江苏泰州地区电网负荷率特性分析

张 勇，姚建光，俞晓荣，邹逸云

（泰州供电公司 电力调度中心，江苏 泰州 225300）

电网负荷率特性是电网管理的一项重要指标，通过加强负荷管理和采取移峰填谷等措施能有效提高电网负荷率。但是在不同的供电形势下，一味地采用移峰填谷措施并不能起到应有的作用，甚至会引起相反的效果［1—4］。因此，有必要因地制宜对不同辖区电网采取差别化管理策略以确实提高电网负荷率。

1 负荷率的相关定义

负荷率反映的是电网一定时间内的平均负荷与最高负荷的百分比，用以衡量平均负荷与最高负荷之间的差异程度。

式中：σ为日负荷率，α为日平均负荷，β为日最高负荷。

月平均负荷率为

式中：σd1、σd2、…σdn为月内每天的日负荷率，n为每月的天数。

年平均负荷率为

式中：σd1、σd2、…σdl为年内每天的日负荷率，l为每年的天数。

2 泰州电网负荷率分析

近年来，江苏泰州电网负荷增长迅速，特别是工业负荷的增长速度远大于民用负荷及商业负荷的增长速度。通过实施分时电价，鼓励错峰用电，确实实现了移峰填谷。但是由于工业负荷远远大于居民负荷及商业负荷，导致移过去的“峰”太大，把原来的“谷”填成了新的“峰”，造成峰谷颠倒现象，即负荷曲线由前低后高变成了前高后低，峰谷差依然很大，负荷率也不是很高。

2.1 2010年泰州电网负荷率统计分析

泰州电网2010年的平均日负荷率为84.9%，为了找到泰州电网负荷率偏低的原因，对泰州电网2010全年的日负荷率进行了统计分析。

为了突出数据的典型性，表1截取了泰州电网2010年负荷率大于90%及负荷率小于75%的相关数据。

从出现时间来分析，泰州电网负荷率最高的时段基本都出现在电网迎峰度夏期间，即7、8月份。该时段的负荷及负荷率有如下特点：

（1）全网负荷最高的阶段；

（2）天气炎热，空调负荷的增加，提升了泰州电网的最高负荷。

表1 2010年泰州电网负荷率典型数据

而负荷率最低的时段基本都出现在春节期间。该时段的负荷及负荷率有如下特点：

（1）全网负荷最低；

（2）工业负荷基本为0。

从峰谷差率来分析，在泰州电网负荷率最高的阶段，峰谷差率基本小于20%；而在负荷率最低的阶段，峰谷差率基本大于40%。总体趋势上，负荷率与峰谷差率成反比。

2.2 2010年泰州各区县电网负荷率特性分析

为了找到影响泰州电网负荷率特性的因素，分别对泰州的市区以及下辖的姜堰、兴化、泰兴、靖江等5个区县的电网负荷及负荷率数据进行了统计分析。其中，2010年8月13日是泰州电网全年负荷最高日，各区县的负荷差异大，特点鲜明，非常具有代表性，因此选取该日作为样本点（如图1所示）。计算泰州及各区县负荷率结果如表2所示。

图1 泰州及各区县负荷曲线图

表2 8月13日泰州各区县电网负荷率

分析上列图表，可以得到如下结论：

（1）全市电网的负荷曲线特征为前高后低，出现峰谷颠倒；市区、靖江、泰兴的电网负荷曲线为前低后高，与全市电网的负荷曲线特征相反；兴化、姜堰的电网负荷曲线为典型的前高后低，与全市电网的负荷曲线特征相同；

（2）通过平均负荷的计算得出，兴化负荷占全市负荷的26.2%，市区负荷占全市负荷的21.27%，靖江负荷占全市负荷的18.75%，泰兴负荷占全市负荷的18.95%，姜堰负荷占全市负荷的14.83%；

（3）泰兴、靖江电网的峰谷差率小于全市电网的峰谷差率，市区、姜堰电网的峰谷差率大于全市电网的峰谷差率，而兴化电网的峰谷差率远大于全市电网的峰谷差率；

（4）泰兴及靖江电网的负荷率比全市电网的负荷率略高，市区及姜堰电网的负荷率比全市电网的负荷率略低，而兴化电网的负荷率远低于全市电网的负荷率。

因此，无论从负荷曲线特征、负荷占比、峰谷差率、负荷率大小等各个方面来看，兴化电网的负荷特性对泰州全市电网的负荷率特性起了决定性影响。

2.3 兴化地区负荷特性分析

分析兴化电网2010年日负荷曲线发现，除去春节，其余时期的负荷曲线特征均为典型的前高后低，峰谷颠倒严重。

通过分析兴化电网负荷的组成发现，兴化电网出现严重的峰谷颠倒现象，与当地的工业负荷远远大于农业和商业负荷的现状有着非常密切的联系。

2005年兴化电网最大负荷只有44.6万kW，售电量21.75亿kWh，而到2010年，兴化电网最大负荷达到96.28万kW，售电量42.31亿kWh。售电量的飞速增长，伴随的是兴化戴南、张郭地区的不锈钢产业的高速发展。虽然不锈钢产业发展迅速，但是大部分生产企业的规模都偏小，生产工艺落后，采用小型的中频炉，耗能高，效率低下。

根据江苏省目前的电价标准，峰时段的工业电价为1.055元/kWh，平时段为0.633元/kWh，谷时段为0.291元/kWh。假设一家小型不锈钢企业1年的用电量为200万kWh，如果在峰时段生产，发生电费211万元；如果在平时段或谷时段生产，则产生的电费分别为126.6万元和58.2万元。显著的电费差价促使兴化地区的小型不锈钢厂集中在谷时段生产，以降低生产成本，因此兴化电网的负荷曲线在23：30左右开始向上飙升，早上7：30左右开始向下陡降。据测算，采取分时电价、错峰用电等措施来实现移峰填谷后，兴化电网为追求低电价而转移至谷期的工业负荷约为75.49万kW，而且其中98%都为中小型不锈钢生产企业的负荷。

如果不采取分时电价、错峰用电等措施来实现移峰填谷，可以预见，兴化电网当前追求谷时段低电价的工业负荷将转移至峰时段。以2010年8月13日为例，当天兴化电网负荷曲线见图2。谷时段的最大负荷将下降至16.73万kW，远小于当天的92.22万kW；而峰时段的最大负荷将达到128.78万kW，远大于当天的53.29万kW，负荷曲线特征将由前高后低变成前低后高，峰谷差率由51.42%上升为87%，负荷率由68.54%下降为47.18%。

与之对应，8月13日泰州电网谷时段的最大负荷将由279.86万kW下降至204.37万kW，而峰时段最大负荷将将由243.57万kW上升至319.06万kW，负荷曲线特征将由前高后低变成前低后高，峰谷差率由25.68%上升为35.95%，负荷率由88%下降为75.1%。这将给电网的经济运行带来非常巨大的压力。

因此，兴化电网谷时段不锈钢企业电力负荷的存在，确实提高了泰州电网的负荷率。但是由于中小型不锈钢企业高耗能的生产设备和工艺，导致企业只能夜间生产，白天停工，造成了兴化电网和泰州电网负荷曲线的峰谷颠倒。

3 结论与建议

综上所述，泰州电网负荷曲线出现峰谷颠倒，负荷率偏低的根本原因是兴化地区工业产业结构不合理造成的。采取分时电价、错峰用电的措施来实现移峰填谷后，把泰州电网的“谷”填成了新的“峰”。

要解决泰州电网负荷率偏低的现状，单单从某一方面入手是无法解决问题的，应该多管齐下，通过各方努力共同来提高泰州电网负荷率。

从政府部门来说，主要的措施应有如下几方面：

（1）做好区域工业经济规划，合理控制兴化地区不锈钢产业的扩张速度；

（2）出台相关优惠政策及措施，鼓励效益好的大不锈钢企业对小不锈钢进行兼并重组，淘汰落后产能；

（3）加大科技投入，鼓励企业进行设备改造和技术升级，降低企业的单位产出能耗，提高资源利用效率；

（4）积极实施产业结构调整，转变经济发展方式，大力提升泰州地区的民用负荷和商业负荷，力促工业负荷、民用负荷、商业负荷的和谐增长。

从供电公司来说，主要的措施应有如下几方面：

（1）积极响应国家节能减排政策，做好对高耗能用户节能宣传，上门服务，敦促用户进行技术改造，降低能耗；

（2）积极做好用户的沟通协调工作，要求企业合理安排调休计划，确保泰州电网的负荷曲线平稳，波动小；

（3）依据《关于清理对高耗能企业优惠电价等问题的通知》（发改价格〔2010〕978号）文件精神，严格执行国家电价政策，加大差别电价政策实施力度，合理使用电价杠杆，促使企业合理安排生产计划。

［1］ 周晖，张鸿.提高电网负荷率的措施及方法比较［J］.华北电力技术，1998（12）：20-23.

［2］ 石学妹，王冬利.可中断负荷电价的运作及效益［J］.电力需求侧管理，2008，10（2）：45-46.

［3］ 朱连波，孙松强，常磊，等.负荷率与线损的定量关系及其在分时电价成本效益分析中的应用［J］.电力系统保护与控制，2010（17）：43-46，52.

［4］ 魏春，韩民晓，杨霞.低碳经济对电网负荷率特性的影响分析［J］.电网技术，2010，34（9）：100-104.