发出的电力输送到附近的乡镇用户处,需要架设输送和分配电力的线路;若发电厂离用户比较远,还需要通过升压变电所的升压变电器才能将电力输送出去。具有高电压的电力输送到用户附近,还得通过降压变电所的降压变压器把电压降到适合一般动力和照明用的380/220V的电压;

2)电力系统供电的方式:在城市附近或大电力系统经过的地方,农村的电力用户可直接从大电力系统取得用电。

2农村用电及农村电力网的特点

由于农村人口居住分散和农业生产季节性、时令性强,农村负荷小且分散等特点,使农村用电负荷及电力网有下列特点:

1)负荷密度低且负荷分散:每平方公里平均用电负荷叫负荷密度。由于农村地域辽阔,人口居作分散,用电不集中,电力负荷密度很低。因此电力网中小容量配电变压器数量较多,配电点多而且分散、配电线路较长,线路上的电压降较大、电压质量较差,运行管理不方便。由于农村负荷密度小,因此用电负荷功率也较小,农村电力网的延伸面广、规模大,不利于运行管理;

2)农村用电负荷受季节和气候影响较大:一般在农作物生长和收获的春、夏、秋三季用电量较大,尤其是干旱季节用电经常处于紧张状态;暴雨时,低洼地区日夜排涝.也会造成电网的满负荷或超负荷运行,导致电网电压过低.甚至造成电动机无法启动。此外.农副产品加工也有很强的季度性。不需要的季度负荷非常小;

3)负荷峰谷差大、负荷率小:农村用电负荷峰谷差大、其最小负荷率甚至小于0.1。在乡镇企业发达的地区,最小负荷常会有不同程度的提高;

4)允许间歇性停电,利用小时低:农村用电主要是为电力排灌和农副产品加工,因此可以采用间隙供电的方式,这对避开电力网高峰负荷时间较为有利。此外,由于许多电力设备,如排灌设备、农副产品加工机械在全年中只有很少一段时间使用,使配电变压器和线路经常处于轻载或停用状态,因此农村电力网设备的综合利用小时较低。

一年中用电器具水泵的电能A,除以用电器具的装机容量P称为利用小时T0(T=A/P),一般乡村综合负荷利用小时为1500h~3000h。

5)负载的功率因数低:农村电力负荷除照明用电外,一般都是小容量的交流异步电动机,加之配套不合理,安装地点分散,功率因数较低,一般为0.6~0.7,轻载时更低。因此,必须在农村变电所的6kV~10kV母线上或在用户电动机端并联电容器,以提高电力网的功率因数。

传送距离远、传送功率及电能小,农网设备和线路的利用率低,使农网供电成本偏高。

3农村电力网的规划

3.1电力负荷的分类和构成

1)电力负荷及负荷分类。电力负荷指电力系统某部位的功率,可分为有功负荷和无功负荷,其有功功率叫有功负荷,无功功率叫无功负荷。

按电能的生产、供给和使用过程分类可把负荷分为用电负荷、供电负荷和发电负荷。用电负荷就是电力系统内各个用电户在某一时刻所消耗的功率总和。供电负荷就是电力系统中各发电厂在某一时刻供给电力网的总功率。发电负荷就是电力系统各发电厂在某一时刻实际发电功率的总和。三者的关系是:发电负荷减去厂用负荷等于供电负荷;供电负荷减去电力网的功率损耗等于用电负荷。

按照用户和负荷的重要程度,将电力负荷分为3类:

(1)类负荷:该类负荷停电后,会造成人身伤亡和重大设备损害;

(2)类负荷:该类负荷停电后,将引起主要设备损坏,会造成大量废品、大量减产、带来一定经济损失;

(3)类负荷:所有不属于I、II类负荷的用户负荷,即为第III类负荷,如一般工厂、城乡照明等。

为了保证重要用户的供电,当系统出现事故或系统电源紧张时,将根据负荷的重要程度,进行合理限电。

2)负荷曲线。电力系统的电力负荷是时刻在变化的。电力负荷随时间而变化的特性曲线叫做负荷曲线,分为日、周、年负荷曲线和年持续负荷曲线等几种。

日负荷曲线表示电力负荷数值一昼夜0时~24时的变化情况;周负荷曲线表示1周内每天最大负荷的变化状况;年负荷曲线表示1年内各月最大负荷的变化情况。

3)负荷的构成。这里指用户负荷的构成,也就是分析一个地区、一个部门、一个行业的用电量。

3.2农村供电电源的选择

农村用电一般可由地区电力网供电,但也应充分利用当地能源,如利用水力、劣质煤等发电,建设小型水电站或火电厂。在由电网供电的地区,农忙或突击排灌时,也可利用柴油机发电作为补充。

3.3配电电压的选择

农村电力网一般用6kV~10kV电网供电而不另建变电所时,也可采用38/0.4kV变压器直接配电。

3.4线路布局

架空输电线路将电源和用户连接起来,它的结构形式与电网的安全运行有着密切关系。一般线路的布局形式如图1所示。其中图(a)、(b)、(c)结构简单、经济、运行方便,主要缺点是供电可靠性差。而图(d)虽然供电可靠性较好,也较为经济,但运行调度较复杂,故障时电压质量差;图(e)结先的先决条件是有2个或2个以上电源,且与负荷点的位置应得当。

(a)放射式(b)干线式(c)链式(d)环式(e)两端供电网络

35kV及以下各级电压线路要有一个经济、合理的供电半径。35kV线路一般不超过40km,线路应避免迂回供电和近电远供。线路导线截面要按经济电流密度进行选择,其计算负荷对于一般供电线路要考虑5年的发展,电厂的并网线路要考虑电厂全部装机满发时,需经线路送出的最大负荷。

3.5低压电力网的合理布局

低压电力网的合理布局要解决两个问题,一是确定低压线路的合理供电半径;二是确定配电变压器的位置和容量。

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