新疆某地区电网负荷特性分析

阿同别克 加玛力汗·库马什 任明明

摘 要：电力负荷是电力系统的重要组成部分之一，也是电能的消耗侧。电力负荷在电力系统的安全稳定与控制中起着重要的作用，因此，在电力系统运行过程中必须考虑负荷对电力系统的影响。近年来随着社会经济的发展，新疆地区的电力负荷的结构发生了巨大的变化，这对新疆电网的安全运行和控制带来了一定的影响。该文对负荷特性的国内外研究现状进行了概述，介绍了负荷特性分析的几种技术指标，最后根据新疆某地区电力负荷的历史数据，进行了负荷特性分析。

关键词：电力负荷 新疆某地区 历史数据 负荷特性分析

中图分类号：TM714 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-03

Characteristics analysis of Power load for Xinjiang regional grid

A tong bie ke，Jia ma li han·ku ma shi，Ren ming ming

（College of Electrical Engineering Xinjiang University Urumqi 830047）

Abstract：Electricity load is an important part of the power system， and is one of the electricity consumption side. Power load plays an important role in the power system security and stability and control， therefore， must consider the impact of load on the power system in the process of power system operation. With the social and economic development in recent years， the structure of the Xinjiang region of the power load tremendous changes， which had a definite impact on the safe operation and control of the Xinjiang Power Grid. This article is an overview of the research status of the load characteristics and introduce several technical indicators of load characteristics. Finally， based on historical data of the electrical load of the Xinjiang region， We analysis load characteristics.

Key words：Electric load The Xinjiang region Historical data Load characteristics analysis

电网负荷特性是评价每个电网负荷状况的指标之一。影响电网负荷的因素也很多，比如说气象（引起取暖负荷和降温负荷）、日期（引起居民负荷）、体感温度等等，其中体感温度包括空气温度、湿度、风速及天空云量等因素。

电网的负荷特性具有周期性、连续性、季节性及节假日特性等基本特点。

国内外对于负荷预测方面的研究比较多，研究的方法也多且比较成熟，国外对于负荷特性的研究也比较多、发展的速度也比较快，但是国内对于电网负荷特性的研究较少，而且国内对于负荷特性的研究集中在升级电网的负荷特性，对于地区电网负荷特性的分析较少涉及，而且这些研究没有气温及产业结构对负荷特性影响的深入分析，也没有提出较先进的、新的负荷特性的分析方法。

因此，该文对负荷特性的国内外研究现状进行概述，介绍了负荷特性分析的几种技术指标，最后根据新疆某地区电力负荷的历史数据，进行了负荷特性分析[1]。如图1所示。

1 国内外研究现状

对于我国，过去由于在计划经济体制下，负荷特性分析工作未受到充分重视；现在，正处于电力市场化的过渡期，竞争机制被引入电力市场，发电公司、电网公司与电力监管机构开始重视电力负荷特性分析与预测工作。我国电力负荷特性分析与预测的研究和实践还处于成长期，目前还未形成完整的体系。而在发达国家电力改革推行的较早，市场相对完备，负荷特性工作也开展得很好。早在1952年日本就打电力公司就联合组成了日本电力调查委员会，是日本电力负荷调查、分析与预测的权威机构。在美国电力市场上，发电公司、电网公司以及管理监督机构均做负荷预测[2]。

2 负荷特性技术指标

2.1负荷率

负荷率是指在规定时间（日、月、年）内的平均负荷与最大负荷之比的百分数；负荷率用来衡量在规定时间内负荷变动情况，以及考核电气设备的利用程度。各地各厂各季节要求的负荷率是不同的，大厂大机组下达的负荷率高一些。

负荷率＝（报告期平均负荷/报告期最高负荷）100％；

日负荷率=（日负荷曲线的平均值/日负荷曲线的最大值）×100％。

负荷率与降损节电关系：

当导线中通过电流时，由于导线阻抗的存在，将产生有功功率和无功功率的损耗。损耗功率与时间的乘积即为线损电量。在运行时段“t”内，线路有功电能损耗电量，可表示为：

式中U：线路电压平均值（kV）；

Cosφ：“T”时段负荷平均功率因数；

R：每相导线电阻（）；

P ：有功功率的瞬时值（kW）。

2.2 峰谷差

峰谷差是电力系统每日最大负荷与最小负荷之差，季节变化和节假日是影响负荷峰谷差数值的主要因素。中国各跨省电力系统的负荷峰谷差一般约为最大负荷的30%～40%。

日负荷峰谷差=每日最大负荷-每日最小负荷。

新疆某地区电网电力系统日负荷峰谷差：

表1 新疆某地区电网电力系统负荷峰谷差在最大负荷中所占的比例：

季节 春季 夏季 秋季 冬季

峰谷差在最大负荷中所占的比例（%） 22 23 28 21.8

解决电网峰谷差的有效手段：

新疆某地区电网电力系统负荷峰谷差约为最大负荷的21%～28%，为减少负荷峰谷差，常采取各种负荷管理方法。

需求侧管理是通过价格信号引导电力消费者采取合理的用电结构和方式的一种手段。采用分时电价是的重要途径之一，其中峰谷分时电价是分时电价的最主要组成部分。

（1）在低谷时用电的用户在电价上予以优惠的鼓励办法；

（2）在高峰时提高电价。其最基本思想是体现电能在负荷高峰时作为短缺商品的价值，运用价格杠杆的作用引导终端用户的用电行为，提高电网安全性以及负荷率水平，引导用户根据自身生产方式的可调节性和利益改变用电方式，进而影响系统负荷。其核心是合理地确定峰谷电价水平，提供充足有效的价格信号。峰谷电价比太高将导致用户对电价响应过度，峰谷时段产生了较大的漂移，甚至产生峰谷倒置，调峰失败的同时电网经济利益受损。峰谷电价比太低又会使用户响应不足，无法达到峰谷电价制定的预期效果。所以，有效地测量和量化用户对峰谷分时电价的响应是十分必要的。另一方面，制定峰谷分时电价时应充分考虑用户对该政策的满意度，较高的峰谷电价比虽然可以引起用户的充分响应，达到削峰填谷的目的，但是会导致用户对该项政策的满意度下降，甚至会影响电力公司的社会形象。因此，制定合理的峰谷分时电价应充分考虑用户的响应和满意度双重因素，寻找二者以及其他系统目标之间的均衡点[3]。

3 新疆某地区电网负荷特性影响因素分析

3.1 月负荷

新疆某地区电网1、5、7、10四个月月负荷特性曲线如图2所示。经分析可知，降温、取暖和工、农业负荷在新疆的电网负荷中占相当的比例，这就造成负荷特性的季节性；在气象条件比较温和的春、秋季节，比较适合人们的工作和生活，这两季的用电负荷受天气影响程度较低，受农、工业负荷的影响较大，其中农业负荷占相当比例，工业负荷比夏季的小，因此，这两季的电力负荷比夏季的小，比冬季的大。

在新疆夏季的用电负荷大于其他三个季的用电负荷，这里有几种主要的原因引起这个现象的出现，最主要的原因就是在新疆夏季的天气炎热，当温度较高时，空调、电冰箱等设备连续运行的时间也较长，这样引起负荷的增长；第二个原因就是夏季是生产旺季，用电企业平时把生产时间安排在夏季，所以用电量自然大。夏季和冬季的用电方式和工业特点基本上不一样，夏季工业的需电比其他三个季的多，还有在夏季用户的用电范围也大；第三个原因是新疆的夏季比较干旱，这引起用电灌溉的负荷加大；第四个原因是气压对负荷特性的影响，气压和温度是相对的，因为在新疆夏季的气温比较高，所以气压就低，又因为平均气压与电力负荷成反比，所以夏季的负荷最大[4-5]。

冬季的电力负荷最小，这是因为冬季最主要的负荷就是降温、取暖负荷，因为新疆的冬天很冷，所以农、工业负荷的影响很小，因此，新疆某地区电网冬季的电力负荷最小。

3.2 日负荷

新疆某地区电网春、夏、秋、冬四个季典型日负荷特性如图3所示。经分析可知，新疆某地区电网春、夏、秋、冬四个季典型日电力负荷一般都有午、晚两个高峰，只是这两高峰的高度和出现的时段有点不一样（工作、休息时间不一样）；两个高峰之间的工作时间的负荷特性曲线比较平缓；随着后半夜用户的用电量的较少负荷也明显地下降。午高峰12：00～15：00，晚高峰19：00～23：00，这个现象表明高峰一般出现在用户下班休息的时段，工作时段的负荷比休息时间的小（午、晚餐用电负荷、照明负荷），这两个负荷高峰出现的原因中居民负荷占相当比例。夏季的午高峰比其他三个季的午高峰很明显、比晚高峰大，这是因为夏季中午时段的气温比较高，晚上比较凉，所以中午用空调的用户较多，而晚上少。其他三个季的晚高峰都比其午高峰高，这是因为晚餐用电负荷和照明负荷同时作用的影响。

因为冬季的晚上很冷，用取暖设备的用户多，所以冬季的晚高峰比其他三个高峰很明显[6-10]。

4 结语

该文根据新疆某地区电网负荷特性相关数据，气温对负荷特性的影响做了分析。

（1）新疆某地区电网电力负荷的变化受气象因子的影响十分明显，这些因子分别是气温、气压、风速、相对湿度等，尤其是气温对电力负荷的影响占相当

比例。

（2）因为在新疆夏季是生产旺季，所以夏季和冬季的用电方式和工业特点基本上不一样，夏季工业的需电比冬季的多，用户的用电范围也大。

（3）由于负荷特性存在周期性和规律性，因此，可以通过负荷特性分析来发现其内在的规律性。

（4）我们将可以根据不同负荷特性制定相应的分时电价措施，可最大限度地达到消峰填谷的作用，提高电网经济运行

效益。

参考文献

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