电力用户和电力负荷特性研究

李玉凤 夏远闯

摘 要：电力负荷是电力系统的重要组成部分，它作为电能的消耗者对电力系统的分析、设计与控制有着重要影响。利用負荷特性对用户进行分类有利于合理电价机制的形成，有助于电力销售公司制定营销策略。本文对电力用户和电力负荷特性进行了研究分析。

关键词：电力用户；电力负荷；特性研究

引言：电力负荷从电力系统的电源吸取的有功功率和无功功率随负荷端点的电压及系统频率变化而改变的规律。电力负荷是电力系统的重要组成部分，它作为电能的消耗者对电力系统的分析、设计与控制有着重要影响。

一、电力负荷的特点

电力负荷一般可以分为居民用电负荷，商业用电负荷、农、林、牧、渔用电负荷，工业用电负荷以及其它用电负荷等。不同类型的负荷具有不同的特点和规律。但受电力特点（即电能无法大量储存，电力的生产和消费必须在同一瞬间进行）的影响，电力负荷呈现出如下的共同特点：

1）电力系统的负荷是经常变化的，不但按小时变、按日变，而且按周变，按年变。但对电力系统的负荷曲线从每周来分析，负荷的变化是具有周期规律的。

2）电力负荷同时又是连续的，这是指在负荷曲线上任意相邻两点之间的变化是连续的，不存在奇点，从电力系统的稳定性要求可以找出负荷的连续性的原因。为了保证系统稳定运行，必须避免对系统造成大的冲击，无论是增加或是切除负荷时都要求负荷的变化大小在一定的范围之内。由于这个限制，负荷总量就表现为一个连续变化的过程，负荷曲线一般不会出现大的跃变。另外，由电力负荷的构成分析中可以看出电力负荷还具有非常明显的季节性特点。在比较温和的春、秋季节，由于温度、天气状况适合人们的工作和生活，这两季的负荷受天气影响程度较低。除了温度这个最主要的影响因素以外，电力负荷还受到降水量、湿度、风向等诸多因素的影响。

总而言之，从长时间观察，电力负荷具有周期性的特点；负荷变化是连续的，一般不会出现大的跃变；同时电力负荷对季节、温度、天气等是敏感的，不同的季节，不同地区的气候，以及温度的变化都会对负荷造成明显的影响。除此以外，随着电力市场的逐步深入，电力负荷会有新的特点出现，如需求侧管理方法的使用（如峰谷分时电价、可中断负荷等），高耗能企业的搬迁都会对负荷特性产生一定的影响，必须在进行分析时对其充分考虑。

二、电力用户负荷模拟方法

1在电力系统的分析计算中，模拟负荷特性的方法一般有以下4种。

①用恒定阻抗（或恒定功率、恒定电流）模拟负荷。这是最粗略的模拟方法，因而只适合某些近似计算。但因为这种方法比较简单，所以应用较为广泛。

②用负荷的静态特性模拟负荷。这种方法比用恒定阻抗（或恒定功率、恒定电流）模拟负荷要精确一些。它实质上是恒定阻抗、恒定电流、恒定功率3种简单形态按一定比例的组合。一般在动态稳定和潮流计算中可以采用这种模拟方法。

③考虑感应电动机机械暂态过程的典型综合负荷动态特性的负荷模型。因为感应电动机（见异步电动机）是电力系统负荷的主要成分，因此在暂态稳定计算中，往往采用这种负荷模型考虑感应电动机在暂态过程中其滑差变化对稳态等值电路阻抗值的影响。

④考虑感应电动机机电暂态过程的典型综合负荷动态特性的负荷模型。这是比较精确的负荷模型。它既考虑感应电动机的机械暂态过程，又考虑电动机的电磁暂态过程。

2电力用户负荷特性和负荷特性指标

电力系统的负荷随时间在不断发生变化，受到多种因素的影响，具有连续性和周期性的特点。掌握用电负荷的特性和变化规律，对于电力系统来讲可以有利于系统安全、稳定地运行，对于供电部门来讲可以获得最佳的经济效益，而对于用户来讲可以充分发挥每一度电能的效益。电力系统负荷特性就是指用电负荷的特点和性质，不同类型的用户负荷表现出不同的负荷特性

例如，在前面所述的各类负荷中，城市居民负荷具有经常的年增长以及明显的季节性波动特点，而居民负荷的季节性变化在很多情况下，直接影响系统峰值负荷的季节性变化，但其影响程度则取决于居民负荷在系统总负荷中所占的比例。尤其是随着电热器、空调装置、电风扇、电冰箱之类的敏感于气候的家用电器日益广泛地采用，使得居民负荷变化对系统峰值负荷变化的影响越来越大。

商业负荷也同样具有季节性变动的特性，而这种变化主要也是由于商业部门越来越广泛地采用空调、电风扇、制冷设备之类的敏感于气候的电器所致，并且这种趋势正在增长。

相对来说，工业负荷一般都是受气候影响较小的基础负荷。当然，这并不是说它一点不受影响。然而，由于工业负荷本身基础很大，尤其是由于三班连续生产，因此这类负荷变动较小。而其他各类负荷，根据他们的不同特点，也可能具有季节性等特点。

三、现阶段电力用户负荷分类存在的问题

一是同一行业内的用户可能具有不同的负荷特性。目前，供电部门对电力系统用户负荷进行分类，大多数依据的是用户负荷所属的行业以及用户的经济活动特点。然而，随着用户负荷设备的构成越来越复杂以及人们生产、生活方式的变化，同一行业内的用户负荷特性也并不完全一致，其负荷曲线可能存在着较大的差异。

二是不能反映出电网的变化和差异。随着经济和社会的发展，电网中会不断出现一些新的类型的用户负荷，而这些类型的用户负荷可能会与已经定义的用户负荷类型之间存在着较大的差异，因此需要重新考虑对其类型的划分与定义。并且不同地区电网之间的负荷构成也存在一定的差别，应当针对实际情况对电网的负荷类型进行划分。

三是分类结果不准确，影响了在此基础上的进一步应用。传统的负荷分类方法，没有充分考虑用户负荷的实际特性和变化规律，缺乏理论依据，存在着较大的人为因素，降低了分类结果的准确性和合理性，使得在此基础的一些应用受到影响，例如降低了分类负荷预测的准确性，电价制定的不尽合理等等。

因此，为解决上述存在的问题，需要研究一种科学准确的负荷分类方法，为供电部门进行负荷分类以及在此基础上的应用提供有力的参考和依据。

结束语

电力用户负荷分类已经成为一项十分重要的基础性工作，深入研究电力负荷分类的方法及应用，有利于及时掌握用电负荷的变化规律和发展趋势，有利于用电负荷的科学管理，有利于计划用电工作的开展。

参考文献：

[1]张忠华.电力系统负荷分类研究[D].天津：天津大学，2015.

[2]刘晨晖.电力系统负荷预报理论与方法[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2016.