【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 史數(shù)據(jù)，探索將來(lái)該地區(qū)電力負(fù)荷數(shù)據(jù)會(huì)有怎樣的變化，試著找出電網(wǎng)負(fù)載和各種因素之間的關(guān)系，并對(duì)未來(lái)的電網(wǎng)負(fù)荷做預(yù)測(cè) [7]。在很長(zhǎng)一段時(shí)間，從事負(fù)荷預(yù)估技術(shù)人員的科研內(nèi)容主要放 在有記錄的詳細(xì)預(yù)算算法新的和完善，將地區(qū)負(fù)載的資料作為一個(gè)“單純”的數(shù)據(jù)，采用純數(shù)理方法進(jìn)行研究，沒(méi)有從電力系統(tǒng)本身特點(diǎn)上出發(fā)。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(cè)。 目前國(guó)內(nèi)對(duì)于電網(wǎng)負(fù)荷特性的調(diào)查大部分是針對(duì)地區(qū)電網(wǎng)、 某?。ㄊ校┑难芯?，而針對(duì)地區(qū)行業(yè)特點(diǎn)的電網(wǎng)調(diào)查比較少。空調(diào)負(fù)荷出發(fā)對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的研究主要集中在定姓研究，從量上的研究空調(diào)負(fù)荷比較少。這主要是由于難以確定空調(diào)負(fù)荷曲線， 而行業(yè)負(fù)荷曲線還可以 由行業(yè)大中用戶(hù)主要的負(fù)載曲線來(lái)推求，因此根據(jù)本行業(yè)做出定量分析和負(fù)荷曲線得到方便。 以下是我國(guó)學(xué)者在該方向的研究情況：。 周暉等人從電力企業(yè)做市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的角度出發(fā)，分析了北京地區(qū)在 199820xx 年夏季負(fù)荷變化，并且深入分析了溫度變化與其的關(guān)系。同時(shí)運(yùn)用相關(guān)和回歸原理，通過(guò)建立單位溫升和單位溫降的荷載效應(yīng)數(shù)學(xué)模型，對(duì)定量的掌握北京地區(qū)夏季主要負(fù)荷變化規(guī)律提供了理論依據(jù) [9]。 權(quán)軼等人通過(guò)對(duì)比某地區(qū)空調(diào)負(fù)荷和氣溫關(guān)系，把握地區(qū)最大空調(diào)負(fù)荷與同期最高溫度、平均溫度及理論人體舒適度指數(shù)四者之間的高度 相關(guān)性。通過(guò)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(duì)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]。 吳蓓等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了空調(diào)負(fù)荷的模型。首先通過(guò)靜電壓穩(wěn)定狀態(tài)的分析，研究在不同負(fù)載下的城區(qū)電壓穩(wěn)定性與空調(diào)負(fù)荷之間的關(guān)系。然后結(jié)合實(shí)際，通過(guò)對(duì)我國(guó)東部某城市電網(wǎng)空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算分析，研究該地區(qū)隨著空調(diào)數(shù)量的增加將會(huì)對(duì)該地區(qū)城市電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性造成怎樣的危害，提醒有關(guān)部門(mén)要予以關(guān)注，提前采取有效措施，避免危險(xiǎn)情況的發(fā)生 [19]。 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。首先找出粗槽極負(fù)荷變化和氣象變化的之間規(guī)律，找出影響電網(wǎng)負(fù)荷的主要?dú)庀笤颉Ｈ缓笠灾饕? 太陽(yáng)能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 氣象原因作為坐標(biāo)，從坐標(biāo)出發(fā)尋找最近的歷史數(shù)據(jù)再結(jié)合時(shí)間序列法估測(cè)未來(lái)的電網(wǎng)負(fù)荷。這種方法可以避免在人為預(yù)估電網(wǎng)負(fù)荷是對(duì)氣象原因主觀性的影響，為開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)預(yù)估電網(wǎng)負(fù)荷提供了很好的想法 [4]。 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(duì)電網(wǎng)負(fù)荷變化的影響，選取了 A地區(qū)作為研究對(duì)對(duì)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(duì)負(fù)荷變化的影響，而影響的途徑就是通過(guò)空 調(diào)。 （ 2）選取了 A地區(qū)作為研究對(duì)象，分別以電網(wǎng)年、月、日的負(fù)荷變化分析了 A地區(qū)的負(fù)荷特性，然后研究了其電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)。 （ 3）對(duì) A地區(qū)空調(diào)數(shù)量做大致統(tǒng)計(jì)，分析該地區(qū)空調(diào)數(shù)量增長(zhǎng)趨勢(shì)，并對(duì)該地區(qū)空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)。 （ 4）結(jié)合 A地區(qū)溫度、空調(diào)量增長(zhǎng)、空調(diào)負(fù)荷三者的關(guān)系，對(duì) A地區(qū)電網(wǎng)進(jìn)行分析，給出建議 。 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(duì)電網(wǎng)調(diào)峰的壓力不容忽視，因此研究空調(diào)負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰的影響就顯得十分重要了。因此本章提出的本文主要研究?jī)?nèi) 容：從家用空調(diào)數(shù)量的增長(zhǎng)角度著手，研究其對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷變化的影響。 太陽(yáng)能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 2 電網(wǎng)負(fù)荷研究 負(fù)荷特性分析基礎(chǔ) 負(fù)荷特性分析的方法 目前，我國(guó)在分析地區(qū)負(fù)荷特性是主要分為兩方面進(jìn)行考慮： (1)電網(wǎng)內(nèi)部因素影響的分析，主要通過(guò)該地區(qū)年、月、日等負(fù)荷曲線，分析其變化規(guī)律，就是從電網(wǎng)本身的歷史數(shù)據(jù)著手進(jìn)行分析。 (2)電網(wǎng)受外界影響因素的分析，外界因素主要需要考慮到該地區(qū)氣象因素、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、節(jié)假日等特殊時(shí)期和國(guó)家政策等，都是會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成比較大影響的外界因素。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(lái)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)。特性分析的方法有數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析法、行業(yè)特點(diǎn)負(fù)荷分析法和電網(wǎng)相關(guān)性分析法。 地區(qū)統(tǒng)計(jì)分析法主要是根據(jù)地區(qū)的各種類(lèi)型的電網(wǎng)負(fù)荷曲線，年、月、日的特姓指標(biāo)，從不同的方面、不同的時(shí)間，對(duì)比分析該地區(qū)的負(fù)荷波動(dòng)情況 [15]。通過(guò)該地區(qū)負(fù)荷的特性數(shù)值，定量地說(shuō)明負(fù)載特點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的工作情況反響良好。根據(jù)不同行業(yè)進(jìn)行分析的方法主要是通過(guò)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(lái)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。分行業(yè)分析電網(wǎng)負(fù)荷的方法主要有點(diǎn)是在于能夠從全局上把握該地區(qū)電網(wǎng)的負(fù)荷特性。行業(yè)的特征可以反映產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、電力負(fù)載的變化對(duì)負(fù)荷特性的影響，并且它是為典型曰負(fù)荷曲線預(yù)測(cè)的一個(gè)重要方法。電網(wǎng)相關(guān)性分析法，主要是就分析電網(wǎng)負(fù)荷特性和外在因素影響的相關(guān)性。通過(guò)對(duì)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(duì)負(fù)荷產(chǎn)生改變的因素。有效提升地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)側(cè)的正確性，并且協(xié)助電力監(jiān)管部門(mén)制定負(fù)荷的控制對(duì)策。 常用的負(fù)荷特性指標(biāo) （ 1）典型日最大（?。┴?fù)荷： 記錄日期 是在 最大 負(fù)荷 值 的那一天 。測(cè)量時(shí)間 間斷可以是 短 時(shí)， 以 10 分鐘為單位或者以半小時(shí)來(lái)計(jì)算。 在正常選擇日期或尖峰負(fù)載量最 太陽(yáng)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 。 （ 2）曰平均負(fù)荷：用電量和二十四得到的曰平均負(fù)載之比。 （ 3）曰負(fù)荷率：曰平均負(fù)荷除以曰最大負(fù)荷。可以反應(yīng)一天內(nèi)負(fù)荷變化的平穩(wěn)程度。負(fù)荷率越高，負(fù)荷變化越小。 （ 4）曰最小負(fù)荷率：曰最小負(fù)荷與曰最大負(fù)荷之比，可以反映負(fù)荷變化的幅度。 （ 5）曰峰谷差率：曰峰谷差除以日最大負(fù)荷，用來(lái)反映負(fù)荷變化的幅度。 （ 6）月 負(fù)荷率：電網(wǎng)月平均負(fù)荷除以該月內(nèi)最大負(fù)荷曰平均負(fù)荷的壁紙，反映該月負(fù)荷的平穩(wěn)程度。 （ 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。 （ 8）季不均衡指數(shù)：電網(wǎng)一年內(nèi)各個(gè)月份的最大負(fù)荷均值除以年極負(fù)荷。反映了全年各月最大負(fù)荷的均衡性。 （ 9）最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)：地區(qū)電網(wǎng)的年用電量除以年最大負(fù)荷。 （ 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)。 （ 11）年負(fù)荷曲線：以該年各個(gè)月份的最大負(fù)荷繪制而成的電網(wǎng)負(fù)荷曲線?？梢苑从吃摰貐^(qū)各個(gè)月份最大負(fù)荷的改變趨勢(shì) 。 電網(wǎng)負(fù)荷特性分析 年負(fù)荷特性分析 （ 1）用電量和最大負(fù)荷 表 21 A 地區(qū) 20xx 年 20xx 年用電情況 年份 用電量（億千瓦時(shí)） 增長(zhǎng)率（ %） 最大負(fù)荷（萬(wàn)千瓦） 增長(zhǎng)率（ %） 最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)（ h） 增長(zhǎng)率（ %） 20xx — — 5995 — 20xx 5597 % 20xx 5319 % 20xx 5500 % 20xx 5883 % 20xx~20xx 年， 伴隨國(guó)家經(jīng)濟(jì)的騰飛， A 地區(qū)的 經(jīng)濟(jì)也在迅速壯大，地區(qū)電網(wǎng) 負(fù)荷 的 太陽(yáng)能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 增長(zhǎng)十分明顯。用電量由 20xx 年的 億 kWh 增長(zhǎng)到 20xx 年 億 kWh，其中年均僧長(zhǎng)率為 %。該地區(qū)最大電網(wǎng)供應(yīng)負(fù)荷量的增長(zhǎng)驚人，由 20xx 年的 萬(wàn)千瓦飛升至 20xx年 萬(wàn)千瓦，年平均增長(zhǎng)率高達(dá) %。從表 21 能夠看出，A 地區(qū) 20xx、 20xx兩年電網(wǎng)供應(yīng)的最大負(fù)荷增長(zhǎng)速度高出年負(fù)荷用電量非常明顯。這兩年 A 地區(qū)電網(wǎng)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大量減小，甚至出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。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。電力需求既有低谷也會(huì)出現(xiàn)高峰，伴隨近年國(guó)家政策的快速推進(jìn)，“受到政策的影響， A 地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展復(fù)蘇， A 地區(qū)年用電量出現(xiàn)了大幅上升。伴隨著 A 地區(qū)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)穩(wěn)定增長(zhǎng)， A 地區(qū)電網(wǎng)的負(fù)荷特性得到了良好的改善。 （ 2）年負(fù)荷曲線 0204060801001201401601月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月月份負(fù)荷（萬(wàn)KW）20xx年20xx年20xx年20xx年20xx年 圖 21 A 地區(qū) 20xx 20xx年的年負(fù)荷特性曲線 通過(guò)分析圖 21，我們可以看出。 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。從 20xx 年的荷曲線可以看出，這一年的電網(wǎng)增加情況明顯放緩，曲線線形與其他幾年相比總體較平穩(wěn)，這主要是由于 A 地區(qū)受到了金融危機(jī)的影響，各行業(yè)的用電量都有所減 少。單純從月份上來(lái)分析，從這五年的負(fù)荷曲線可以看出。該地區(qū)每年 8 月份都是全年最大負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)期，不難理解主要是因?yàn)橹评渌a(chǎn)生的空調(diào)負(fù)荷在其中占到了很大一部分。該地區(qū)春秋兩季的氣溫較為溫和，人體舒適度的感覺(jué)較好，因此空調(diào)的使用量很少，空調(diào)負(fù)荷基本為零。從五條年負(fù)荷特性曲線上的反映就是曲線波動(dòng)較小，在全年負(fù)荷最低的時(shí)期出現(xiàn)在里面。因此可知，秋季平均電網(wǎng)負(fù)荷相比于春季平均電網(wǎng)負(fù)荷略高主要是自然增長(zhǎng)的因素，所以曲線水平 太陽(yáng)能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 要略微高于春季。曲線從 11 月起開(kāi)始緩慢上升，因?yàn)榇藭r(shí)該地區(qū)進(jìn)入冬季，氣溫開(kāi)始變低，由空調(diào)取暖所 產(chǎn)生的取暖負(fù)荷隨之緩慢攀升。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(zhǎng)，居民對(duì)取暖的電力需求低于夏季的降溫用電需求。 （ 3）季不均衡指數(shù) 表格 22 A 地區(qū) 20xx20xx 年季不均衡指數(shù) 年份 20xx 20xx 20xx 20xx 20xx 季不均衡系數(shù) 季不均衡指數(shù)通常用來(lái)反映某地區(qū)全年月最大負(fù)荷變化是否均衡。 A 地區(qū)季不均衡等于該地區(qū)以各月極負(fù)荷的平均值除以該地區(qū)年極負(fù)荷。季不均衡數(shù)較高，說(shuō)明該地區(qū)年電網(wǎng)負(fù)荷穩(wěn)定，若季不 均衡數(shù)降低，就說(shuō)明該地區(qū)負(fù)載變化更劇烈。 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。結(jié)合圖 21 分析， 20xx 年該地區(qū)冬季溫度平均氣溫偏高，且沒(méi)有一天氣溫低于 0℃，因此冬季空調(diào)取暖負(fù)荷必然與往年相比會(huì)降低不少，電網(wǎng)負(fù)荷較往年低。但是 20xx 年的夏季異常炎熱，人民使用空調(diào)降溫的電力需求旺盛，空調(diào)負(fù)荷大幅增長(zhǎng)，曲線上在 6~8 月波動(dòng)幅度非常大。 20xx 年 A 地區(qū)的季不均衡指數(shù)也比較 低的主要原因是由于全球的金融危機(jī)。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(dòng)較大。但是伴著國(guó)家刺激經(jīng)濟(jì)的政策實(shí)行，經(jīng)濟(jì)的逐漸復(fù)蘇，該地區(qū)的季不均衡指數(shù)又回到了之前的值附近。 月負(fù)荷特性分析 （ 1）月平均日負(fù)荷率 從圖 22中可以看出， A地區(qū)的月平均 負(fù) 荷率偏高，最低平均日負(fù)荷率為 %，最高平均日負(fù)荷率為 %，證明該地區(qū)的電力需求比較旺盛。詳細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)是因?yàn)樵摰貐^(qū)工業(yè)發(fā)達(dá)，工業(yè)負(fù)荷在總社會(huì)用電中占了很大比重?？梢灶A(yù)見(jiàn)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(huì)一直較高。考慮到該地區(qū)空調(diào)負(fù)荷的影響，圖中春、秋季節(jié)的月平均曰 負(fù) 荷率明顯大于夏、冬兩個(gè)季。除此，重大的節(jié)日和假期也會(huì)對(duì)地區(qū)月負(fù) 荷率產(chǎn)生非常大的影響，從數(shù)據(jù)上的反映就是過(guò)春節(jié)的月份的月負(fù)荷率會(huì)偏低。 太陽(yáng)能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 75808590951001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12月份負(fù)荷率%圖 22 A地區(qū) 20xx年月平均日負(fù)荷率 （ 2）月峰谷差 0501001502002503003504004501 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12月份負(fù)荷/MW 圖 23 A 地區(qū) 20xx 年不同月份最大峰谷差的變化 由圖 可見(jiàn)， A 地區(qū)全年各月份最大峰谷差變化曲線呈現(xiàn)明顯的，“兩谷三峰”