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自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)-住宅建筑的電力負(fù)荷分析與計(jì)算-文庫吧

2025-10-30 16:05 本頁面


【正文】 ............................................ 8 各種計(jì)算方法的適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) ................................................................................. 10 需要系數(shù)法使用前提及存在的問題 ....................................................................... 10 二項(xiàng)式系數(shù)法使用前提及存在的問題 ....................................................................11 利用系數(shù)法和單位產(chǎn)品耗電法使用前提及存在的問題 ............................................11 國(guó)內(nèi)住宅建筑用電負(fù)荷及計(jì)算的現(xiàn)狀 ............................................................................. 12 住宅建筑的供電 方案 ............................................................................................ 12 問題的提出 .................................................................................................................... 14 4 典型住宅電力負(fù)荷的回歸預(yù)測(cè)與分析 ...................................................................................... 16 用電量的調(diào)查分析 ......................................................................................................... 16 住宅建筑計(jì)算負(fù)荷的預(yù)測(cè) ............................................................................................... 16 預(yù)測(cè)方法的確定 ................................................................................................... 16 回歸分析理論基礎(chǔ) ............................................................................................... 17 樣本數(shù)據(jù)的獲取 .................................................................................................... 18 建筑電力負(fù)荷回歸模型的建立 .............................................................................. 20 預(yù)測(cè)模型的顯著性檢驗(yàn)及殘差分析 ....................................................................... 22 預(yù)測(cè)模型的應(yīng)用 ............................................................................................................. 23 5 住宅電力負(fù)荷需要系數(shù)的分析與研究 ...................................................................................... 25 住宅建筑需要系數(shù)的分析 ............................................................................................... 25 需要系數(shù)的分析 ................................................................................................... 25 住宅需要系數(shù)的研究 ...................................................................................................... 25 住宅建筑需要系數(shù)隨戶數(shù)變化的規(guī)律及樣本數(shù)據(jù) .................................................. 26 歸納求和模型的需要系數(shù)擬合 .............................................................................. 27 需要系數(shù)求解誤差分析 ........................................................................................ 29 6 總結(jié)與展望 ............................................................................................................................. 30 總結(jié) .............................................................................................................................. 30 前景與展望 .................................................................................................................... 30 致謝 ........................................................................................................................................... 32 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................... 33 北京林業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)論文 1 1 緒論 研究的目的及意義 供電系統(tǒng)要能可靠地正常運(yùn)行,就必須使其元件包括電力變壓器、電器、電線電纜等都必須選擇得當(dāng),除了應(yīng)滿足工作電壓和頻率的要求外,最重要的就是要滿足負(fù)荷電流的要求。因此有必要對(duì)供電系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。 通過對(duì)已知用電設(shè)備組的設(shè)備容量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的,用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的最大負(fù)荷值,稱為計(jì)算負(fù)荷( calculated load) [1]。按計(jì)算負(fù)荷選擇的電力變壓器、電器、電線 電纜如以最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行,其發(fā)熱溫度不致超出允許值,因而也不會(huì)影響其使用壽命。 由于導(dǎo)體通過電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間大約是( 34) τ, τ 為發(fā)熱時(shí)間常數(shù)。截面積在 16mm2及以上的導(dǎo)體,其 τ≥10min,因此截流導(dǎo)體大約經(jīng) 30min(半小時(shí))后可達(dá)到穩(wěn)定溫升值。由此可見,計(jì)算負(fù)荷實(shí)際上與從負(fù)荷曲線上查得的半小時(shí)最大負(fù)荷 P30(亦即年最大負(fù)荷 Pmax)是基本相當(dāng)?shù)?。所以,?jì)算負(fù)荷也可以認(rèn)為就是半小時(shí)最大負(fù)荷。 計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。如果計(jì)算負(fù)荷確定過大,將合設(shè)備和導(dǎo)線選擇偏大,造成投資和有色金屬的浪 費(fèi);如果計(jì)算負(fù)荷確定過小,又將使設(shè)備和導(dǎo)線選擇偏小,先造成運(yùn)行時(shí)過熱,增加電能損耗和電壓損失,甚至有可能使設(shè)備和導(dǎo)線燒毀,造成事故。可見,正確計(jì)算電力負(fù)荷具有重要意義。但是由于負(fù)荷情況復(fù)雜,影響計(jì)算負(fù)荷的因素很多,雖然各類負(fù)荷的變化有一定規(guī)律可循,但準(zhǔn)確確定計(jì)算負(fù)荷卻十分困難。實(shí)際上,負(fù)荷也不可能是一成不變的,它與設(shè)備的性能、生產(chǎn)的組織及能源供應(yīng)的狀況等多種因素有關(guān),因此負(fù)荷計(jì)算也只能力求接近實(shí)際。 住宅 建筑 的電氣負(fù)荷計(jì)算,影響著 住宅 各種配電設(shè)施的合理選擇,關(guān)系著千家萬戶的用電安全與電氣設(shè)備可靠運(yùn)行。根據(jù)現(xiàn) 行國(guó)家規(guī)范所推薦的需要系數(shù)法,負(fù)荷計(jì)算的準(zhǔn)確合理關(guān)鍵在于住宅的計(jì)算負(fù)荷與需要系數(shù)的合理選取,因此本文要研究的兩個(gè)主要內(nèi)容是:如何確定單位住宅的計(jì)算負(fù)荷指標(biāo)與如何科學(xué)地選擇需要系數(shù)。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)所探討的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法有:時(shí)間序列法 [2]、電力彈性系數(shù)法 [3]、 灰色預(yù)測(cè)法 [4]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法 [5]、小區(qū)密度法 [6]、遺傳算法 [7]等。這些方法 是針對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的合理規(guī)劃、中壓配電網(wǎng)規(guī)劃以及小區(qū)變電所布局等系統(tǒng)方面。例如,文獻(xiàn) [8]介紹了利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來調(diào)查研究了昆明市小區(qū)居民 的用電負(fù)荷,文獻(xiàn) [9]介紹了 1999 年 5 月北京市建筑設(shè)計(jì)院和北京市供電局成立了課題組,通過計(jì)算機(jī)的在線監(jiān)測(cè),了解居民住宅用電水平、負(fù)荷特性及用電量等等。這些方北京林業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)論文 2 法為不同城市的不同性質(zhì)的住宅小區(qū)用電負(fù)荷指標(biāo)的合理選擇做了許多有意義的探討,但都是耗資大,需要大量人手和儀器進(jìn) 行統(tǒng)計(jì)和計(jì)算。 在負(fù)荷計(jì)算方面,文獻(xiàn) [10][11][12]分別介紹日本、美國(guó)等國(guó)負(fù)荷計(jì)算方法和我國(guó)香港地區(qū)的住宅設(shè)計(jì)情況,都主要是采用需要系數(shù)法,也有文獻(xiàn) [13]提出了分布參數(shù)系數(shù)法,目前在新疆建筑設(shè)計(jì)院有應(yīng)用,但因國(guó)內(nèi)外的一些設(shè)計(jì)手冊(cè)無據(jù)可 查,因此也沒有得到推廣。而對(duì)于需要系數(shù)的取值,因其影響因素多,因此國(guó)內(nèi)目前可利用資料不多。文獻(xiàn) [14]介紹了西門子設(shè)備采用需要系數(shù)法計(jì)算時(shí)需要系數(shù)的變化情況.文獻(xiàn) [15]通過數(shù)學(xué)的歸納對(duì)比擬合需要系數(shù)與戶數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系等等。而在本 文 研究中,主要是通過觀察分析需要系數(shù)的變化規(guī)律,并利用現(xiàn)有的需要系數(shù)數(shù)據(jù),采用數(shù)值分析的方法來擬合數(shù)學(xué)關(guān)系,可使得所選取的需要系數(shù)貼近工程實(shí)際。 本文主要工作 本文就國(guó)內(nèi)外現(xiàn)行主要的經(jīng)典的負(fù)荷計(jì)算算法進(jìn)行研究,從中找出其實(shí)際操作過程中會(huì)出現(xiàn)的問題和優(yōu)缺點(diǎn),基于此提出自己對(duì)于這類 方法的改進(jìn)意見和新方法,為今后負(fù)荷計(jì)算的有效進(jìn)行提供參考。 本文主要研究?jī)?nèi)容: ( 1) 分析國(guó)內(nèi)常用的一些負(fù)荷計(jì)算的主要方法( 利用系數(shù)法、單位產(chǎn)品耗電量法、需要系數(shù)法、二項(xiàng)式系數(shù)法 ); ( 2) 基于這些經(jīng)典方法,研究它們?cè)谑褂眠^程中的優(yōu)缺點(diǎn)和適用狀況; ( 3) 從使用最為廣泛的需要系數(shù)法著手,通過住宅建筑總的計(jì)算負(fù)荷公式 Σ P30=3*N*KX*PN 中兩個(gè)重要參數(shù) PN、 KX的分析為突破口,找出它們更貼合實(shí)際的擬合函數(shù)。 工作進(jìn)度安排: 2 月中旬 —— 3 月初階段:調(diào)研并搜集資料, 了解國(guó)內(nèi)建筑負(fù)荷計(jì)算采用的主要方法 ; 3 月 中旬 —— 4月中旬階段分析 研究利用系數(shù)法、 單位產(chǎn)品耗電量法、需要系數(shù)法、二項(xiàng)式系數(shù)法 各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用狀況 ; 4 月中旬 —— 5月中旬階段: 著手新方法和改進(jìn)的研究, 通過對(duì)研究對(duì)象的 建筑 面積、電器擁有量以及用電量等調(diào)查分析,獲取 建筑 電器總功率與計(jì)算負(fù)荷的樣本數(shù)據(jù),基于 EXCEL 軟件中的統(tǒng)計(jì)分析功能建立回歸預(yù)測(cè)模型,來探求一個(gè)科學(xué)的、能反映實(shí)際狀況的用電負(fù)荷指標(biāo) ; 5 月中旬 —— 5月 底 : 分析需要系數(shù)的變化規(guī)律,并利用現(xiàn)有的需要系數(shù)取值范圍,采用數(shù)值分析方法來擬合其數(shù)學(xué)函數(shù),以完善 建筑 負(fù)荷計(jì)算時(shí)需要系數(shù)的取值 ; 北京林業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)論文 3 5 月 底 —— 6 月初階段:進(jìn)行 畢設(shè) 總結(jié),整理資料,撰寫論文,準(zhǔn)備答辯 。 北京林業(yè)大學(xué)本科 畢業(yè)論文 4 2 電力負(fù)荷計(jì)算理論基礎(chǔ) 建筑電力負(fù)荷的分類 電力負(fù)荷按用途分,有照明負(fù)荷和動(dòng)力負(fù)荷,前者為單相負(fù)荷,在三相系統(tǒng)中很難達(dá)到平衡;后者一般可視為平衡負(fù)荷。按行業(yè)分,有工業(yè)負(fù)荷、非工業(yè)負(fù)荷和居民生活負(fù)荷等。 電力負(fù)荷 的分級(jí)及對(duì)供電電源的要求 電力負(fù)荷( electric power load) 又稱電力負(fù)載,有兩種含義:一種是指耗用電能的用電設(shè)備或用戶,如說重要負(fù)荷、一般負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷、 照明負(fù)荷等;另一種是指用電設(shè)備或用戶耗用的功率或電流大小,如說輕負(fù)荷(輕載) 、重負(fù)荷(重載)、空負(fù)荷(空載)、滿負(fù)荷(滿載)等。電力負(fù)荷的具體含義視具體情況而定。 電力負(fù)荷的分級(jí) 電力負(fù)荷,按 GB 500521995《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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