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摘要:电力负荷是电力系统管控重要内容,为实现理想化电力负荷管控模式,降低不必要的电能消耗,电力领域加大了对电力用户和电力负荷特性的研究力度。通过对电力负荷的介绍,对电力负荷特性以及电力用户负荷特性、负荷特性指标展开分析,并会就电力负荷控制提供建议,期望能够为我国电力事业发展提供一些启示。
关键词:负荷特性;电力负荷;负荷特性指标;电力负荷管理系统
实施电力用户与电力负荷特性研究,可按照具体研究结果,制定出一套较为可行的电力负荷控制方案,可通过对各类型用户用电时间的合理安排,有效降低最小负荷、最大负荷差值,能够为供电、发电设备容量提升以及系统运行经济性水平提高提供可靠保障。为对电力用户、电力负荷特性展开深层次研究,首选研究人员应对电力负荷基本内容展开分析,以为后续研究开展做好铺垫。
1.电力负荷
电力负荷是电能用户用电设备在某一时刻向电力系统取用电功率的总和,按照电力用户负荷特征,电力负荷可以分为生活用电负荷、工业用电负荷以及农业用电负荷等几种,广泛应用于各个领域。负荷变化相对较为随机,在用电设备停止或启动时,相应负荷都会随之发生相应改变,但从某一层面而言,具有一定规律,可运用有功负荷曲线对其规律进行表示。电力负荷特性具体体现在以下几个方面。
2.电力負荷特性
2.1季节性
该特性是由负荷结构所决定的,是指电力负荷会因为外界气候环境等因素影响,在不同季节呈现出不同变化。在夏季以及冬季,电力系统运行很容易会受到低温或高温环境影响,电力负荷变化波动相对较大。同时,风力、降水量等也会对负荷形成影响,需要做好相应防护。
2.2周期性
电能使用、生产是在一瞬间完成的,在工作日、气候以及温度等因素影响下,电力负荷会出现周期性变化。例如,家庭用电通常在冬季、夏季,电力负荷峰值会呈现出较高的状态;而工作用电也会在工作日出现高峰,在休息日出现负荷值下降趋势等,均具有一定周期性。
2.3连续性
除上述两种特性之外,电力负荷还有着明显的连续性特征,整体负荷变化不会出现较大幅度改变,相对较为稳定。
3.电力用户负荷特性与负荷特性指标
掌握用电负荷变化规律与特性,会为电力系统稳定、安全性运行提供有利数据支持,能够将电能效益最大限度挖掘出来。通过分析发现,每种类型用户负荷特性并不相同。
城市居民负荷:此种用户电力负荷有着明显的季节性波动以及年增长特性,负荷季节性变化会对系统峰值负荷季节性变化形成直接影响,且这种影响和居民负荷在总负荷中的占比有密切关联。随着冰箱、空调以及其他用电产品的不断普及,居民负荷变化对于电力系统峰值负荷变化影响程度也越来越高。
商业负荷:此种负荷也具有季节性变动特点,主要是因为商业部门广泛运用制冷设备、空调等设备所造成的,整体趋势增长态势较为明显。
工业负荷:与其他负荷相比,气候对于工业负荷的影响并不大,整体负荷本身基础相对较大,给特别是24小时持续性生产,会使负荷保持较为稳定的状态,整体负荷变动相对较小,但却会受到经济波动周期的较大影响。
4.实例分析
4.1基本情况
以某市典型用户电采暖负荷特性分析为例。工程为某市某以职业大学直热式电采暖项目,项目位于大学校区地上六层宿舍楼和综合教学楼,整体建筑面积5万㎡,建筑结构为砖混结构,全部采用分散式发热电缆地面辐射供暖模式。
用电情况:根据2017-2018年采暖季数据显示,项目供电主要由110千伏三宫站出10千伏三联二线,两年年度采暖电量为266.23万kWh,三联二线最大负荷数值为2.3M。
电采暖运行方式:对电采暖用户历史负荷和温度间关系展开分析,明确外界温度变化对负荷运行调整的影响,进而完成电采暖运行方式分析。
负荷情况:采集电采暖供电电源在2017年12月到2018年3月负荷数据,并展开分析。通过分析发现,大学用电负荷数值基本接近,整体波动、差异相对较小,有着较为突出的直热式发热电缆电阻特性。同时因为项目采用全天连续式用电模式,峰谷效果较为明显,所以其与电网正常运行负荷特性基本相同。此外,按照数据信息表明,电采暖负荷会随着外界温度变化而发生改变,电缆供暖负荷会随着温度降低而不断升高,但整体变化幅度相对较小,所以可以判定,直热式电采暖负荷和供暖设备投入有一定关联。
4.2电力负荷管控建议
为实现对电力负荷的有效管控,建议运用电力负荷管理系统,对其实施自动化、科学化管控。
4.2.1电力负荷管理系统
电力负荷管理系统是集自动化技术、现代化管理技术以及信息等技术于一体的电力负荷监测、管理系统,科学的系统运用能够实现对电力负荷的实时监控,可对用电高峰、低峰谷差调节以及电负荷特性曲线改善产生积极性,能够为电力负荷科学分布提供有利支持,对节约型电力系统推行产生有效推动。
4.2.2系统功能
系统功能主要体现在几点:①数据采集、处理。系统最为重要的功能就是数据采集与处理,在信息技术以及其他技术支持下,系统可实现对电力负荷相关数据的自动化采集,并会按照事先设置自动生成负荷管理特性曲线以及其他曲线图形,可为管理部门预测分析、决策制定等工作开展提供可靠数据参考;②负荷控制、预测分析。可对用电量设置值闭环控制、功率设定值闭环控制等展开调节,会在设置值超过相应范围时,按照以往数据记录做出相应反应,做好用户用电数据分析,自动展开下一阶段用户用电水平评估分析,完成预测分析操作;③远程自动抄表。会通过对电子计量表的运用,完成远程数据采集与记录,抄表操作较为智能,间段校正较为理想,会对误差发生形成有效控制,减少人为方面操作失误;④事件记录分类与安全保护。④事件记录分类与安全保护。系统会按照事先设定事件重要程度,对事件展开分类记录与管理。同时会与管理中心保持密切沟通,如果两者通信终端,会自动进入保电状态,直至控制中心解除锁定位置,可有效降低各类事故发生可能性,保证电能供电质量。
4.2.3系统应用评价
管理系统较为开放,一直处于不断发展的状态,在电力负荷全程自动化运行控制中,起到了极大的作用,但就整体应用情况来看,还存在一定问题需要进行优化。今后系统会朝向通信技术多样化、专家系统应用广泛化以及用户终端更加多元化方向进行发展,系统应用便捷性、精准性以及可靠性会得到显著提升,会为电能节约以及电力系统运行效果优化产生有效助力。
结束语:
通过本文对电力负荷相关内容的阐述,使我们对各种类型用户用电负荷特性有了更加清晰的认知。鉴于电力负荷管控对于电力系统所产生的重要影响,所有部门需要进一步加大对电力负荷特性的研究力度,要以各类型用户电力负荷特性分析为切入点,有针对性展开特性管控分析,并制定出可行性较高的负荷管控方案,做好供电安排与管理,以为电力系统平稳、优质运行提供有利支持,实现持续化、高效化电力能源供电服务。
参考文献:
[1]祁兵,刘利亚,张瑜,等.居民负荷特征研究及特征库的建立[J].东北电力技术,2018,v.39;No.420(06):5-12.
[2]栾开宁,鲍敏,易永仙,等.基于用电模式数的大用户负荷短期预测技术研究[J].电力工程技术,2018,v.37;No.179(03):39-43.
作者简介:宋新德(1969.6-)男,汉族,山东招远人,本科,高级工程师,主要从事电力营销、配电网建设。
作者简介:魏弋然(1982.4-)男,汉族,新疆阿克苏人,硕士研究生,高级工程师,研究方向:电力系统分析、主电网及配电网规划研究。
关键词:负荷特性;电力负荷;负荷特性指标;电力负荷管理系统
实施电力用户与电力负荷特性研究,可按照具体研究结果,制定出一套较为可行的电力负荷控制方案,可通过对各类型用户用电时间的合理安排,有效降低最小负荷、最大负荷差值,能够为供电、发电设备容量提升以及系统运行经济性水平提高提供可靠保障。为对电力用户、电力负荷特性展开深层次研究,首选研究人员应对电力负荷基本内容展开分析,以为后续研究开展做好铺垫。
1.电力负荷
电力负荷是电能用户用电设备在某一时刻向电力系统取用电功率的总和,按照电力用户负荷特征,电力负荷可以分为生活用电负荷、工业用电负荷以及农业用电负荷等几种,广泛应用于各个领域。负荷变化相对较为随机,在用电设备停止或启动时,相应负荷都会随之发生相应改变,但从某一层面而言,具有一定规律,可运用有功负荷曲线对其规律进行表示。电力负荷特性具体体现在以下几个方面。
2.电力負荷特性
2.1季节性
该特性是由负荷结构所决定的,是指电力负荷会因为外界气候环境等因素影响,在不同季节呈现出不同变化。在夏季以及冬季,电力系统运行很容易会受到低温或高温环境影响,电力负荷变化波动相对较大。同时,风力、降水量等也会对负荷形成影响,需要做好相应防护。
2.2周期性
电能使用、生产是在一瞬间完成的,在工作日、气候以及温度等因素影响下,电力负荷会出现周期性变化。例如,家庭用电通常在冬季、夏季,电力负荷峰值会呈现出较高的状态;而工作用电也会在工作日出现高峰,在休息日出现负荷值下降趋势等,均具有一定周期性。
2.3连续性
除上述两种特性之外,电力负荷还有着明显的连续性特征,整体负荷变化不会出现较大幅度改变,相对较为稳定。
3.电力用户负荷特性与负荷特性指标
掌握用电负荷变化规律与特性,会为电力系统稳定、安全性运行提供有利数据支持,能够将电能效益最大限度挖掘出来。通过分析发现,每种类型用户负荷特性并不相同。
城市居民负荷:此种用户电力负荷有着明显的季节性波动以及年增长特性,负荷季节性变化会对系统峰值负荷季节性变化形成直接影响,且这种影响和居民负荷在总负荷中的占比有密切关联。随着冰箱、空调以及其他用电产品的不断普及,居民负荷变化对于电力系统峰值负荷变化影响程度也越来越高。
商业负荷:此种负荷也具有季节性变动特点,主要是因为商业部门广泛运用制冷设备、空调等设备所造成的,整体趋势增长态势较为明显。
工业负荷:与其他负荷相比,气候对于工业负荷的影响并不大,整体负荷本身基础相对较大,给特别是24小时持续性生产,会使负荷保持较为稳定的状态,整体负荷变动相对较小,但却会受到经济波动周期的较大影响。
4.实例分析
4.1基本情况
以某市典型用户电采暖负荷特性分析为例。工程为某市某以职业大学直热式电采暖项目,项目位于大学校区地上六层宿舍楼和综合教学楼,整体建筑面积5万㎡,建筑结构为砖混结构,全部采用分散式发热电缆地面辐射供暖模式。
用电情况:根据2017-2018年采暖季数据显示,项目供电主要由110千伏三宫站出10千伏三联二线,两年年度采暖电量为266.23万kWh,三联二线最大负荷数值为2.3M。
电采暖运行方式:对电采暖用户历史负荷和温度间关系展开分析,明确外界温度变化对负荷运行调整的影响,进而完成电采暖运行方式分析。
负荷情况:采集电采暖供电电源在2017年12月到2018年3月负荷数据,并展开分析。通过分析发现,大学用电负荷数值基本接近,整体波动、差异相对较小,有着较为突出的直热式发热电缆电阻特性。同时因为项目采用全天连续式用电模式,峰谷效果较为明显,所以其与电网正常运行负荷特性基本相同。此外,按照数据信息表明,电采暖负荷会随着外界温度变化而发生改变,电缆供暖负荷会随着温度降低而不断升高,但整体变化幅度相对较小,所以可以判定,直热式电采暖负荷和供暖设备投入有一定关联。
4.2电力负荷管控建议
为实现对电力负荷的有效管控,建议运用电力负荷管理系统,对其实施自动化、科学化管控。
4.2.1电力负荷管理系统
电力负荷管理系统是集自动化技术、现代化管理技术以及信息等技术于一体的电力负荷监测、管理系统,科学的系统运用能够实现对电力负荷的实时监控,可对用电高峰、低峰谷差调节以及电负荷特性曲线改善产生积极性,能够为电力负荷科学分布提供有利支持,对节约型电力系统推行产生有效推动。
4.2.2系统功能
系统功能主要体现在几点:①数据采集、处理。系统最为重要的功能就是数据采集与处理,在信息技术以及其他技术支持下,系统可实现对电力负荷相关数据的自动化采集,并会按照事先设置自动生成负荷管理特性曲线以及其他曲线图形,可为管理部门预测分析、决策制定等工作开展提供可靠数据参考;②负荷控制、预测分析。可对用电量设置值闭环控制、功率设定值闭环控制等展开调节,会在设置值超过相应范围时,按照以往数据记录做出相应反应,做好用户用电数据分析,自动展开下一阶段用户用电水平评估分析,完成预测分析操作;③远程自动抄表。会通过对电子计量表的运用,完成远程数据采集与记录,抄表操作较为智能,间段校正较为理想,会对误差发生形成有效控制,减少人为方面操作失误;④事件记录分类与安全保护。④事件记录分类与安全保护。系统会按照事先设定事件重要程度,对事件展开分类记录与管理。同时会与管理中心保持密切沟通,如果两者通信终端,会自动进入保电状态,直至控制中心解除锁定位置,可有效降低各类事故发生可能性,保证电能供电质量。
4.2.3系统应用评价
管理系统较为开放,一直处于不断发展的状态,在电力负荷全程自动化运行控制中,起到了极大的作用,但就整体应用情况来看,还存在一定问题需要进行优化。今后系统会朝向通信技术多样化、专家系统应用广泛化以及用户终端更加多元化方向进行发展,系统应用便捷性、精准性以及可靠性会得到显著提升,会为电能节约以及电力系统运行效果优化产生有效助力。
结束语:
通过本文对电力负荷相关内容的阐述,使我们对各种类型用户用电负荷特性有了更加清晰的认知。鉴于电力负荷管控对于电力系统所产生的重要影响,所有部门需要进一步加大对电力负荷特性的研究力度,要以各类型用户电力负荷特性分析为切入点,有针对性展开特性管控分析,并制定出可行性较高的负荷管控方案,做好供电安排与管理,以为电力系统平稳、优质运行提供有利支持,实现持续化、高效化电力能源供电服务。
参考文献:
[1]祁兵,刘利亚,张瑜,等.居民负荷特征研究及特征库的建立[J].东北电力技术,2018,v.39;No.420(06):5-12.
[2]栾开宁,鲍敏,易永仙,等.基于用电模式数的大用户负荷短期预测技术研究[J].电力工程技术,2018,v.37;No.179(03):39-43.
作者简介:宋新德(1969.6-)男,汉族,山东招远人,本科,高级工程师,主要从事电力营销、配电网建设。
作者简介:魏弋然(1982.4-)男,汉族,新疆阿克苏人,硕士研究生,高级工程师,研究方向:电力系统分析、主电网及配电网规划研究。