“十二五”期间山西电网负荷特性分析

韩艳宾，李旭霞，王志刚

（国网山西省电力公司经济技术研究院，山西 太原 030001）

“十二五”期间山西电网负荷特性分析

韩艳宾，李旭霞，王志刚

（国网山西省电力公司经济技术研究院，山西 太原 030001）

以“十二五”期间山西电网直调用电8 760 h整点负荷数据为研究对象，分别从年、月、日周期为切入点，选取典型曲线、特性指标进行分析，找出其特点、变化趋势及规律性，为负荷预测提供前提，也为负荷管理提供基础。

山西电网；负荷曲线；特性指标

电力负荷特性是电力系统研究的重要内容之一。近年来随着宏观经济发展进入新常态，电力需求发生了较大变化，山西省电力供需呈总体富裕局面，电力负荷特性呈现一些新的特点。做好电力负荷特性的分析将为提高负荷预测准确率、优化电网运行方式、开拓电力市场、调整电源结构等提供决策依据[1]。

本文以“十二五”期间山西电网直调用电整点负荷为研究对象，进行年、月、日周期特性分析，找出其特点、变化趋势及规律性，是负荷预测的前提，也是负荷管理的基础性工作。

1 山西电网负荷年特性分析

1.1 年负荷曲线

年负荷曲线是指将全年每月最大负荷按月份顺序连接形成的曲线，表示1年内各月最大负荷的动态变化过程。“十二五”以来，山西电网直调年负荷曲线呈现以下特点。

a） 年最大负荷先增后减，由 2011年的2 146万 kW，增长为2013年的2 433万kW，再回落为2015年的2 260万kW。年均增速仅为1.3%。

b） 负荷受气温影响严重，冬季取暖负荷、夏季空调负荷占总负荷比重大，全年存在夏季和冬季两个明显的负荷高峰，夏季高峰负荷出现在7月份或8月份，冬季高峰负荷出现在1月份或12月份。

c） 夏季最大负荷约为同年冬季最大负荷的0.89～0.99，受天气影响明显，波动较大，夏季和冬季负荷峰值之差总体呈缩小趋势。

1.2 年持续负荷曲线

年持续负荷曲线是将年内所有整点负荷按降序排列形成的曲线，主要作用是掌握某负荷值的持续小时数，用于可靠性评估。“十二五”期间，山西电网直调用电年持续负荷曲线如图1所示，峰负荷累计出现小时数见表1。山西电网直调年持续负荷曲线有如下特点。

a） 从曲线形状看，山西省电网中段负荷所占比重明显较大，因此年持续负荷曲线呈现首尾变化较陡，中间部分曲线变化平缓的特点。

b） 山西省为全国能源重化工基地，以高耗能为主的偏重型工业用电特点，直调用电负荷水平整体较高。最小负荷占最大负荷的56%以上，且主要集中在中高段负荷，90%、97%尖峰负荷持续小时数较少，分别不超过5%和0.6%。若能对这部分负荷采取相应削峰错峰措施，则可减少电网备用容量，提高设备总体利用效益。

图1 2011—2015年持续负荷曲线图

表1峰负荷累计时间 h

1.3 年最大利用小时数

年最大利用小时数是指全年用电量与年实际最大负荷相除所得的小时数tmax，是一个等效用电小时数，说明电力系统中设备被利用的时间及生产的均衡程度。“十二五”期间山西电网直调用电tmax呈波动下行走势，由于用电结构以高耗能重工业为主，tmax整体偏高，维持在6 700 h以上。

1.4 年负荷率统计

“十二五”期间山西电网直调用电年负荷率、年平均月负荷率、年平均日负荷率、年最小负荷率及其出现日期特点如下。

a)各负荷率指标均呈下降趋势，年负荷率表现为小幅波动、先升后降，年最小负荷率呈波动下行态势，这与产业结构调整、经济形势等因素有关。

b)年平均日负荷率、年平均月负荷率变动幅度均较小，分别在88.72%～90.38%、95.28%～97.53%之间波动。

c)年最小负荷率在72.62%～74.87%之间波动，分别出现在8、9、10、11、12月不等，规律不明显。

2 山西电网负荷月特性分析

2.1 月平均负荷曲线

“十二五”期间，山西电网直调用电月平均负荷月周期性与节假日和夏热冬冷四季分明的气候特征紧密相联。主要特征如下。

a）月平均负荷曲线呈不规则“W”型，1月和12月的负荷高。2、5、9、10月负荷低，7、8月负荷高。这与山西省气候特征紧密相关，冬季天气寒冷，有大量的取暖负荷；夏季有空调及排灌负荷。

b）一年中最大负荷出现在12月或1月，因为冬季的取暖负荷大于夏季的空调、排灌负荷。

c） “十二五”前3年整体负荷水平逐年上升，2014年受产能过剩、需求不旺影响，负荷有所下降，2015年负荷延续下降走势，下跌至2011年—2012年的负荷水平。

2.2 月负荷率统计

“十二五”期间山西电网直调用电月不均衡系数、月平均日负荷率具有以下特点。

a） 月负荷率反映了月内日电量分布的均衡性，其数值越接近100%，生产越均衡。各年月不均衡系数在夏季或者春节所在月份最低，夏季用电主要集中在高温时期，春节所在月份用电负荷波动大，因此夏季和春节前后用电分布的不均衡性更大。

b） 各年月平均日负荷率夏季最高，春季次之，冬季略低于春季，秋季最低。春节、国庆等大型节假日对月平均日负荷率影响明显，所在月份数值较低。

3 山西电网典型日负荷特性分析

3.1 典型日负荷曲线

选取夏、冬季最大负荷日作为典型日，进行负荷特性分析，“十二五”期间各年度典型日曲线如图2、3所示。

图2 2011—2015年夏季典型日负荷曲线图

图3 2011—2015年冬季典型日负荷曲线图

夏季典型日负荷曲线受工业生产、生活规律影响明显。最小负荷出现在凌晨，负荷在5:00—11:00快速攀升，直至进入午高峰时段（12:00—13:00），13:00以后负荷缓慢下降至下午平时段，该时段负荷水平较高且平稳运行，缓慢上升至18:00—19：00出现晚高峰，负荷略高变化不明显，21:00以后负荷快速下降，直至0:00—04:00的负荷低谷。

冬季典型日负荷曲线与夏季相比，负荷在6:00—10:00上升较缓，午高峰出现在 11:00— 12:00左右，比夏季提前1 h出现，午高峰以后经过短暂的平时段，16:00以后负荷曲线上升较陡，晚高峰出现在18:00—19:00，尖峰负荷更加明显，之后负荷急剧减少。2014年、2015年负荷曲线分别出现了21:00—22:00、20:00—21:00平缓时段，晚高峰后负荷持续下降至0:00—05:00负荷低谷。

3.2 典型日负荷特性指标

夏季典型日负荷率、最小负荷率整体高于冬季；夏季典型日最大负荷、最小负荷、峰谷差率整体低于冬季；“十二五”期间负荷率、最小负荷率均呈逐年下降趋势，峰谷差率呈逐年上升趋势。

4 结论

a） 从年负荷特性来看，“十二五”期间山西电网直调用电年最大负荷、负荷率指标均呈波动下降趋势；用电结构以高耗能重工业为主，负荷率、最大负荷利用小时数均处于较高水平。

b） 从月负荷特性来看，“十二五”期间山西电网直调用电月不均衡系数均在87%以上，夏季和春节所在月份相对较低；月平均负荷率在86%以上，夏季最高秋季最低。

c） 从典型日负荷特性来看，“十二五”期间山西电网直调用电典型日负荷率夏季高于冬季，整体呈逐年下降走势，峰谷差率逐年有所上升。

[1] 贺辉.电力负荷预测和负荷管理 [M].北京：中国电力出版社,2012:191-192.

Study on Load Characteristics of Shanxi Power Grid during the Twelfth Five-year Plan

HAN Yanbin,LIXuxia,WANG Zhigang

（State Grid Shanxi Electric Power Corporation Econom ic Research Institute, Taiyuan,Shanxi 030001,China)

According toawhole year8 760 hourspower load data ofShanxielectric dispatching during the Twelfth Five-year period,thispaperhasselected and analyzed the typicalcurve,characteristic index,mainly from the typicalday,monthly,annual features, then identified their characteristics,trendsand regularities.The paperprovides the premise for load forecasting,and also the basis for load management.

Shanxipowergrid;load curve;characteristic index

TM714

A

1671-0320（2016）05-0001-03

2016-05-13，

2016-07-22

韩艳宾（1985），女，山西忻州人，2007年毕业于中南财经政法大学市场营销专业，工程师，从事电网规划工作；

李旭霞（1976），女，山西襄汾人，2004年毕业于华北电力大学电力系统及其自动化专业，高级工程师，从事电网规划管理工作；

王志刚（1974），男，山西运城人，1996年毕业于武汉水利电力大学高电压与设备绝缘专业，高级工程师，从事电网建设管理工作。