第二章電力系統(tǒng)的負(fù)荷

第二章電力系統(tǒng)的負(fù)荷?

緋平阿庫(kù)丁

1負(fù)荷的表

?掌握負(fù)荷的表示方法、負(fù)荷曲線和負(fù)荷曲線的類型以及各類負(fù)示方法

荷曲線的作用；

c掌握最大負(fù)荷利用時(shí)間的物理意義；

?熟悉負(fù)荷特性，了解負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型；

2負(fù)荷特性

?熟悉諧波分析中常用的若干特征量和電力系統(tǒng)中主要諧波源及與模型

其特點(diǎn)。

＜點(diǎn)：負(fù)荷曲線的類型以及各類負(fù)荷曲線的作用；最

大負(fù)荷利用時(shí)間的物理意義以及負(fù)荷特性。

售妻，3電力系統(tǒng)

中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭

負(fù)荷的分類和基本定義

綜合負(fù)荷

——電力系統(tǒng)用戶用電設(shè)備所消耗電功率的總和。1負(fù)荷的表

示方法

供電負(fù)荷

一綜合負(fù)荷和電力網(wǎng)功率損耗之和。

發(fā)電負(fù)荷

一供電負(fù)荷與廠用電之和。

2負(fù)荷特性

與模型

綜合負(fù)荷

供電負(fù)荷

電力網(wǎng)的

發(fā)電負(fù)荷

功率損耗3電力系統(tǒng)

廠.用電中的諧波

2電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或溪天學(xué)

2-1負(fù)荷的表示方法

O電力系統(tǒng)的負(fù)荷

有功負(fù)荷（有功功率）

2負(fù)荷特性

與模型

無(wú)功負(fù)荷（無(wú)功功率）

有功功率的定義？

3電力系統(tǒng)

中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

2-1負(fù)荷的表示方法

口有功功率

把電能轉(zhuǎn)換為其他能量（機(jī)械能、光能、

熱能等）并在用電設(shè)備中真實(shí)消耗掉的功率

無(wú)功功率的定義?2負(fù)荷特性

與模型

0無(wú)功功率

并不做功，只是用來(lái)完成電磁能量的相互交

3電力系統(tǒng)

換所需的功率。中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

、負(fù)荷功率

b

負(fù)

C2負(fù)荷特性

荷與模型

p

3電力系統(tǒng)

中的諧波

5

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天母

向量圖

a

固定軸

02負(fù)荷特性

與模型

單相復(fù)數(shù)功率Ip

3電力系統(tǒng)

Sp=UJp—Sp=P+jQ中的諧波

6電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天安

、負(fù)荷功率

Sp=U,Ip=UI/(a+(-B))

=UJzN(a-。)

=UpIpN(p

=U,Ipcos(pU,I,sin(p

2負(fù)荷特性

與模型

jpP=UIcos(p

0

1Q-UIsin9

3電力系統(tǒng)

中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

口負(fù)荷曲線

中的請(qǐng)波

8電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

二、負(fù)荷曲線.

口負(fù)荷曲線的分類

有功負(fù)荷曲線

①按功率性質(zhì).

,無(wú)功負(fù)荷曲線

日負(fù)荷曲線季負(fù)荷曲線

②按時(shí)間?2負(fù)荷特性

與模型

月負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線

用戶負(fù)荷曲線

③按負(fù)荷范圍<地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷曲線

3電力系統(tǒng)

、電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭

（一）日負(fù)荷曲線

V實(shí)際中只能得到離散時(shí)間的實(shí)測(cè)（或估計(jì)）值，因此一般用

2負(fù)荷特性

與模型

3電力系統(tǒng)

中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天安

O日負(fù)荷曲線

苗述一天24小時(shí)內(nèi)負(fù)荷隨時(shí)間變化規(guī)律的

曲線。

日最大負(fù)荷

日最小負(fù)荷2負(fù)荷特性

與模型

峰荷

腰荷

基荷

3電力系統(tǒng)

中的諧波

11電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或溪天學(xué)

（一）日負(fù)荷曲線

口峰谷差

——日最大負(fù)荷Px和日最小負(fù)荷Pin的差值。

口日用電量

日有功負(fù)荷曲線所圍成的面積。2負(fù)荷特性

與模型

3電力系統(tǒng)

中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或溪天學(xué)

（一）可負(fù)苻幽線

口日平均負(fù)荷

----------FTf------1

匐二

尸”=五z研

0負(fù)荷率口最小負(fù)荷系數(shù)2負(fù)荷特性

與模型

3電力系統(tǒng)

F中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

（一）可負(fù)苻曲線

ka與負(fù)荷特性

>k、a值愈小,表明負(fù)荷波動(dòng)

愈大,發(fā)電機(jī)的利用率愈差，

負(fù)荷特性愈差。

K、a值愈大，表明負(fù)荷波動(dòng)

愈小,發(fā)電機(jī)的利用率愈好，

負(fù)荷特性愈好。

電力系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)采用“削峰填

谷'’等措施，盡量使得k、a趨

中的諧波

近于1。

14

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或溪天學(xué)

（一）日有功負(fù)荷曲線

0日負(fù)荷曲線的作用

炮口預(yù)荷

安排日發(fā)電計(jì)劃

確定各發(fā)電廠的

發(fā)電任務(wù)及系統(tǒng)的2負(fù)荷特性

與模型

運(yùn)行方式

,-ZUU+zuiMzw〉z(mì)uB-zuq

計(jì)算用戶日用電+206+20J6-+207+2006+209

6%----------------------------------------------------------01-

量等0123456789101112131415161781920212223時(shí)

3電力系統(tǒng)

某省電網(wǎng)2000—2009年典型日負(fù)荷曲線中的諧波

15電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或溪五學(xué)

（二）年負(fù)荷曲線

2負(fù)荷特性

與模型

3電力系統(tǒng)

年持續(xù)負(fù)荷曲線中的諧波

-八-7-

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或酒大學(xué)

（二）年負(fù)苻曲婉

6年最大負(fù)荷曲線的定義

——描述一年內(nèi)每月

（或每日）最大有功負(fù)

2負(fù)荷特性

荷隨時(shí)間變化情況的曲與模型

線。

3電力系統(tǒng)

年最大負(fù)荷曲線中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或溪天學(xué)

（二）隼負(fù)荷曲線

0年最大負(fù)荷曲線的作用

》制訂發(fā)電設(shè)備的檢修

計(jì)劃。檢修機(jī)組應(yīng)盡

量安排在負(fù)荷量小的

2負(fù)荷特性

時(shí)段；與模型

為新建或擴(kuò)建電廠的

容量提供依據(jù)。

3電力系統(tǒng)

年最大負(fù)荷曲線中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

（二）年負(fù)荷曲線

0年持續(xù)負(fù)荷曲線的定義

按一年內(nèi)系統(tǒng)負(fù)

荷數(shù)值的大小及其

累計(jì)小時(shí)數(shù)順序由

2負(fù)荷特性

大至小排列而成的與模型

曲線。

3電力系統(tǒng)

年持續(xù)負(fù)荷曲線中的諧波

19

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

（二）年負(fù)荷曲線

0年持續(xù)負(fù)荷曲線的作用

安排發(fā)電計(jì)劃及進(jìn)

行可靠性估計(jì)。

計(jì)算用戶全年的耗2負(fù)荷特性

與模型

電量

C8760

A=IPdt

3電力系統(tǒng)

年持續(xù)負(fù)荷曲線中的諧波

20電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

（二）年負(fù)荷曲戰(zhàn)

口最大負(fù)荷利用時(shí)間

中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或流式4

表2-1各類用戶的Tmax

負(fù)荷類型Tmax(h)

戶內(nèi)照明及生活用電2000^3000

單班制企業(yè)用電1500^2200

兩班制企業(yè)用電3000~45002負(fù)荷特性

與模型

三班制企業(yè)用電6000^7000

農(nóng)灌用電1000^1500

3電力系統(tǒng)

中的諧波

22電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師:徐箭或滿天學(xué)

2-2負(fù)荷特性與模型

O負(fù)荷特性的定義

——反映負(fù)荷功率隨系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)（電壓或頻

率）的變化而變化規(guī)律的曲線或數(shù)學(xué)表達(dá)式。

靜態(tài)特性一一反映電壓和頻率緩

慢變化時(shí)負(fù)荷功率變化特性

負(fù)荷特性

動(dòng)態(tài)特性反映電壓和頻率急

劇變化時(shí)負(fù)荷功率變化特性

3電力系統(tǒng)

中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或虛大卡

2-2負(fù)荷特性與模型

O負(fù)荷特性主要研究方法一一實(shí)測(cè)法、辨識(shí)法

（D實(shí)測(cè)法

通過(guò)改變系統(tǒng)頻率和電壓來(lái)獲取負(fù)荷有功

和無(wú)功特性曲線

需要大量測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)電壓變化要大于±10%

實(shí)測(cè)中要求變化頻率，更加困難。

實(shí)測(cè)法的難度較大，一般不使用這種方法。

3電力系統(tǒng)

中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或溪天學(xué)

2-2負(fù)荷特性與模型

實(shí)測(cè)法負(fù)荷特性曲線

6kV綜合中小工業(yè)負(fù)荷的靜態(tài)特性

（a）電壓靜態(tài)特性（b）頻率靜態(tài)特性

3電力系統(tǒng)

中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或溪天母

2-2負(fù)荷構(gòu)性與模型

（2）辨識(shí)法

1負(fù)荷的

一將負(fù)荷當(dāng)成一整體，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的測(cè)量不方法

數(shù)據(jù)，確定負(fù)荷模型的結(jié)構(gòu)，然后辨識(shí)所采集

的數(shù)據(jù)得出模型所需參數(shù)。

最小二乘法

常用的辯識(shí)方法卡爾曼濾波法

非線性遞歸濾波法3電力系統(tǒng)

中的諧波

26電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或溪天母

東北電網(wǎng)500kV人R缸路試驗(yàn)

1負(fù)荷的表

示方法

3電力系統(tǒng)

中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或溪天學(xué)

2-2負(fù)荷特性與模契

。負(fù)荷模型

1負(fù)荷的表

示方法

在電力系統(tǒng)分析計(jì)算中對(duì)負(fù)荷特性所作的物

理模擬或數(shù)學(xué)描述。

3電力系統(tǒng)

中的諧波

28電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

一、負(fù)荷的靜忐特性

反映電壓和頻率緩慢變化時(shí)負(fù)荷功率變

化的特性。

P=F,（UG

Q=F0（U,f）

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

一、負(fù)荷的各忠特性

O負(fù)荷靜態(tài)特性常用近似模型

多項(xiàng)式示方法

＜塞函數(shù)

恒定阻抗

O負(fù)荷靜態(tài)模型的使用范圍

＞電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算

頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定分析計(jì)算

f無(wú)功優(yōu)化補(bǔ)償?shù)确治鲇?jì)算3電力系統(tǒng)

中的諧波

30電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

時(shí)運(yùn)走。填寫(xiě)試驗(yàn)記錄表，參加人簽名，試驗(yàn)人員為：監(jiān)理方、建設(shè)方、蒙電二

建、準(zhǔn)能砰電二期項(xiàng)目部負(fù)責(zé)人。

6.2煙囪安裝技術(shù)交底內(nèi)容：煙囪電動(dòng)提升平臺(tái)安裝及拆除施工方案、機(jī)械吊裝

信號(hào)聯(lián)系要明確，主要聯(lián)系方式有：對(duì)講機(jī)、手語(yǔ)、吹信號(hào)哨子。夜間吊裝要有足夠

的照明。安裝設(shè)專人統(tǒng)一指揮，不違返操作規(guī)程和違章作業(yè)，牢記安全第一，預(yù)防為主

的思想，高空作業(yè)系牢安全帶，戴好安全帽等。

7煙囪上人爬梯及信號(hào)平臺(tái)安裝

7.1暗梯預(yù)埋、信號(hào)平臺(tái)埋件的預(yù)埋順序與方法

7.1.1暗梯預(yù)埋。筒體在施工過(guò)程中注意預(yù)埋件的埋設(shè)，如爬梯、信號(hào)平臺(tái)及避

雷針的預(yù)埋件，其中以信號(hào)平臺(tái)的預(yù)埋件較多，而且對(duì)精度要求也比較高。7.1.2信號(hào)

平臺(tái)埋件的預(yù)埋順序與方法：按照預(yù)埋件數(shù)量，在外模板上分好尺寸，并按照標(biāo)高要

求，用水平儀找平.用紅漆標(biāo)出，隨后埋入暗椎，緊貼外模，埋入前暗梯內(nèi)塞滿黃油，用塑

料帶包口。

一、負(fù)荷的靜&特性

1（一）多項(xiàng)式負(fù)荷靜態(tài)特性

p;心&國(guó)

-rC1-r?—….-----

ud(77人無(wú)【九

」L

U

窗以5+氣砧

負(fù)荷的電壓特性負(fù)荷的頻率特性

3電力系統(tǒng)

中的諧波

31電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

7.1.4三角支架和平臺(tái)板制作后預(yù)鍍鋅，并吊運(yùn)于操作平臺(tái)上，安裝時(shí)用小型卷?yè)P(yáng)

機(jī)及繩子逐個(gè)放下。

注：小型卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝爬梯及信號(hào)平臺(tái)時(shí),結(jié)合爬梯位置可隨時(shí)安裝加固。7.1.5上

下暗梯出模后，及時(shí)找出并清理。

7.1.6在下層外吊腳手板上安裝三角支架將螺栓擰緊。

7.1.7放開(kāi)吊腳手架下部的安全網(wǎng)。

、負(fù)荷的靜態(tài)特性

>1一恒定阻抗負(fù)荷；2—恒定電流負(fù)荷；3一恒定

功率負(fù)荷；

>A,,B,,Cp,A2,BO,CO分別為恒定阻抗、恒定電流和

3電力系統(tǒng)

恒定功率負(fù)荷占總有功負(fù)荷和總無(wú)功負(fù)荷的百分?jǐn)?shù)中的諧波

33電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭

7.1.9筒身繼續(xù)施工，待吊腳手架下部距三腳架頂部300mm左右時(shí)安裝信號(hào)平

臺(tái)板。

7.1.10提升架提升到一定高度后，安裝信號(hào)平臺(tái)欄桿，并補(bǔ)鋅。

8爬梯安裝

8.1爬梯安裝。爬梯隨著筒體施工及時(shí)安裝。一般與外吊腳手架的距離在

1.25m-5m之間。

8.2爬梯暗梯預(yù)埋時(shí)，垂直度應(yīng)嚴(yán)格掌握，使安裝后爬梯在同一直線上。

9避雷針安裝：

9.1在筒壁施工到頂后，避雷針即可安裝，安裝好后按圖紙要求進(jìn)行電阻測(cè)試。

10煙囪航空標(biāo)志燈的安裝

一、負(fù)荷的靜態(tài)特性

（二）哥函數(shù)式負(fù)荷靜態(tài)特性

一

頻

電.4…缸,、Pf

，X1)I__率

一MU、)(fii特

性

系

數(shù)

七平

①。2.、

JN)

隊(duì)）3電力系統(tǒng)

中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿大學(xué)

一、負(fù)荷的靜態(tài)特性

口電壓特性系數(shù)的物理含義

當(dāng)負(fù)荷功率和頻率均為額定值時(shí),功率對(duì)

電壓的變化率，即

d(P/&)d(0/QJ

4=()

d(U/d"4L

3電力系統(tǒng)

中的諧波

36電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

一、負(fù)荷的靜態(tài)特性

。頻率特性系數(shù)的物理含義

—當(dāng)負(fù)荷功率和電壓均為額定值時(shí),功率對(duì)小方法

頻率的變化率，即

d(P/a)

3電力系統(tǒng)

中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭我滿兵詹

——負(fù)荷特性常用基函數(shù)形式表示，因?yàn)榛?/p>

數(shù)式中的哥系數(shù)Pu、QuP、Q比多項(xiàng)

式中的各系數(shù)Ap、Bp、Cp^Ao、Bo、Co

容易確定。

3電力系統(tǒng)

中的諧波

38電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

用用負(fù)荷的典翹黔態(tài)特性參數(shù)

P,QPQ1負(fù)荷的表

白熾燈1.600.000.000.00示方法

災(zāi)光燈1:003.001:00-2.80

家用電器0.301.800.10-1.60

冷凍器0.802.500.60-1.40

電視機(jī)2.005.200.00-4.60

電阻型加熱2.000.000.000.00

器

感應(yīng)電動(dòng)機(jī)0.100.602.80180

（滿載）

1.802.20-0.300.60

中的諧波|

冶煉爐1.902.10-0.500.00

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿央老

、負(fù)荷的靜態(tài)特性

（三）恒定阻抗式負(fù)荷靜態(tài)特性

1負(fù)荷的表

?—1-、i,

Z=R+jX=R+j2nfL小方法

u2u2

Q=—---------7X=---------T(2限

店+(2皿)2斤+(2切43電力系統(tǒng)

中的諧波

40電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿火辱

、負(fù)荷的繇態(tài)特性

恒

定1負(fù)荷的表

示方法

阻0-2m幾x=+)

抗

(2磯)

a

事

函

數(shù)

datd

3電力系統(tǒng)

Pu=Qu=2中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或建大學(xué)

一、負(fù)荷的伸態(tài)特性

J對(duì)于感性阻抗，當(dāng)系統(tǒng)頻率偏差很小時(shí)

Dd(P/R)(2吼)2

If-2

R2+Q討1)2

d(VflJfx)/U=UN

-2sin26—cos2(p-1

d(Q/Q)

Qcos2(p

d(flfx)3電力系統(tǒng)

U=UN中的諧波

電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

一、負(fù)荷的靜態(tài)他性

。對(duì)于容性阻抗，同理可得

P=Q=2

P=l-cos2(p

Qi=-cos2(p

-13電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或溪天學(xué)

一、負(fù)荷的靜態(tài)特性

I負(fù)荷的表

示方法

恒定阻抗模型最簡(jiǎn)單，可大大提高分析計(jì)算

的速度，但與實(shí)際情況的誤差較大。

通常只在負(fù)荷容量小、端電壓波動(dòng)不大、

精確度要求不高的情況下使用0

3電力系統(tǒng)

中的諧波

44電氣工程基礎(chǔ)（上冊(cè)）主講教師：徐箭或滿天學(xué)

思考題？

試證明P24的式(2?19)?(2?22)

3電力系統(tǒng)