【正文】 重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、國民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復(fù)等；中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作，例如重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館等用電單位中的重要電負(fù)荷。 電力負(fù)荷的分級電力負(fù)荷，按GB 500521995《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程度分為3級[16]：（1）一級負(fù)荷（first order load）。 電力負(fù)荷的分級及對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。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。本文主要研究內(nèi)容：（1）分析國內(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，研究它們在使用過程中的優(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ΣP30=3*N*KX*PN中兩個重要參數(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)。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。而對于需要系數(shù)的取值，因其影響因素多，因此國內(nèi)目前可利用資料不多。這些方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。這些方法是針對電力系統(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。根據(jù)現(xiàn)行國家規(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)。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。可見，正確計(jì)算電力負(fù)荷具有重要意義。計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。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最大負(fù)荷P30（亦即年最大負(fù)荷Pmax）是基本相當(dāng)?shù)?。由于?dǎo)體通過電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時間大約是（34）τ，τ為發(fā)熱時間常數(shù)。通過對已知用電設(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]。住宅建筑的電力負(fù)荷分析與計(jì)算畢業(yè)論文目錄1 緒論 1 研究的目的及意義 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 22 電力負(fù)荷計(jì)算理論基礎(chǔ) 4 建筑電力負(fù)荷的分類 4 電力負(fù)荷的分級及對供電電源的要求 4 電力負(fù)荷的分級 4 各級電力負(fù)荷對供電電源的要求 4 電力用戶負(fù)荷計(jì)算 5 按逐級計(jì)算法確定用戶負(fù)荷 5 按需要系數(shù)法確定用戶負(fù)荷 5 按年產(chǎn)量估算用戶負(fù)荷 5 國家民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范中的負(fù)荷計(jì)算 63 各種經(jīng)典的電力負(fù)荷計(jì)算方法 8 計(jì)算負(fù)荷及計(jì)算方法 8 計(jì)算負(fù)荷 8 負(fù)荷計(jì)算方法 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 144 典型住宅電力負(fù)荷的回歸預(yù)測與分析 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 16 預(yù)測方法的確定 16 回歸分析理論基礎(chǔ) 17 18 建筑電力負(fù)荷回歸模型的建立 20 預(yù)測模型的顯著性檢驗(yàn)及殘差分析 22 預(yù)測模型的應(yīng)用 235 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 296 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) 331 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。因此有必要對供電系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。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，因而也不會影響其使用壽命。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）后可達(dá)到穩(wěn)定溫升值。所以，計(jì)算負(fù)荷也可以認(rèn)為就是半小時最大負(fù)荷。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。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。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。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前國內(nèi)外大量文獻(xiàn)所探討的負(fù)荷預(yù)測方法有：時間序列法[2]、電力彈性系數(shù)法[3]、灰色預(yù)測法[4]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[5]、小區(qū)密度法[6]、遺傳算法[7]等。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，了解居民住宅用電水平、負(fù)荷特性及用電量等等。在負(fù)荷計(jì)算方面，文獻(xiàn)[10][11][12]分別介紹日本、美國等國負(fù)荷計(jì)算方法和我國香港地區(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，但因國內(nèi)外的一些設(shè)計(jì)手冊無據(jù)可查，因此也沒有得到推廣。文獻(xiàn)[14]介紹了西門子設(shè)備采用需要系數(shù)法計(jì)算時需要系數(shù)的變化情況．文獻(xiàn)[15]通過數(shù)學(xué)的歸納對比擬合需要系數(shù)與戶數(shù)的對應(yīng)關(guān)系等等。本文就國內(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)際操作過程中會出現(xiàn)的問題和優(yōu)缺點(diǎn)，基于此提出自己對于這類方法的改進(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。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，通過對研究對象的建筑面積、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)測模型，來探求一個科學(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)算時需要系數(shù)的取值；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。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)荷的具體含義視具體情況而定。符合下列情況之一時，應(yīng)為一級負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡時；中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時，例如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報廢。（2）二級負(fù)荷（second order load）。（3）三級負(fù)荷（third order load）。 各級電力負(fù)荷對供電電源的要求（1）一級負(fù)荷對供電電源的要求。一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩路電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。常用的應(yīng)急電源可使用下列幾種電源：獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組；供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專門饋電線路；蓄電池；干電池。二級負(fù)荷也要求有兩路獨(dú)立電源供電，當(dāng)工作電源失去時，由運(yùn)行人員手動操作投入備用電源。只有當(dāng)負(fù)荷較小或者當(dāng)?shù)毓╇姉l件困難時，二級負(fù)荷可由一回路6KV及以上的專用架空線路供電。當(dāng)采用電纜線路時，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應(yīng)能承受全部二級負(fù)荷。由于三級負(fù)荷為不重要的一般負(fù)荷，因此它對供電電源無特殊要求。確定等效三相設(shè)備容量用戶計(jì)算負(fù)荷的方法很多，可根據(jù)不同情況和要求采用不同的方法。在供電設(shè)計(jì)中進(jìn)行設(shè)備選擇時，則應(yīng)進(jìn)行較詳細(xì)的負(fù)荷計(jì)算。 按需要系數(shù)法確定用戶負(fù)荷將用戶用電設(shè)備的總?cè)萘縋e（不包括備用設(shè)備容量）乘上一企業(yè)需要系數(shù)Kx，可得到企業(yè)的有功計(jì)算負(fù)荷，即 P30=Kx*Pe （） 按年產(chǎn)量估算用戶負(fù)荷將用戶年產(chǎn)量A乘以單位產(chǎn)品耗電量ɑ，就可得到企業(yè)全年的耗電量Wɑ： Wɑ=Aɑ （）各類用戶的單位產(chǎn)品耗電量ɑ可由有關(guān)設(shè)計(jì)單位根據(jù)實(shí)測統(tǒng)計(jì)資料確定，也可查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊。在工程上為方便計(jì)，亦可作為電能消耗量及無功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算依據(jù)。、二級負(fù)荷，用以確定備用電源或應(yīng)急電源。：；在初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)階段，宜采用需要系數(shù)法。，各臺設(shè)備容量相差不懸殊時，宜采用需要系數(shù)法，一般用于干線、配變電所的負(fù)荷計(jì)算。，應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算設(shè)備功率：。（2）斷續(xù)或短時工作制電動機(jī)的設(shè)備功率，當(dāng)采用需要系數(shù)法或二項(xiàng)式法計(jì)算時，是將額定功率統(tǒng)一換算到負(fù)載持續(xù)率為25%時的有功功率。：（1）白熾燈、高壓鹵鎢燈是指燈泡標(biāo)出的額定功率。（3）氣體放電燈，金屬鹵化物燈除燈泡的功率外，還應(yīng)考慮鎮(zhèn)流器的功率損耗。，不應(yīng)包括備用設(shè)備。否則計(jì)算低壓總負(fù)荷時，不應(yīng)考慮消防負(fù)荷。當(dāng)單相負(fù)荷的總?cè)萘啃∮谟?jì)算范圍內(nèi)三相對稱負(fù)荷總?cè)萘?