【正文】 區(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。但是伴著國家刺激經(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。 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)。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。季不均衡數(shù)較高，說明該地區(qū)年電網(wǎng)負(fù)荷穩(wěn)定，若季不 均衡數(shù)降低，就說明該地區(qū)負(fù)載變化更劇烈。 （ 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)通常用來反映某地區(qū)全年月最大負(fù)荷變化是否均衡。曲線從 11 月起開始緩慢上升，因?yàn)榇藭r(shí)該地區(qū)進(jìn)入冬季，氣溫開始變低，由空調(diào)取暖所 產(chǎn)生的取暖負(fù)荷隨之緩慢攀升。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。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。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。 （ 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 通過分析圖 21，我們可以看出。電力需求既有低谷也會(huì)出現(xiàn)高峰，伴隨近年國家政策的快速推進(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。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。該地區(qū)最大電網(wǎng)供應(yīng)負(fù)荷量的增長驚人，由 20xx 年的 萬千瓦飛升至 20xx年 萬千瓦，年平均增長率高達(dá) %。 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)） 增長率（ %） 最大負(fù)荷（萬千瓦） 增長率（ %） 最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)（ h） 增長率（ %） 20xx — — 5995 — 20xx 5597 % 20xx 5319 % 20xx 5500 % 20xx 5883 % 20xx~20xx 年， 伴隨國家經(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 太陽能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 增長十分明顯。 （ 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。 （ 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。 （ 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。 （ 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。 （ 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?？梢苑磻?yīng)一天內(nèi)負(fù)荷變化的平穩(wěn)程度。 （ 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。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)來計(jì)算。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)管部門制定負(fù)荷的控制對(duì)策。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。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。通過該地區(qū)負(fù)荷的特性數(shù)值，定量地說明負(fù)載特點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的工作情況反響良好。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。 (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。因此本章提出的本文主要研究內(nèi) 容：從家用空調(diào)數(shù)量的增長角度著手，研究其對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷變化的影響。 （ 4）結(jié)合 A地區(qū)溫度、空調(diào)量增長、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 。 （ 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)。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]。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?。然后結(jié)合實(shí)際，通過對(duì)我國東部某城市電網(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]。 吳蓓等人通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了空調(diào)負(fù)荷的模型。 權(quán)軼等人通過對(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。 周暉等人從電力企業(yè)做市場(chǎng)開發(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。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)大中用戶主要的負(fù)載曲線來推求，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。 目前國內(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。在很長一段時(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，沒有從電力系統(tǒng)本身特點(diǎn)上出發(fā)。短變負(fù)荷在負(fù)荷估計(jì)的時(shí)期，專家?guī)熘械闹R(shí)是難以概括，因此電網(wǎng)專家估測(cè)系統(tǒng)通常 太陽能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 只適合對(duì)地區(qū)負(fù)荷做中估測(cè)。 在實(shí)際負(fù)荷預(yù)測(cè)，許多估測(cè)摸型專家系統(tǒng)收集的決策和評(píng)價(jià)政策所造成的 突然事件負(fù)載波動(dòng)。在專家系統(tǒng)估測(cè)方法中，域知識(shí)和電網(wǎng)的歷史記錄數(shù)據(jù)被專家和研究人員輸入到專家知識(shí)庫和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。系統(tǒng)主要部位有四個(gè)：專家知識(shí)庫，邏輯推理機(jī)，知識(shí)獲取窗和解釋裝置。并且具有強(qiáng)大的內(nèi)存容量，線性關(guān)聯(lián)能力和較強(qiáng)的自我學(xué)習(xí)功能，可實(shí)現(xiàn)精確優(yōu)化功能，缺點(diǎn)是該網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的設(shè)計(jì)主要開發(fā)者的經(jīng)驗(yàn)的制約，容易產(chǎn)生過擬合和局域最小值，神經(jīng)收斂速度慢和振動(dòng)的影響。 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析信息是在完成利用培訓(xùn)樣本從進(jìn)入到輸出的在拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)上，并不須要明確表明的映射，僅在所選擇的網(wǎng)絡(luò)延展結(jié)構(gòu)，通過了解算法來變換每個(gè)神經(jīng)元的連接權(quán)數(shù)和閾值，最低的誤差信息。 B P 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是前一個(gè)具有多層次感知饋電的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法的優(yōu)點(diǎn)是可以模擬人腦的智能，像人一樣擁有記憶信息、學(xué)習(xí)能力、理論推導(dǎo)能力和智能優(yōu)化計(jì)算等特征。電網(wǎng)的時(shí)間序 列法與方法（ 1）類似，比較適合中期預(yù)測(cè)。首先將被選中的時(shí)間序列假設(shè)成為某一隨即程序出現(xiàn)的，然后通過初始數(shù)據(jù)建立模型來描述這一過程。因此趨勢(shì)外推法只是用于地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷曲線較平穩(wěn)、趨勢(shì)發(fā)展性較強(qiáng)的電網(wǎng)負(fù)荷估測(cè)中。通常趨勢(shì) 預(yù)測(cè)所用的的模型包括數(shù)學(xué)線性趨勢(shì)模版、指數(shù)分析趨勢(shì)模版、多項(xiàng)式分析趨勢(shì)摸型等。即以時(shí)問和時(shí)問序列關(guān)系建立出曲線趨勢(shì)模型，并將曲線延伸。 （ 2）趨勢(shì)外推法 電網(wǎng)負(fù)荷趨勢(shì)外推法就是根據(jù)該地區(qū)已有的歷史數(shù)據(jù)，通過分析歷史數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，通過外推的方法得到該地區(qū)未來的電網(wǎng)負(fù)荷發(fā)展趨勢(shì)。運(yùn)用在電力負(fù)荷預(yù)測(cè)， 通過擬合過去的歷史記錄的負(fù)載獲得負(fù)荷變化曲 線。經(jīng)典電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)估方法是經(jīng)過分析該地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷變化的規(guī)律，從而對(duì)未來趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)估，主要方法有： （ 1）回歸分析法 在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中隨機(jī)變量如果有向某條線集中的趨勢(shì)，那么這條線就叫回歸線，這種現(xiàn)象被稱為回歸。但大部分關(guān)于負(fù)荷特性的研究都是從網(wǎng)、省區(qū)域性的電網(wǎng)進(jìn)行研究，在理論 上的研究較多，從影響因素各個(gè)層面上的量化分析較少。 20xx 年，我國國電公司就在全國范圍內(nèi)多個(gè)地區(qū)進(jìn)行了電網(wǎng)負(fù)荷特性調(diào)研及分析預(yù)測(cè)，并對(duì)分析結(jié)果和主要電網(wǎng)詳細(xì)負(fù)荷特性指標(biāo)、地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷特性曲線進(jìn)行了總結(jié)，為發(fā)電公司的合理經(jīng)營與良性發(fā)展提供了參考依據(jù) [6]。由于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和區(qū)域的歷史數(shù)據(jù)積累之間的差距，因 此各地的負(fù)荷特性有所不同差 太陽能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 距很大。在指標(biāo)解釋中，對(duì)電力負(fù)荷特性研究做了規(guī)范性地指導(dǎo)，主要指標(biāo)包括電網(wǎng)最大負(fù)荷、電網(wǎng)最大三日平均負(fù)荷、平均電力負(fù)荷、電負(fù)荷率、電力負(fù)荷曲線等十四項(xiàng)指標(biāo)。作為曰本電力負(fù)荷分析與預(yù)估的有關(guān)委員會(huì)，其在研究指標(biāo)準(zhǔn)的選取和方法上有許多我國可以向之學(xué)習(xí)和參考之處。該委員會(huì)的主要職能是對(duì)各地區(qū)電力負(fù)荷做定期調(diào)查 ,并作特性分析 ,然后預(yù)測(cè)該地區(qū)將來對(duì)電力的需求。為未來發(fā)電計(jì)劃的制定和地區(qū)電網(wǎng)負(fù)菏的合理分配提供理論依據(jù)。 （ 2）負(fù)菏的時(shí)間曲線特性。常說的電力系統(tǒng)負(fù)荷特性一般而言分為兩類： （ 1）負(fù)載電壓特性或頻率特性。從企業(yè)生產(chǎn)的角度出發(fā)，推薦采用工人輪休制度，錯(cuò)開用電高峰，這樣既有利于生產(chǎn)又對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性起到了幫助。 對(duì)廣大用戶有利 。還可以減省國家投資在電力工業(yè)資金，并且可以提高生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)電效率 ,從而達(dá)到降 低電力成本，提高電力生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的目的。因此，做好家用空調(diào)量增長對(duì)地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷變化影響的研究有以下意義： 對(duì)電力系統(tǒng)有利。各種不確定因素與地區(qū)電力負(fù)荷間聯(lián)系的不準(zhǔn)確性和預(yù)測(cè)難度是導(dǎo)致地區(qū)符合預(yù)測(cè)產(chǎn)生誤差的主要原因。分析的水平高低與預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，將會(huì)直接影電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致運(yùn)行不經(jīng) 濟(jì)。由此可見，空調(diào)負(fù)荷是電力負(fù)荷預(yù)測(cè)中不可忽視的一環(huán)，做好空調(diào)負(fù)荷的研究，對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的的分析是十分重要的。 由 20xx 年和 20xx 年氣溫變化引起用電量的變化我們可以看出，空調(diào)使用所產(chǎn)生的負(fù)荷對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷的影響有多大，一邊是由炎熱造成的當(dāng)季用電量同比增長 另一方是因?yàn)闆鱿膶?duì)全年社會(huì)用 電增速產(chǎn)生下降超過 1 個(gè)百分點(diǎn)的影響。在電力方面的反映明顯，全年社會(huì)用電的增速由于受到全國異常天氣的影響下降超過 1%，第 三季度我國城鄉(xiāng)居民生活用電增速同比下降 %。但是我國江南地區(qū)北部及淮漢地區(qū)的氣溫與往年同期相比要偏低 ℃以上，長江中下游地區(qū)氣溫遠(yuǎn)低于往年同期，出現(xiàn)了 歷史罕見的涼夏。 20xx年夏季，全國各地區(qū)平均氣溫為 ℃，與往年同期相比偏高。用電增速在第四個(gè)季明顯放緩，回落至 %，盡管如此仍然高于前兩年第四季的增速。其中第三季度，由于全國許多地區(qū)遇到了連續(xù)的高溫炎熱天氣，對(duì)城市居民和農(nóng)村居民電力消費(fèi)貢獻(xiàn)是同比增加了 %，是近年來同時(shí)期電力增長的最大值。 如此極端的天氣，從電力方面的反映明顯。從 20xx 年的全年氣溫來說，也是較為炎熱的一年。與往年同期的 天相比，該年高溫炎熱天氣多出整整一倍以上，并且七地平均最高氣溫達(dá)到 攝氏度，為同期歷史最高值。 20xx 年，我國 南方多個(gè)地區(qū)遇到了有史以來的“最炎熱夏天”。相關(guān)方面的專家稱其為集中式能 源消費(fèi)模式，這種用電消費(fèi)結(jié)構(gòu)極不合理。全國地區(qū)平均空調(diào)負(fù)荷占比已經(jīng)高達(dá) 40%，但是這 40%負(fù)荷的實(shí)際消耗電量不到全國年總發(fā)電量的 6%， 40%和 6%,仿佛長頸鹿的身軀和腦袋，構(gòu)成了兩個(gè)極端。因此，在氣象因素中，氣溫變化又是其中最為影響電網(wǎng)負(fù)荷變化的一環(huán)。其中氣象因素是這些因素中較為普遍且對(duì)電網(wǎng)影響非常明顯的一種。做好電網(wǎng)負(fù)荷特性的研究十分重要，在開拓電力用戶、調(diào)整電力負(fù)荷結(jié)構(gòu)和完成跨區(qū)域電網(wǎng)間的資源優(yōu)化等方面都離不開對(duì)電網(wǎng)負(fù)荷特性的研究 [1]。由于各類家電在家庭中的迅速普及，我國居民用電 量在電網(wǎng)總用電量中的比重也在日益增大。電網(wǎng)負(fù)荷；空調(diào)負(fù)荷；氣溫 太陽能輔助抽水蓄能發(fā)電技術(shù)的 研究 THE RESEARCH OF HOUSEHOLD AIR CONDITIONERS INCREASED IMPACT ON THE GRID LOAD CHANGE ABSTRACT With the development of the national economy, the living standards of the people are increasing, and the consumption of residents is also improved. In the summer and winter festival every year, the air conditioning load generated by the use of the