【正文】 部、華北等地區(qū)溫度較常年要偏高 ℃左右，黑龍江東北部及新疆北方的局部氣溫與往年同期相比要偏高 12℃。該季對全社會用電增速的影響率為 %。 對地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷特性的分析與未來電力負(fù)荷的預(yù)測是當(dāng)?shù)乇O(jiān)管部門日常工作中重要的一環(huán) [5]。 太陽能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 通過以上的論述，可知對地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷特性的分析和預(yù)測是十分必要的。同時(shí)做好電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測工作也有助于提高電力網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性，提供高品質(zhì)的電力。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 電力負(fù)荷特性分析現(xiàn)狀 電力負(fù)荷特性分析的重要性不言而喻 ,在國內(nèi)外都將其作為一個(gè)重要課題進(jìn)行 研究。指某時(shí)間段內(nèi)負(fù)菏與時(shí)間變化的關(guān)系曲線，體現(xiàn)電網(wǎng)負(fù)菏變化特點(diǎn)與趨勢。該公司通 過分析最大負(fù)荷、 三天最大的平均負(fù)荷、 地區(qū)平均電力負(fù)荷、 電負(fù)荷率、 和歷史負(fù)荷曲線等電力指標(biāo)對該地區(qū)的電網(wǎng)負(fù)荷特性進(jìn)行分析。隨著我國電力體質(zhì)改革的深化。隨著近年來我國電力用戶的增多，我國電力供需之間的矛盾越來越大，因此更深入地進(jìn)行電力負(fù)荷特性的分析的重要性不言而喻。根據(jù)對預(yù)估對象歷史資料中的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)，對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行合理化分析，并通過數(shù)理建模的方法對該地區(qū)電網(wǎng)未來的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測。當(dāng)該地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷時(shí)間內(nèi)沒有特殊的由于季節(jié)因素和明顯的電網(wǎng)負(fù)荷循環(huán)規(guī)律變動時(shí)，可以通過繪出相關(guān)函數(shù)曲線來反映電網(wǎng)負(fù)荷負(fù)荷與時(shí)間之間的關(guān)系。該方法的優(yōu)點(diǎn)是對數(shù)據(jù)的依賴性較小，只需要?dú)v史負(fù)荷的數(shù)據(jù)，但如果負(fù)荷中出現(xiàn)波動將會造成誤差。最后通過參數(shù)估計(jì)，在已經(jīng)和過去的觀測值下，求得預(yù)測值。 BP 網(wǎng)絡(luò)是在電力負(fù)荷預(yù)測中經(jīng)常用到的一種方法。 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢在于更加擅長解決復(fù)雜問題，具有極強(qiáng)的魯棒性。其中最亟待解決的問題，就是要實(shí)現(xiàn)專家知識庫建立和練習(xí)邏輯推理的這一過程，簡單來就就是運(yùn)用專家的知識解決問題的過程。由專家估計(jì)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蜻M(jìn)化為了避免繁復(fù)的數(shù)學(xué)計(jì)算，迅速得到相對好的估測結(jié)論，避免了人為和復(fù)雜推理人工錯(cuò)誤，避免了由于模型單一來估測單方面的不足。然而，電網(wǎng)負(fù)荷在各個(gè)地區(qū)的變化跟該地區(qū)自身的發(fā)展密不可分，只有全面把握該地區(qū)的電網(wǎng)負(fù)荷特性，科學(xué)且合理地作出更加準(zhǔn)確地進(jìn)行電網(wǎng)負(fù)荷估測。 以下是我國學(xué)者在該方向的研究情況：。通過數(shù)學(xué)建模的方法，揭示空調(diào)負(fù)載受氣溫影響的變化，這對研究夏季高溫時(shí)期地區(qū)負(fù)荷、空調(diào)負(fù)荷的變化規(guī)律提供了重要的理論基礎(chǔ) [10]。 張宏剛等提出的電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)側(cè)方法是要運(yùn)用到了氣 象因素粗槽極理論。 研究的主要內(nèi)容 本項(xiàng)目從家用空調(diào)量的增加著手研究其對電網(wǎng)負(fù)荷變化的影響，選取了 A地區(qū)作為研究對對象，本文研究的具體內(nèi)容如下： （ 1）主要介紹了電網(wǎng)負(fù)荷研究的重要性和溫度對負(fù)荷變化的影響，而影響的途徑就是通過空 調(diào)。 本章小結(jié) 由于每年夏、冬季空調(diào)的使用所產(chǎn)生的負(fù)荷在當(dāng)季的用電量中占了很大比重 ， 而由于空調(diào)負(fù)荷所產(chǎn)生的對電網(wǎng)調(diào)峰的壓力不容忽視，因此研究空調(diào)負(fù)荷對電網(wǎng)調(diào)峰的影響就顯得十分重要了。地區(qū)電網(wǎng) 負(fù)荷特性分析的目的，是為了研究該地區(qū)用電負(fù)荷發(fā)展的規(guī)律，為地區(qū)未來負(fù)荷的預(yù)側(cè)打好基礎(chǔ)，同時(shí)也可以了解該地區(qū)用電情況的具體分布和特點(diǎn)。根據(jù)不同行業(yè)進(jìn)行分析的方法主要是通過第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)三個(gè)產(chǎn)業(yè)劃分，來分 別記錄各個(gè)產(chǎn)業(yè)的電力消費(fèi)情況，研究各產(chǎn)業(yè)用電的變化和所占地區(qū)總用電量比的變化情況。通過對外在原因的具體化分析，而更深入分析認(rèn)知各個(gè)時(shí)期對負(fù)荷產(chǎn)生改變的因素。 在正常選擇日期或尖峰負(fù)載量最 太陽能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 大的日差 距 ，還 按照 不同 狀況 選擇 代替不同時(shí)節(jié)的某些時(shí)間 。負(fù)荷率越高，負(fù)荷變化越小。 （ 7）年平均月負(fù)荷率：地區(qū)全年各月份平均電網(wǎng)負(fù)荷的總和除以十二個(gè)月最大負(fù)荷曰的平均負(fù)荷的總和。 （ 10）年負(fù)荷率：電網(wǎng)最大負(fù)荷使用小時(shí)數(shù)除以一年內(nèi)的小時(shí)數(shù)。用電量由 20xx 年的 億 kWh 增長到 20xx 年 億 kWh，其中年均僧長率為 %。這種情況非常不利于電網(wǎng)的良性發(fā)展，電力系統(tǒng)的利用效率被大大降低。 A 地區(qū) 20xx ~20xx這五年的電網(wǎng)年負(fù)荷曲線體線變化都較為相似，總體呈逐漸增加的情況。該地區(qū)春秋兩季的氣溫較為溫和，人體舒適度的感覺較好，因此空調(diào)的使用量很少，空調(diào)負(fù)荷基本為零。但是該地區(qū)冬季的負(fù)荷最大值一般都低于夏季，這是因?yàn)槎境掷m(xù)的時(shí)間不長，居民對取暖的電力需求低于夏季的降溫用電需求。 從表 22 的數(shù)據(jù)可以看出， 20xx 年和 20xx 年該地區(qū)的季不均衡數(shù)與另幾年相比為最低的兩年， 20xx 年僅為 ， 20xx 年指數(shù)為 ，試分析造成指數(shù)下降的原因。造成該地區(qū)經(jīng)濟(jì)不景氣，用電需求減少，年末負(fù)荷大幅下降，引起的波動較大?？梢灶A(yù)見伴隨加快工業(yè)發(fā)展的政策刺激，該地區(qū)的月 負(fù) 荷率 將會一直較高。該地區(qū)全年的最大鋒谷差產(chǎn)生在 12 月且高達(dá) ，為年度 之最。重大活動和傳統(tǒng)佳節(jié)對該地區(qū)月最大曰峰谷差也會產(chǎn)生非常顯著的改變：在 20xx 年的除夕夜 太陽能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 就產(chǎn)生了該月的最大曰峰谷差。夏季典型日負(fù)荷曲線的變化，最主要從氣溫變化和居民用電習(xí)慣兩方面進(jìn)行分析。 圖 24 A 地區(qū) 20xx 年夏季典型日負(fù)荷曲線 圖 25 為 20xx A 地區(qū) 冬季典型日最大負(fù)荷曲線。與夏季典型日負(fù)荷曲線相比最大的不同，就是 A 地區(qū)冬季的日照時(shí)間比較短。分析得出冬夏兩季負(fù)荷水平較高，由于大量空調(diào)負(fù)荷的增多，負(fù)荷特性 效率差，系統(tǒng)供電比較低，說明電網(wǎng)利用負(fù)荷率和日最小負(fù)荷率比較差，峰谷差大，日好儲煤準(zhǔn)備。 A地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶動了全社會用電量逐年穩(wěn)步增長，隨著人民生活水平不斷地提高，居民家中的家用電器逐漸增多，居民生活用電占比上升的趨勢明顯。同時(shí)，從 表中能夠發(fā)現(xiàn)，行業(yè)用電量受到金融危機(jī)的影響非常明顯，在這期間增長率非常低，而居民生活用電量幾乎不受影響，保持穩(wěn)步增長的趨勢。 表 26 A地區(qū) 20xx年 20xx年第一產(chǎn)業(yè)用電特點(diǎn)（單位：萬 kWh） 年份 農(nóng)業(yè) 林業(yè) 畜牧業(yè) 漁業(yè) 農(nóng)、林、牧、漁服務(wù)業(yè) 20xx年 2437 804 446 313 43135 20xx年 3551 153 250 136 36386 20xx年 3443 147 264 113 37378 20xx年 3377 214 115 55 29906 20xx年 3467 31 1000 37 41598 從 A地區(qū) 20xx~20xx年第一產(chǎn)業(yè)用電特點(diǎn)表中能夠發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)農(nóng)業(yè)用電占了第一產(chǎn)業(yè)用電量的絕大部分，達(dá)到了 80%左右。而在重工業(yè)用電中，制造業(yè)的用電量又占了很大的比重。建筑業(yè)的用電與工業(yè)上的用電相比，用電量非常小，只占了全年的 %左右。交通運(yùn)輸類的用電量這幾年都非常穩(wěn)定，基本在 億千瓦時(shí)左右。該地區(qū)日負(fù)荷特性曲線的分析則主要以夏、冬季典型的負(fù)荷曲線為研究對象，通過各時(shí)段曲線的變化情況，結(jié)合該地區(qū)的氣候特點(diǎn)和居民的用電習(xí)慣，對曲線的變化做出了解釋。由于人口的增加在地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展平穩(wěn)，無其他特殊因素（如自然災(zāi)害、軍事行動、疾病等）存在下，增長曲線將趨近平緩，無特別的波動，因此可由 20xx年和 20xx年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)推得 A地區(qū) 20xx年 ~20xx年的人口，如表31 表 31 A地區(qū) 20xx年 20xx年人口統(tǒng)計(jì) 年份 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 人口數(shù) 2798140 2819151 2840162 2861173 2882184 戶數(shù) 868247 883784 899321 914858 930395 戶均人 數(shù) 城鎮(zhèn)人口比重 空調(diào)保有量計(jì)算 表 32 A地區(qū)家庭平均每百戶年底空調(diào)擁有量 結(jié)合表 32 A地區(qū)家庭平均每百戶年 底空調(diào)擁有量和表 31中對 A地區(qū) 20xx年 ~20xx年人口的統(tǒng)計(jì)我們可以得出 A地區(qū)空調(diào)保有量 Q的計(jì)算公式： Q=X*Y*Z1/100+X*(1Y)*Z2/100 (31) 其中 X為 A地區(qū)居民戶數(shù)， Y為城鎮(zhèn)人口比重， Z1為城鎮(zhèn)居民家庭平均每百戶年底空調(diào)擁有量， Z2為農(nóng)村居民家庭平均每百戶年底擁有量，依照次公式得出 A地區(qū) 20xx年年份 /空調(diào)（臺） 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 農(nóng)村居民家庭平均每百戶年底擁有量 95 城鎮(zhèn)居民家庭平均每百戶年底擁有量 太陽能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 ~20xx年空調(diào)保有量如表 33。 1匹和 調(diào)一般安裝在臥室，而 2匹以上的空調(diào)一般安裝在客廳和餐廳。調(diào)查得到的數(shù)據(jù)和得到的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)較為近似，且微低于統(tǒng)計(jì)的數(shù)值，所以選擇的調(diào)查對象是比較具有代表性的。根據(jù) 20xx年該地區(qū)居民城鄉(xiāng)居民比例，計(jì)算出居民每百戶空調(diào)功率 為121034W。根據(jù)對多組休息日和工作日的電網(wǎng)負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)的分 析，在休息日的 22： 30~23： 30時(shí)間段由于娛樂等休息日特定的用電量增加會對空調(diào)負(fù)荷計(jì)算產(chǎn)生影響。所以去除 6月份，選擇 8月份當(dāng)作研究對象。而在 10月的下半旬，該地區(qū)已經(jīng)陸續(xù)有居民使用空調(diào)取暖，取暖負(fù)荷逐漸增多。第一步，是對該地區(qū)典型負(fù)荷曲線進(jìn)行擬合。 01P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P247月8月9/10月 圖 32 20xx年 8月份與基礎(chǔ)時(shí)段月均日負(fù)荷標(biāo)幺值 01P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P247月8月9/10月 圖 33 20xx年 8月份與基礎(chǔ)時(shí)段月均日負(fù)荷標(biāo)幺值 太陽能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 01P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P247月8月9/10月 圖 34 20xx年 8月份與基礎(chǔ)時(shí)段月均日負(fù)荷標(biāo)幺值 01P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P247月8月9/10月 圖 35 20xx年 8月份與基礎(chǔ)時(shí)段月均日負(fù)荷標(biāo)幺值 01P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P247月8月9/10月 圖 36 20xx年 8月份與基礎(chǔ)時(shí)段月均日負(fù)荷標(biāo)幺值 太陽能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 從以上五張 8月份與基礎(chǔ)時(shí)段月均日負(fù)荷標(biāo)幺值 曲線可以看出，近幾年 A地區(qū) 8月份的負(fù)荷曲線 趨勢較為接近。最后對之前的分析做出修正，選擇的工作時(shí)段為 10： 00~18：00。 以研究對象 A地區(qū) 20xx年的數(shù)據(jù)計(jì)算。按年自然增長率 %，兩個(gè)數(shù)據(jù)之間相隔 30天計(jì)算，減去 自然增長負(fù)荷 ，結(jié)果為 。 空調(diào)負(fù)荷特性的分析 通過本章關(guān)于空調(diào)負(fù)荷兩種計(jì)算方法，進(jìn)一步計(jì)算得到 A地區(qū) 20xx~ 20xx 年 空調(diào)負(fù)荷變化規(guī)律，如下表： 太陽能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 表 35 20xx20xx年 A地區(qū)夏季空調(diào)負(fù)荷變化規(guī)律 項(xiàng)目 20xx 20xx 20xx 統(tǒng)調(diào)負(fù)荷 /MW 空調(diào)負(fù)荷 /MW 空調(diào)負(fù)荷比例 /% 增長率 /% 由表 3可知， 20xx~ 20xx 年 A地區(qū)夏季空調(diào)降溫負(fù)荷占年最大負(fù)荷之比為 29%~35%。為了對空調(diào)數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，首先從 A地區(qū)人口入手，得到各年的戶數(shù)，然后通過資料得到每年的每百戶居民空調(diào)擁有量的數(shù)據(jù)，最后分農(nóng)村居民家庭 和城鎮(zhèn)居民家庭兩部分進(jìn)行計(jì)算