電力負(fù)荷特性和計算分析

1、2021/8/61第六章 電力負(fù)荷特性和計算分析2021/8/62第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與特性分析負(fù)荷曲線與特性分析w一、電力系統(tǒng)負(fù)荷的構(gòu)成電力系統(tǒng)負(fù)荷的構(gòu)成w 電力系統(tǒng)的總負(fù)荷就是系統(tǒng)中千萬個用電設(shè)備消費功率的總和。它們大致分為異步電動機、同步電動機、電熱電爐、整流設(shè)備、照明設(shè)備等幾大類。w 不同行業(yè)中，這些用電設(shè)備占的比重也不同。表61所示是幾種工業(yè)部門用電設(shè)備比重的統(tǒng)計。w 將各工業(yè)部門消費的功率與農(nóng)業(yè)、交通運輸和市政生活消費的功率相加就可得到電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷。綜合用電負(fù)荷加網(wǎng)絡(luò)中損耗的功率為系統(tǒng)中各發(fā)電廠應(yīng)供出的功率，因而稱作電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷。供電負(fù)荷再加各發(fā)電廠本身消費的功率

2、廠用電，為系統(tǒng)中各發(fā)電機應(yīng)發(fā)出的功率，稱作電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷。2021/8/63第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與特性分析負(fù)荷曲線與特性分析表61 幾種工業(yè)部門用電設(shè)備比重的統(tǒng)計 注 （1）比重按功率計。 （2）照明設(shè)備的比重很小，未統(tǒng)計在內(nèi)。2021/8/64第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與特性分析負(fù)荷曲線與特性分析w二、用電設(shè)備的工作制二、用電設(shè)備的工作制w 我國低壓電器行業(yè)采用了IEC341規(guī)定的八種工作制中的三種，即長期連續(xù)工作制S1、短時工作制S2和斷續(xù)周期工作制S3。w（1）長期工作制S1 在恒定負(fù)載（如額定功率）下連續(xù)運行相當(dāng)長時間，可以使設(shè)備達(dá)到熱平衡的工作條件。這類工作制的用電設(shè)備長期連續(xù)運行

3、，負(fù)荷比較穩(wěn)定，如通風(fēng)機、水泵、空氣壓縮機、電爐和照明等。 2021/8/65第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與特性分析負(fù)荷曲線與特性分析w（2）短時工作制S2 設(shè)備在額定工作電流恒定的一個工作周期內(nèi)不會達(dá)到允許溫升，而在兩個工作周期之間的間歇又很長，能使設(shè)備冷卻到環(huán)境溫度值。如金屬切削機床用的輔助機械（橫梁升降、刀架快速移動裝置等）、水閘用電機等，這類設(shè)備的數(shù)量很少。w（3）斷續(xù)周期工作制S3 這類工作制的用電設(shè)備周期性的工作、停歇，反復(fù)運行，而且工作和停歇的時間都很短，周期一般不超過10min，使設(shè)備既不能在一個工作時間內(nèi)升溫到額定值，也不能在一個停歇時間內(nèi)冷卻到環(huán)境溫度，如電焊機和電梯電動機等設(shè)備

4、。斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備可用“負(fù)荷持續(xù)率”（又稱暫載率）來表征其工作性質(zhì)。2021/8/66第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與特性分析負(fù)荷曲線與特性分析 負(fù)荷持續(xù)率為一個工作周期內(nèi)工作時間與工作周期的百分比值，用 表示Tttttggg0式中 T工作周期； tg工作周期內(nèi)的工作時間； t0工作周期內(nèi)的停歇時間。2021/8/67第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與特性分析負(fù)荷曲線與特性分析w三、負(fù)荷曲線三、負(fù)荷曲線w 負(fù)荷曲線是指在某一時間段內(nèi)描繪負(fù)荷隨時間的推移而變化的曲線。w 按負(fù)荷性質(zhì)可繪制有功和無功的負(fù)荷曲線；按負(fù)荷持續(xù)時間可繪制日、月和年的負(fù)荷曲線；按負(fù)荷在電力系統(tǒng)內(nèi)的地點可繪制個別用戶、電力線路、變電所

5、、發(fā)電廠乃至整個地區(qū)、整個系統(tǒng)的負(fù)荷曲線。將這幾方面負(fù)荷曲線綜合在一起就可表明負(fù)荷曲線發(fā)與供的全部特性。w 有的負(fù)荷曲線是按一定時間為間隔繪制出來的。但是逐點描繪的負(fù)荷曲線為依次連續(xù)的折線，不適于實際應(yīng)用。為了計算簡單起見，往往將逐點描繪的負(fù)荷曲線用等效的階梯曲線來代替 。2021/8/68第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與特性分析負(fù)荷曲線與特性分析w 有功功率負(fù)荷曲線對電力系統(tǒng)的運行十分有用，電力系統(tǒng)的設(shè)計生產(chǎn)主要是建立在預(yù)測的有功負(fù)荷曲線的基礎(chǔ)之上的。以下介紹幾種典型的負(fù)荷曲線。w（一）日負(fù)荷曲線 日負(fù)荷曲線表示一天24h內(nèi)負(fù)荷變化的情況，如圖61所示，此曲線可用于決定系統(tǒng)的日發(fā)電量。2021/8/

6、69第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與特性分析負(fù)荷曲線與特性分析2021/8/610第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與特性分析負(fù)荷曲線與特性分析w（二）年最大負(fù)荷曲線w 可根據(jù)典型日負(fù)荷曲線間接制成，表示從年初到年終的整個1年內(nèi)的逐月（或逐日）綜合最大負(fù)荷的變化情形，如圖62所示。w（三）年負(fù)荷持續(xù)曲線w 年負(fù)荷持續(xù)曲線是不分日月先后的界限，只按全年的負(fù)荷變化，根據(jù)各個不同的負(fù)荷值在一年中的累計持續(xù)時間而重新排列組成的，即反映了工廠全年負(fù)荷變動與負(fù)荷持續(xù)時間的關(guān)系,如圖63所示。2021/8/611第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與特性分析負(fù)荷曲線與特性分析圖62 年最大負(fù)荷曲線2021/8/612第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與

7、特性分析負(fù)荷曲線與特性分析圖63 年負(fù)荷持續(xù)曲線2021/8/613第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與特性分析負(fù)荷曲線與特性分析w四、負(fù)荷曲線的特征指標(biāo)分析四、負(fù)荷曲線的特征指標(biāo)分析w 分析負(fù)荷曲線可以了解負(fù)荷變動的規(guī)律。從工廠來說，可以合理地、有計劃地安排車間、班次或大容量設(shè)備的用電時間，從而降低負(fù)荷高峰，填補負(fù)荷低谷，這種“削峰填谷”的辦法可使負(fù)荷曲線比較平坦，調(diào)整負(fù)荷既提高了供電能力，也是節(jié)電的措施之一。w 從負(fù)荷曲線上還可以求得一些有用的參數(shù)。2021/8/614第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與特性分析負(fù)荷曲線與特性分析w（1）年最大負(fù)荷Pmax，負(fù)荷曲線上的最高點，見圖63。w（2）年最小負(fù)荷Pmin

8、，負(fù)荷曲線上的最低點，見圖63。w（3）全年消耗的電量AY為dtPAY87600 全日消耗的電量AD為dtPAD2402021/8/615第一節(jié)第一節(jié) 負(fù)荷曲線與特性分析負(fù)荷曲線與特性分析（4）年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax maxmaxPWTw（5）平均負(fù)荷Pav（6）負(fù)荷率，平均負(fù)荷與最大負(fù)荷的比值248760DYavAAP1maxPPav1maxQQav有功負(fù)荷率無功負(fù)荷率2021/8/616第二節(jié)第二節(jié) 負(fù)荷計算的方法負(fù)荷計算的方法w 所謂計算負(fù)荷，就是在已知用電設(shè)備性質(zhì)、容量等條件的情況下，按照一定的方法和規(guī)律，通過計算確定的電力負(fù)荷。它包括有功計算負(fù)荷、無功計算負(fù)荷、視在計算負(fù)荷和計

9、算電流、尖峰電流等內(nèi)容。w 求計算負(fù)荷的這項工作稱作為負(fù)荷計算。 2021/8/617第二節(jié)第二節(jié) 負(fù)荷計算的方法負(fù)荷計算的方法w 根據(jù)長期觀察所測得的負(fù)荷曲線可以發(fā)現(xiàn)：對于同一類型的用電設(shè)備組、同一類型車間或同一類企業(yè)，其負(fù)荷曲線具有相似的形狀。因此，典型負(fù)荷曲線就可作為負(fù)荷計算時各種必要系數(shù)的基本依據(jù)。利用這種系數(shù)，根據(jù)工廠所提供的用電設(shè)備容量、將其變換成電力設(shè)備所需要的假想負(fù)荷計算負(fù)荷。w 用此計算負(fù)荷選擇供電系統(tǒng)中的導(dǎo)線和電纜截面積，確定變壓器容量，為選擇電氣設(shè)備參數(shù)、整定保護裝置動作值以及制定提高功率因素措施等提供了依據(jù)。2021/8/618第二節(jié)第二節(jié) 負(fù)荷計算的方法負(fù)荷計算的方法

10、w一、計算負(fù)荷的意義一、計算負(fù)荷的意義w “計算負(fù)荷計算負(fù)荷”是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個假定負(fù)荷。的一個假定負(fù)荷。計算負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)需和計算負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)需和實際變動負(fù)荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等實際變動負(fù)荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。所以根。所以根據(jù)計算負(fù)荷來選擇導(dǎo)線及設(shè)備，在實際運行中據(jù)計算負(fù)荷來選擇導(dǎo)線及設(shè)備，在實際運行中它們的最高溫升就不會超過容許值。它們的最高溫升就不會超過容許值。w 通常我們把根據(jù)半小時（通常我們把根據(jù)半小時（30min）的平均）的平均負(fù)荷所繪制的負(fù)荷曲線上的負(fù)荷所繪制的負(fù)荷曲線上的“最大負(fù)荷最大負(fù)荷”稱為稱為“計算負(fù)荷計算負(fù)荷”，并作為按發(fā)熱條

11、件選擇電氣設(shè)，并作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。備的依據(jù)。 2021/8/619第二節(jié)第二節(jié) 負(fù)荷計算的方法負(fù)荷計算的方法w二、確定計算負(fù)荷的系數(shù)二、確定計算負(fù)荷的系數(shù)w 比較、分析大量的負(fù)荷曲線，又可以發(fā)現(xiàn)同一類型的工業(yè)企業(yè)（或同一類型車間、設(shè)備）的負(fù)荷曲線，均有大致相似的形狀。從中可發(fā)現(xiàn)數(shù)值較相近的系數(shù)。w1、需要系數(shù)Kdw 在設(shè)備額定功率PN已知的條件下，只要實測統(tǒng)計出用電設(shè)備組（車間、全廠）的計算負(fù)荷Pca，即在典型的用電設(shè)備組負(fù)荷曲線上出現(xiàn)30min的最大負(fù)荷Pmax，就可以求出需要系數(shù)Kd ，定義如下：maxdNPKP負(fù)荷曲線最大有功負(fù)荷設(shè)備容量 2021/8/620第二節(jié)第二節(jié)

12、 負(fù)荷計算的方法負(fù)荷計算的方法2、利用系數(shù)KU 利用系數(shù)可定義為：avuNPKP負(fù)荷曲線平均有功負(fù)荷設(shè)備容量3、同時系數(shù)miicacaPPPK1miicacaQQQK1有功同時系數(shù)： 無功同時系數(shù)： K2021/8/621第二節(jié)第二節(jié) 負(fù)荷計算的方法負(fù)荷計算的方法4、形狀系數(shù)KZ 形狀系數(shù)可定義為avcazPPK 5、附加系數(shù)Kf 附加系數(shù)可定義為 avmfPPK2021/8/622第三節(jié)第三節(jié) 工廠供電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例工廠供電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w 考慮到在變配電系統(tǒng)中，并不是所有用電設(shè)備都同時運行，即使同時運行的設(shè)備也不一定每臺都達(dá)到額定容量，因此不能用簡單地把所有用電設(shè)備的容量相加的方法

13、來確定計算負(fù)荷。w一、計算負(fù)荷的估算法一、計算負(fù)荷的估算法w 在作設(shè)計任務(wù)書或初步設(shè)計階段，尤其當(dāng)需要進行方案比較時，車間或企業(yè)的年平均有功功率和無功功率往往可按下述方法估算。2021/8/623第三節(jié)第三節(jié) 工廠供電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例工廠供電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w（一）單位產(chǎn)品耗電量法 已知企業(yè)的生產(chǎn)量n及每一單位產(chǎn)品電能消耗量W,可先求出企業(yè)年電能需要量Wn。nWWn于是可以求得最大有功功率如下：maxmaxTWPn 式中 Tmax年最大有功負(fù)荷利用小時數(shù) 2021/8/624第三節(jié)第三節(jié) 工廠供電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例工廠供電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w（二）車間生產(chǎn)面積負(fù)荷密度法w 當(dāng)已知車間生產(chǎn)面

14、積負(fù)荷密度指標(biāo)（單位為kW/m2）時，車間的平均負(fù)荷按下式求得 APav式中 A 車間生產(chǎn)面積。2021/8/625第三節(jié)第三節(jié) 工廠供電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例工廠供電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w二、求計算負(fù)荷的方法、求計算負(fù)荷的方法w（一）對單臺電動機w 供電線路在30min內(nèi)出現(xiàn)的最大平均負(fù)荷即計算負(fù)荷為MNNMNcaPPP式中 PNM電動機的額定功率； N電動機在額定負(fù)荷下的效率。 2021/8/626第三節(jié)第三節(jié) 工廠供電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例工廠供電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w（二）多組用電設(shè)備的負(fù)荷計算 多組用電設(shè)備求計算負(fù)荷的常用方法如下：w 1、需要系數(shù)法 用需要系數(shù)法求計算負(fù)荷的具體步驟如下： 將用

15、電設(shè)備分組，求出各組用電設(shè)備的總額定容量。 查出各組用電設(shè)備相應(yīng)的需要系數(shù)及對應(yīng)的功率因數(shù)。111NdcaPKP222NdcaPKP111tancacaPQ222tancacaPQ于是 icacaPPicacaQQ22cacacaQPS 用需要系數(shù)法求車間或全廠計算負(fù)荷時，需要在各級配電點乘以同期系數(shù)。 2021/8/627第三節(jié)第三節(jié) 工廠供電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例工廠供電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w2、形狀系數(shù)法w 用形狀系數(shù)法求計算負(fù)荷的具體步驟如下： 將用電設(shè)備分組，求出各用電設(shè)備組的總額定容量。 查出各組用電設(shè)備的利用系數(shù)及對應(yīng)的功率因數(shù)。111NuavPKP222NuavPKP111tanav

16、avPQ222tanavavPQiavavPPiavavQQ 求負(fù)荷的有效值Pca avavzcaPPKP) 1 . 105. 1 (avavzcaQQKQ) 1 . 105. 1 (22cacacaQPS用第2種方法求計算負(fù)荷不需要乘以同期系數(shù) 。2021/8/628第四節(jié)第四節(jié) 建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w 在民用建筑設(shè)計中常用的負(fù)荷計算方法有負(fù)荷密度法、單位指標(biāo)法、需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法等。民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范對負(fù)荷計算方法的選取原則做了如下規(guī)定：w （1）在方案階段可采用單位指標(biāo)法；在初步設(shè)計及施工圖階段，宜采用需要系數(shù)法。對于住宅，在設(shè)計的各個階段均可采用

17、單位指標(biāo)法。w （2）用電設(shè)備臺數(shù)較多，各臺設(shè)備用電容量相差不懸殊時，宜采用需要系數(shù)法，一般用于干線、配電所的負(fù)荷計算。w （3）用電設(shè)備臺數(shù)較少，各臺設(shè)備用電容量相差懸殊時，宜采用二項式系數(shù)法，一般用于支干線、配電屏（箱）的負(fù)荷計算。2021/8/629第四節(jié)第四節(jié) 建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w一、計算負(fù)荷的估算一、計算負(fù)荷的估算w 在民用建筑的方案設(shè)計階段，必須對建筑內(nèi)電力負(fù)荷進行估算，估算的準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到建筑的變配電系統(tǒng)總體方案，變壓器臺數(shù)、容量的選擇，以及配電設(shè)備、開關(guān)、導(dǎo)線的選擇等，對建筑的投資預(yù)算影響很大。目前，我們習(xí)慣使用的負(fù)荷估算方法有負(fù)荷密度法

18、和單位指標(biāo)法。w 1、負(fù)荷密度法w 2、單位指標(biāo)法2021/8/630第四節(jié)第四節(jié) 建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w1、負(fù)荷密度法w 所謂負(fù)荷密度法就是根據(jù)國家的電力政策、建筑物的性質(zhì)、負(fù)載的性質(zhì)等多方面的因素，使用對已竣工工程的數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計后確定的單位面積功率（負(fù)荷密度）數(shù)據(jù)，對所設(shè)計系統(tǒng)的計算負(fù)荷進行估算的一種方法。其估算有功功率Pca的公式為：01000caP SP式中 P0單位面積功率（負(fù)荷密度），W /m2； S建筑面積，m2。2021/8/631第四節(jié)第四節(jié) 建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w 使用負(fù)荷密度法估算的計算負(fù)荷是否準(zhǔn)確，完全

19、取決于單位面積功率P0的準(zhǔn)確程度。因此，在選擇確定單位面積功率時，應(yīng)綜合考慮多方面的因素。w （1）建筑物的性質(zhì)w （2）空調(diào)的形式w （3）照明負(fù)荷2021/8/632第四節(jié)第四節(jié) 建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w2、單位指標(biāo)法w 單位指標(biāo)法與負(fù)荷密度法基本相同，是根據(jù)已有的單位用電指標(biāo)來估算計算負(fù)荷。其有功計算負(fù)荷的計算公式為：1000NPPeca式中 Pe單位用電指標(biāo)，如W/戶，W/人，W/床； N單位數(shù)量，如戶數(shù)，人數(shù)，床數(shù)。2021/8/633第四節(jié)第四節(jié) 建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w二、按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷二、按需要系數(shù)法確定計算

20、負(fù)荷w 在工程初步設(shè)計和施工圖設(shè)計階段，一般采用需要系數(shù)法確定照明負(fù)荷和動力負(fù)荷。對于民用建筑采用需要系數(shù)法是簡單可行的。w 1、按需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷的公式有功計算負(fù)荷NdcaPKP無功計算負(fù)荷tancacaPQ視在功率計算負(fù)荷22cacacaQPS計算電流NcacaUSI32021/8/634第四節(jié)第四節(jié) 建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w式中 Kd 需要系數(shù)；w PN 用電設(shè)備組的設(shè)備容量總和，kW；w tan該用電設(shè)備組功率因數(shù)角的正切值；w UN 額定線電壓，kV 。2021/8/635第四節(jié)第四節(jié) 建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w2、三相

21、用電設(shè)備組計算負(fù)荷的確定w（1）用電設(shè)備分組w 不同性質(zhì)的用電設(shè)備，其功率因數(shù)、需要系數(shù)可能是不同的。因此在使用需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷時，應(yīng)將配電干線范圍內(nèi)的用電設(shè)備按類型統(tǒng)一分組，并取用不同的需要系數(shù)，再根據(jù)各組用電設(shè)備的功率因數(shù)，對各組的計算負(fù)荷進行計算。w 在使用需要系數(shù)法分組求計算負(fù)荷時，可能會出現(xiàn)有的設(shè)備組設(shè)備臺數(shù)很少，這種情況下如不做一些特殊的考慮，仍簡單地選用需要系數(shù)，可能會造成計算結(jié)果偏小，從而設(shè)計結(jié)果不合理的問題。針對這一問題，民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范做出了相應(yīng)規(guī)定，即對用電設(shè)備進行分組計算時，若該組用電設(shè)備的臺數(shù)少于等于三臺時，計算負(fù)荷等于其設(shè)備功率的總和，而不再考慮需要系數(shù)；

22、若用電設(shè)備在三臺以上時，其計算負(fù)荷應(yīng)通過計算確定，即要考慮需要系數(shù)。2021/8/636第四節(jié)第四節(jié) 建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w（2）單組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定 單組用電設(shè)備計算負(fù)荷的公式為：NdcaPKPtancacaPQ22cacacaQPSNcacaUSI32021/8/637第四節(jié)第四節(jié) 建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w（3）單相用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定w 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范中規(guī)定：“單相負(fù)荷應(yīng)均勻分配到三相上。當(dāng)單相負(fù)荷的總?cè)萘啃∮谟嬎惴秶鷥?nèi)三相對稱負(fù)荷總?cè)萘康?5時，全部按三相對稱負(fù)荷計算；當(dāng)超過15時，應(yīng)將單相負(fù)荷換算為等效三相負(fù)

23、荷，再與三相對稱負(fù)荷相加”。等效三相負(fù)荷可按下列方法計算：w 1）只有相負(fù)荷時，等效三相負(fù)荷取最大相負(fù)荷的3倍；w 2）只有線間負(fù)荷時，單臺時等效三相負(fù)荷取線間負(fù)荷的 w 倍；多臺時等效三相負(fù)荷取最大線間負(fù)荷的 倍加上次線間最大負(fù)荷的（ ）倍；w 3）既有線間負(fù)荷又有相間負(fù)荷時，應(yīng)先將線間負(fù)荷換算為相間負(fù)荷，然后各相負(fù)荷分別相加，選取最大相負(fù)荷乘3倍作為等效三相負(fù)荷。33332021/8/638第四節(jié)第四節(jié) 建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例建筑配電負(fù)荷的統(tǒng)計計算示例w3、多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定w 確定擁有多組用電設(shè)備的配電干線或低壓母線上的計算負(fù)荷時，應(yīng)適當(dāng)考慮各用電設(shè)備組最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)這樣

24、一個因素，可根據(jù)具體情況，計入一個同時系數(shù)（又叫參差系數(shù)或混合系數(shù)）。 多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的計算公式如下： niicacaPKP1iniicacaPKQtan122cacacaQPSNcacaUSI3式中 Pcai第i組用電設(shè)備的計算負(fù)荷； tani第i組用電設(shè)備功率因數(shù)角的正切值。2021/8/639第五節(jié)第五節(jié) 負(fù)荷預(yù)測簡介負(fù)荷預(yù)測簡介w 負(fù)荷預(yù)測是從已知的用電需求出發(fā)，考慮政治、經(jīng)濟、氣候等相關(guān)因素，對未來的用電需求做出的預(yù)測，包括電力需求預(yù)測和電能需求預(yù)測兩部分內(nèi)容。w 對系統(tǒng)規(guī)劃而言，電力需求預(yù)測決定發(fā)電、輸電、配電系統(tǒng)新增容量的大??；電能預(yù)測決定發(fā)電設(shè)備的類型(如調(diào)峰機組、基荷機

25、組等)。w 對系統(tǒng)運行而言，負(fù)荷預(yù)測用來合理安排機組啟停、檢修、以及確定系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用容量。w 事實上，負(fù)荷預(yù)測在電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)（EMS）等高級應(yīng)用軟件中起著非常重要的作用。負(fù)荷預(yù)測是一項重要的基礎(chǔ)性工作。2021/8/640第五節(jié)第五節(jié) 負(fù)荷預(yù)測簡介負(fù)荷預(yù)測簡介w一、負(fù)荷及負(fù)荷預(yù)測的種類、負(fù)荷及負(fù)荷預(yù)測的種類w 對負(fù)荷類型的劃分有許多種不同的方法。w 比較常見的是按照全社會用電情況分為第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)和居民用電4大類；w 按照行業(yè)類別將負(fù)荷細(xì)分為8類，即農(nóng)林牧漁水利業(yè)、工業(yè)、地質(zhì)普查和勘探業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸郵電通訊業(yè)、商業(yè)飲食物資供銷倉儲業(yè)、居民用電和其它。2021/

26、8/641第五節(jié)第五節(jié) 負(fù)荷預(yù)測簡介負(fù)荷預(yù)測簡介w負(fù)荷預(yù)測的種類負(fù)荷預(yù)測的種類w根據(jù)負(fù)荷預(yù)測的周期，可按以下兩種方法進行分類：w 一種可分為長期負(fù)荷預(yù)測(數(shù)年數(shù)十年的負(fù)荷預(yù)測)；中期負(fù)荷預(yù)測(1月1年的負(fù)荷預(yù)測，用于水庫調(diào)度、機組檢修、交換計劃、燃料計劃等長期運行計劃的編制)；短期負(fù)荷預(yù)測(1日1周的負(fù)荷預(yù)測，用于編制調(diào)度計劃)；超短期負(fù)荷預(yù)測(未來1h以內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測，其中510s的負(fù)荷預(yù)測用于質(zhì)量控制；15min的負(fù)荷預(yù)測，用于安全監(jiān)視；1060min的負(fù)荷預(yù)測用于預(yù)防控制和緊急狀態(tài)處理)。w 2021/8/642第五節(jié)第五節(jié) 負(fù)荷預(yù)測簡介負(fù)荷預(yù)測簡介w負(fù)荷預(yù)測的種類負(fù)荷預(yù)測的種類w 另一種

27、可分為長期負(fù)荷預(yù)測(20年以上)；年負(fù)荷預(yù)測；月負(fù)荷預(yù)測；日負(fù)荷預(yù)測；周負(fù)荷預(yù)測；短期負(fù)荷預(yù)測(1060min)；超短期負(fù)荷預(yù)測(510s或15min)。w 按全社會用電或行業(yè)類別可分為城市民用負(fù)荷預(yù)測或商業(yè)負(fù)荷預(yù)測、農(nóng)村負(fù)荷預(yù)測、工業(yè)負(fù)荷預(yù)測等。w 按被預(yù)測負(fù)荷的特性可分為最大負(fù)荷預(yù)測、最小負(fù)荷預(yù)測、平均負(fù)荷預(yù)測、峰谷差預(yù)測、高峰負(fù)荷平均預(yù)測、低谷負(fù)荷平均預(yù)測、母線負(fù)荷預(yù)測、負(fù)荷率預(yù)測等。2021/8/643第五節(jié)第五節(jié) 負(fù)荷預(yù)測簡介負(fù)荷預(yù)測簡介w 做好負(fù)荷預(yù)測工作首先應(yīng)了解負(fù)荷預(yù)測的機理，并掌握負(fù)荷預(yù)測技術(shù)的特點。w 負(fù)荷預(yù)測主要基于可知性原理、可能性原理、連續(xù)性原理、相似性原理、反饋性原

28、理和系統(tǒng)性原理。w 負(fù)荷預(yù)測具有以下幾個明顯的特點，即不準(zhǔn)確性或不完全準(zhǔn)確性、條件性、時間性和同一時間不同條件下的多方案性。w 顯然，不可能存在某種方法，它在任何時候、任何地點、對任何對象，都具有普遍的適用性。2021/8/644第五節(jié)第五節(jié) 負(fù)荷預(yù)測簡介負(fù)荷預(yù)測簡介w二、負(fù)荷預(yù)測的步驟二、負(fù)荷預(yù)測的步驟w (1)明確負(fù)荷預(yù)測的內(nèi)容和要求。w 根據(jù)不同地區(qū)、不同時期的具體情況，確定合理的預(yù)測內(nèi)容和預(yù)測指標(biāo)。 w (2)調(diào)查并搜集資料。w 要盡可能全面、細(xì)致地收集所需要的資料，避免用臆想的數(shù)據(jù)去填補負(fù)荷預(yù)測數(shù)學(xué)模型中所缺少的資料。 w (3)基礎(chǔ)資料分析。 w 對收集的大量信息去偽存真，提高關(guān)鍵

29、數(shù)據(jù)的可信度。 w (4)經(jīng)濟發(fā)展預(yù)測。 w 掌握經(jīng)濟發(fā)展對電力需求的影響。2021/8/645第五節(jié)第五節(jié) 負(fù)荷預(yù)測簡介負(fù)荷預(yù)測簡介w 一般說來，經(jīng)濟增長必然帶動電力需求的增長。在這方面要重點關(guān)注國家增加投入、擴大內(nèi)需、結(jié)構(gòu)調(diào)整、通貨緊縮、企業(yè)經(jīng)營狀況及深化改革等因素。w (5)選取預(yù)測模型、確定模型的參數(shù)。w (6)負(fù)荷預(yù)測。 w 用預(yù)測模型進行負(fù)荷預(yù)測，給出“上、中、下”幾個可能的、較為可靠的預(yù)測方案。w (7)結(jié)果審核。w 結(jié)合專家經(jīng)驗對預(yù)測結(jié)果、預(yù)測精度及可信度作出評價，用歷史數(shù)據(jù)樣本進行檢驗，并進行自適應(yīng)修正。 w (8)準(zhǔn)備滾動負(fù)荷預(yù)測。w 積累資料，為下個年度的滾動負(fù)荷預(yù)測做好

30、準(zhǔn)備。 2021/8/646第五節(jié)第五節(jié) 負(fù)荷預(yù)測簡介負(fù)荷預(yù)測簡介w三三 、負(fù)荷預(yù)測的方法、負(fù)荷預(yù)測的方法w 1、常規(guī)單一的負(fù)荷預(yù)測方法：w (1)專家預(yù)測法w (2)類比法 對具有相似研究特征的事件進行對比分析和預(yù)測，如新開發(fā)區(qū)的建設(shè)，無歷史經(jīng)驗可以借鑒，此時可用類比法預(yù)測負(fù)荷的發(fā)展。 w (3)主觀概率預(yù)測法 對不能做實驗或?qū)嶒灣杀咎?、無法接受的方案，請若干專家估計特定事件發(fā)生的主觀概率，然后綜合得出該事件的概率。 2021/8/647第五節(jié)第五節(jié) 負(fù)荷預(yù)測簡介負(fù)荷預(yù)測簡介w(4)單耗法 該方法需做大量細(xì)致的調(diào)研工作，對短期負(fù)荷預(yù)測效果較好。w(5)負(fù)荷密度法 已知某地區(qū)的總?cè)丝?總建筑

31、面積或土地面積)，按每人平均用電量(即用電密度)計算該地區(qū)的年用電量。 w (6)比例系數(shù)增長法 假定負(fù)荷按過去比例增長，預(yù)測未來的發(fā)展。 w (7)彈性系數(shù)法 2021/8/648第五節(jié)第五節(jié) 負(fù)荷預(yù)測簡介負(fù)荷預(yù)測簡介2、負(fù)荷預(yù)測的新技術(shù)(1)趨勢外推預(yù)測技術(shù) 電力負(fù)荷雖有隨機、不確定的一面，但卻有明顯的變化和發(fā)展趨勢。根據(jù)各行業(yè)負(fù)荷變化的規(guī)律，運用趨勢外推技術(shù)進行負(fù)荷預(yù)測能夠得到較為理想的結(jié)果。外推法有線性趨勢預(yù)測、對數(shù)趨勢預(yù)測、二次曲線趨勢預(yù)測、多項式趨勢預(yù)測、季節(jié)型預(yù)測和累計預(yù)測等方法。 外推法的優(yōu)點是只需要歷史數(shù)據(jù)、所需的數(shù)據(jù)量較少。缺點是如果負(fù)荷出現(xiàn)變動，會引起較大的誤差。(2)負(fù)荷回歸模型預(yù)測技術(shù) 根據(jù)以往負(fù)荷的歷史資料，用數(shù)理統(tǒng)計中的回歸分析方法對變量的觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，確定變量之間的相關(guān)關(guān)系，從而實現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測的目的?；貧w模型有一元線性回歸、多元線性回歸、非線性回歸等回歸預(yù)測模型。其中，線性回歸可用于中期負(fù)荷預(yù)測。2021/8/649第五節(jié)第五節(jié) 負(fù)荷預(yù)測簡介負(fù)荷預(yù)測簡介w (3)時間序列預(yù)測技術(shù) 實際問題中，多數(shù)預(yù)測目標(biāo)的觀測值構(gòu)成的序列表現(xiàn)為廣義平穩(wěn)的隨機序列或可以轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)的隨機序列。依據(jù)這一規(guī)律建立和估計產(chǎn)生實際序列的隨機過程模型，并用它進行負(fù)荷預(yù)測