4电力系统负荷

有功)负荷曲线 （1）年最大 有功 负荷曲线： ）年最大(有功 负荷曲线： 定义：一年内，每月（或每日） 定义：一年内，每月（或每日）最大有功负荷随时间的变化规律 用途：安排发电设备检修计划；制订机组新、扩建计划。 用途：安排发电设备检修计划；制订机组新、扩建计划。 注意：不同电网，不同气候条件，不同负荷构成——不曲线形状 注意：不同电网，不同气候条件，不同负荷构成 不曲线形状 同一地区，负荷发展——结构变化 结构变化——形状变化。 形状变化。 同一地区，负荷发展 结构变化 形状变化 北方： 年末（冬季） 例如 ——北方：年最大负荷 年末（冬季） 北方 南方： 年中（夏季） 南方：年最大负荷 年中（夏季）
第四章 电力系统负荷
4.2 负荷曲线
4.2.1 日负荷曲线
(1) (2) (3) 分类： 、 分类：P、Q 用途：制订发电计划、确定运行方式、 用途：制订发电计划、确定运行方式、电网规划 特性描述： 特性描述：
基本概念：峰荷、谷荷、 ① 基本概念：峰荷、谷荷、基荷
② 日平均负荷
Wd 1 24 1 Pav = = Pdt = ΣPk ∆t k 24 24 ∫0 24
i ∆ f* ]
R L = const X L = const 恒 定 阻 抗 模 型 ： Z L = R L + jX L 2 ɶ ˆ S = V L2 / Z L = (V L2 / Z L )( R L + jX L ) YL = 1/ Z L = G L − jB L G L = const B L = const or ɶ ˆ S = V L2YL = V L2 (G L + jB L )
第四章 电力系统负荷
4.3 负荷特性与负荷模型
4.3.2 负荷模型
(1)分类 分类 按是否考虑负荷动态特性：静态模型(代数方程) 动态模型(微分方程) 按是否考虑负荷动态特性：静态模型(代数方程)、动态模型(微分方程) 按模型的物理特性：机理模型、非机理模型(输入-输出模型) 按模型的物理特性：机理模型、非机理模型(输入-输出模型) 按是否考虑负荷非线性：线性模型、非线性模型 按是否考虑负荷非线性：线性模型、
b) 发电设备，也有相应的Tmax ，定义为：Tmax ＝ W/PGN.∑ 发电设备，也有相应的 定义为： c) Tmax是衡量发电和变电设备利用率的重要指标 —— 是衡量发电和变电设备利用率的重要指标 其配电容量利用率↑；电厂T 用户的 Tmax↑ ，其配电容量利用率 ；电厂 max↑，机组利用率 ，机组利用率↑ d) Tmax是计算电能损耗、安排发电计划、可靠性估算的基本依据。 是计算电能损耗、安排发电计划、可靠性估算的基本依据。
k =1
Tmax 的物理意义：耗电量 相等 的物理意义：
第四章 电力系统负荷
4.2 负荷曲线
4.2.2 年负荷曲线
(2) 年持续 有功 负荷曲线： 年持续(有功 负荷曲线： 有功)负荷曲线 的应用注意： ④ Tmax 的应用注意： a) Tmax 与负荷性质有关，年内负荷变化平缓（日内起伏小），其值越大。 与负荷性质有关，年内负荷变化平缓（日内起伏小），其值越大。 ），其值越大 —— 一般取值范围： 农电负荷： 一般取值范围： 农电负荷： 一班制工业负荷： 一班制工业负荷： 照明、生活用电： 照明、生活用电： 二班制工业负荷： 二班制工业负荷： 三班制工业负荷： 三班制工业负荷： Tmax ＝ 1000～1500 小时 ～ 1500～2200 ～ 2000～3000 ～ 3000～4500 ～ 6000～7000 ～
(2) 负荷静态模型的一般形式
静态模型： P 静态模型： = ϕp (V , f , α)
Q = ϕq (V, f ,α) ɺ Q(t) = ϕp (t, x, x,u,α)
ɺ 动态模型： 动态模型： (t) = ϕp (t, x, x, u, α) P
第四章 电力系统负荷
4.3 负荷特性与负荷模型
4.3.2 负荷模型
(3) 常用的负荷静态模型
ZIP模型： 模型： 模型
2 P = P 0 a p ( V /V 0 ) + b p ( V /V 0 ) + C p i[1 + ( ∂ P* / ∂ f ) f0
i ∆ f* ]
f0
2 Q = Q 0 a q ( V /V 0 ) + b q ( V /V 0 ) + C q i[1 + ( ∂ Q * / ∂ f ) V pu f pf V qu f qf P = P0 ( ) ( ) Q = Q0( ) ( ) 幂函数模型： 幂函数模型： V0 f0 V0 f0
电力系统基础
李培强 2010年 2010年3月
第四章 电力系统负荷
概述： 概述：
意义：电力系统的任务是向负荷安全、可靠、优质、经济地供电。 意义：电力系统的任务是向负荷安全、可靠、优质、经济地供电。 电力用户也称负荷的组成、负荷曲线、 电力用户也称负荷的组成、负荷曲线、负荷特性及其数学描述是电力 系统的规划设计、运行分析、调度管理应当熟悉的基本概念。 系统的规划设计、运行分析、调度管理应当熟悉的基本概念。 内容要求： 内容要求： 负荷的组成、负荷曲线及其特点与用途、负荷的表示、 负荷的组成、负荷曲线及其特点与用途、负荷的表示、负荷特性与负 荷模型——基本概念 荷模型 基本概念
第四章 电力系统负荷
4.1 负荷的组成
(1) 综合用电负荷(综合负荷 ：所有用电负荷设备从电网吸收功率的总和 综合用电负荷 综合负荷)： 综合负荷 按管理(供电 区域：变电站用电负荷、地区用电负荷、 供电)区域 ①按管理 供电 区域：变电站用电负荷、地区用电负荷、全网用电负荷 … 按行业划分：工业负荷、农业负荷、市政生活、 ②按行业划分：工业负荷、农业负荷、市政生活、商业与服务业 … 按用电设备：感应电动机、同步电动机、加热器、照明… ③按用电设备：感应电动机、同步电动机、加热器、照明 (2) 供电负荷：综合用电负荷 网络功率损耗 供电负荷：综合用电负荷+网络功率损耗 (3) 发电负荷：供电负荷+发电厂厂用电负荷 发电负荷：供电负荷 发电厂厂用电负荷
第四章 电力系统负荷
4.2 负荷曲线
4.2.2 年负荷曲线 年负荷曲线——年最大 有功 负荷曲线、年持续 有功 负荷曲线 年最大(有功 负荷曲线、年持续(有功 有功)负荷曲线 有功)负荷曲线
有功)负荷曲线 （2）年持续 有功 负荷曲线： ）年持续(有功 负荷曲线： 定义：一年内各负荷水平的负荷有功功率及其持续时间，按功率大→ ① 定义：一年内各负荷水平的负荷有功功率及其持续时间，按功率大→ 小顺序排列而绘制的曲线。 小顺序排列而绘制的曲线。
第四章 电力系统负荷
4.2 负荷曲线
4.2.1 日负荷曲线
(3) 特性描述： 特性描述：
③ 特性参数
同时系数(同时率) 同时系数(同时率)：
电力系统(全网) 电力系统(全网)日最大负荷 < ∑各用户日最大负荷 电力系统(全网) 电力系统(全网)日最小负荷 > ∑各用户日最小负荷 定义：电力系统的负荷同时率（同时系数） 定义：电力系统的负荷同时率（同时系数）Kt ：
电力系统日最大负荷(系统最大综合用电负荷) ( ) Kt = ∑各用户最大用电负荷
Kt <1
不同行业、不同系统、不同时间—— ——K 不同行业、不同系统、不同时间—— t 不同
Leabharlann Baidu
第四章 电力系统负荷
4.2 负荷曲线
4.2.2 年负荷曲线 年负荷曲线——年最大 有功 负荷曲线、年持续 有功 负荷曲线 年最大(有功 负荷曲线、年持续(有功 有功)负荷曲线 有功)负荷曲线
② 特点： t——不代表时刻顺序，而是某一P 的持续运行时间。 特点： 不代表时刻顺序，而是某一 的持续运行时间。 不代表时刻顺序 年最大负荷利用小时数： ③ 年最大负荷利用小时数：
Tmax W 1 ≜ = Pmax p max W=∫
8760 0
∫
8760
0 n
Pdt
Pdt ≈ ∑ Pi × (t k − t k −1 )
第四章 电力系统负荷
4.2 负荷曲线
定义： 定义：负荷功率随时间的变化规律 类型： 类型：
日负荷曲线,年负荷曲线 时间间隔 月负荷曲线, 季负荷曲线 用户负荷曲线 计量区域 母线负荷曲线,变电站负荷曲线 地区负荷曲线,全网负荷曲线 有功功率负荷曲线 功率性质 无功功率负荷曲线
第四章 电力系统负荷
4.3 负荷特性与负荷模型
4.3.1 负荷特性与负荷模型的基本概念
(1) 综合负荷 综合负荷——母线、电站、或线路所有用电设备的集合。 母线、 母线 电站、或线路所有用电设备的集合。 (2) 负荷特性 负荷特性——负荷功率与负荷母线电压及系统频率的关系。 负荷功率与负荷母线电压及系统频率的关系。 负荷功率与负荷母线电压及系统频率的关系 (3) 负荷特性分类 负荷特性分类 按覆盖范围：用电设备特性、行业特性、 ① 按覆盖范围：用电设备特性、行业特性、综合负荷特性 ② 按功率性质：有功负荷特性、无功负荷特性 按功率性质：有功负荷特性、 按引起负荷变化的原因： ③ 按引起负荷变化的原因： 负荷静态特性、 负荷动态特性； 负荷静态特性、 负荷动态特性； 负荷静态电压特性、 负荷静态电压特性、负荷静态频率特性 (4) 负荷特性的特点 分散性、时变性、随机性、非线性、高维性 分散性、时变性、随机性、非线性、 (5) 负荷模型与负荷建模 a) 负荷模型：负荷特性的物理（等值电路）和数学描述。 负荷模型：负荷特性的物理（等值电路）和数学描述。 b) 负荷建模：确定模型结构和模型参数。 负荷建模：确定模型结构和模型参数。
第四章 完