湖南电网负荷率特性分析

李光辉，陈浩，陈远扬，张泰磊

(国网湖南省电力公司，湖南长沙410014)

湖南电网负荷率特性分析

李光辉，陈浩，陈远扬，张泰磊

(国网湖南省电力公司，湖南长沙410014)

以湖南电网历史运行实际数据为依据，分析了湖南电网负荷率、年最大负荷、年最大峰谷差和年平均峰谷差等电力负荷特性的现状和变化趋势，并根据湖南电网的电力负荷结构，进一步分析了湖南电网夏季与冬季的电力负荷率区别和湖南电网负荷率影响因素。研究表明湖南电网年负荷率正在逐年降低，而系统峰谷差在逐年增加，加强湖南电网负荷侧管理、做好削峰填谷工作已刻不容缓。

湖南电网；负荷率；峰谷差

负荷特性的研究一直是研究电力市场的一个重要课题。电网的最高负荷持续增长，峰谷差进一步加大，电网的负荷率及利用小时呈现出逐步下降的趋势，给电网安全、调峰和经济运行带来了困难。文中从湖南电网历史运行数据出发，分析了湖南电网负荷特性变化的规律和发展趋势，为公司的经营和发展决策提供了参考依据。

1 负荷率的概念

电网负荷率是描述电力负荷特性的重要指标。负荷率是指某一统计期内的平均负荷与最大负荷之比的百分数。日负荷率的计算方法如下式中 γd为日负荷率；Pav为日平均负荷；Pmax为日最大负荷；f(t)为日功率曲线。负荷率高表明负荷曲线比较平缓，峰谷差较小，电网需要的发电设备调峰容量小。影响负荷率的主要因素是电力负荷的组成和用电状况。

2 湖南电网负荷率特性的发展趋势

2.1 湖南电网年平均负荷率分析

湖南电网负荷构成中，居民、商业用电占有相当大的比重，系统的峰谷差特别大，调峰矛盾很突出，近20年湖南电网年平均负荷率变化趋势如图1所示，可见从2007年开始，湖南电网年平均负荷率呈明显下降趋势。

图1 湖南电网年平均负荷率

2007年以来湖南电网负荷的峰谷差的变化情况如图2所示，年用电量的变化情况如图3所示。

图2 湖南电网负荷的峰谷差变化趋势

图3 湖南电网年用电量的变化趋势

2007年至2014年湖南电网负荷、电量和峰谷差增长情况如表1，2所示。

表1 湖南电网负荷、电量和峰谷差

表2 湖南电网负荷、电量和峰谷差年均增长率 %

由上可知，2007年至2014年期间电网最大峰谷差和平均峰谷差的增长速度远快于系统负荷和电量的增长，系统最大负荷增长速度略快于年电量的增长，原因一方面在于自国务院2007年印发的《节能减排综合性工作方案》后，陆续关停了湖南地区不符合节能减排要求的有色金属、建材和化工等高耗能产业，而这些企业主要使用低谷电，从而导致峰谷差增加，负荷率下降；另一方面是受全球经济增长放缓的影响，工业负荷增长缓慢，湖南地区居民、商业用电负荷增速快于工业负荷，电网负荷结构的变化导致峰谷差进一步加大，负荷率下降。

2.2 湖南电网月平均负荷率特性分析

湖南电网的负荷受空调负荷的影响较大。近年来随着人民生活水平的提高，居民空调拥有量快速增长，空调的普及使冬、夏季空调负荷急剧上升，年最大负荷增大。但是由于冬、夏两季居民使用空调负荷的时段不同，对电网负荷率产生了两种截然不同的影响。冬季的空调负荷一般在白天，日高峰较大，但晚上的空调负荷大幅度的降低，使电网的峰谷差加大，电网负荷率降低。夏季在白天和晚上均有较高的空调负荷，电网负荷率将增加。图4是2012—2014年来湖南电网每月平均负荷率的变化情况。其中2014年夏季湖南电网负荷率增长幅度较少，原因在于2014年夏季雨水均衡，小水电发电能力强，趸售电力电量减少，同时夏季气温较常年偏低，空调等降温负荷增长大幅度减少。

图4 2012—2014年湖南电网月均负荷率

湖南电网夏季(6—9月)负荷率要远高于冬季(1，2，11，12月)负荷率，2012—2014年对比情况见表3。

表3 湖南电网夏、冬两季负荷率%

3 负荷率影响因素

3.1 产业结构对负荷特性的影响

近年来湖南地区的经济增长速度持续降低，图5为2009—2014年湖南省地区生产总值及其增长速度情况。

图5 2009—2014年地区生产总值及其增长速度

2014年湖南第一、第二、第三产业结构为11.6∶46.2∶42.2，第三产业服务业占比很大，且2014年第三产业比重比上年提高1.3%，工业增加值占湖南省生产总值的39.7%，比上年下降0.9%，六大高耗能行业占规模以上工业的31.2%，比上年下降0.4%，高加工度工业和高技术产业分别增长13.5%和27.8%。反映在用电负荷上是第三产业用电量和居民生活用电量出现较大的增长，在用电量中占高比重的工业用电量所占比重反而比前年有所下降。产业结构的调整使部分高耗能的水泥、冶金产业被关停，而高技术含量，产品质量好，能耗低的行业得到快速发展。产业结构的调整直接造成了湖南电网负荷率低，且仍有不断降低的趋势。

3.2 气温对负荷特性的影响

湖南地区夏季炎热，冬季湿冷，气温对电网负荷的影响重要体现在拥有较高占比的居民用电上，尤其是空调负荷。近年来随着居民生活水平的提高，空调拥有率快速增长。

而在冬季和夏季，空调负荷对湖南电网负荷率的影响又有所不同，夏季时空调全天开启的可能性较大，使电网负荷高峰和低谷都会增加。而在冬季，居民空调仅在白天开启的可能性较大，导致负荷在白天高峰时会大幅度增长，而低谷时电网负荷增长较少，使得冬季电网负荷率反而降低。

3.3 负荷侧管理对负荷特性的影响

目前湖南地区主要通过推行峰谷电价政策对负荷侧进行管理。负荷高峰时用电成本高，负荷低谷时用电成本低，使一些追求低成本、高利润的高耗能产业仅在低谷时进行生产，如冶炼、建材等行业。通过对部分行业的用电时间进行调整，使电网白天高峰降低，晚上低谷负荷升高，达到削峰填谷、高负荷率运行。

4 结语

影响负荷特性变化的因素错综复杂，包括地区产业结构、需求侧管理、气温、电力供应等。通过对湖南电网近年来的负荷率分析，表明自2007年以来，湖南电网负荷率呈现逐年下降、峰谷差逐年上升的趋势。负荷高峰时系统备用不足，负荷低谷时调峰困难的矛盾日益凸显，特别是自2010年湖南开始大规模风电并网、2011年湖南暂停执行发电侧峰谷分时电价政策后，风电抢占夜间发电空间、小水电夜间发电方式加大进一步恶化了夜间负荷低谷调峰矛盾。

〔1〕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.

〔2〕贺辉，杨萍.湖南电网负荷数据分布特征的研究〔J〕.湖南电力，2010，30(1):1-4.

〔3〕林廷卫.华中电网负荷特性发展变化趋势探讨〔J〕.电力技术经济，2004(4):36-38.

Analysis of the load rate characteristics of Hunan power grid

LI Guanghui，CHEN Hao，CHEN Yuanyang，ZHANG Tailei
(State Grid Hunan Electric Power Corporation，Changsha 410014，China)

Based on the historical data，this paper analyzes the load rate，annual peak load，annual maximum peak-valley difference and annual average peak-valley difference of Hunan power grid.The difference of Hunan power grid load rate between summer and winter is researched according the power load structure.Finally，the influence factors of Hunan power grid load rate are analyzed.The result shows that annual load rate of Hunan power grid is decreasing，and the peak-valley difference is increasing year by year.It is urgent to strengthen demand side management and do well peak load shifting of Hunan power grid.

Hunan power grid；load rate；peak-valley difference

TM715

B

1008-0198(2016)05-0058-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2016.05.015

李光辉(1986)，男，硕士，湖南新邵人，从事电网调度、继电保护、风电并网等研究工作。

2016-02-27 改回日期:2016-05-24