电力系统负荷
电力系统负荷特性分析
电力系统负荷特性分析在当今社会，电力已经成为了我们生活和生产中不可或缺的能源形式。
电力系统的稳定运行对于保障社会的正常运转至关重要，而其中电力系统负荷特性的分析则是理解和优化电力系统运行的关键环节。
电力系统负荷，简单来说，就是电力用户在不同时间内对电力的需求。
它不是一个恒定不变的量，而是随着时间、季节、天气、用户行为等多种因素的变化而不断变化的。
这些变化具有一定的规律和特点，通过对这些规律和特点的深入研究和分析，我们能够更好地预测电力需求、规划电力生产和配送，从而提高电力系统的可靠性和经济性。
电力系统负荷特性可以从多个角度进行分析。
首先是时间特性，这是最为直观和常见的分析角度。
在一天当中，负荷通常呈现出明显的峰谷变化。
早上起床后，人们开始使用各种电器，负荷逐渐上升；到了上午和下午的工作时间，工厂、办公楼等场所的用电设备全力运行，负荷达到较高水平；晚上下班后，家庭用电增加，但工业用电减少，负荷会有所波动；深夜时分，大部分用户处于休息状态，负荷降至低谷。
这种日负荷曲线的峰谷差异，给电力系统的运行带来了挑战。
为了满足高峰时段的用电需求，电力系统需要具备足够的发电和输电能力，但在低谷时段，这些能力可能会出现闲置，造成资源浪费。
从季节的角度来看，负荷特性也有显著的差异。
夏季由于气温升高，空调等制冷设备的使用大幅增加，导致负荷显著上升，形成夏季用电高峰；冬季则因为取暖设备的使用，负荷也会有所增加，但通常不如夏季明显。
此外，在一些地区，春秋季节的负荷相对较为平稳。
这种季节性的负荷变化，要求电力系统在不同季节进行有针对性的规划和调整。
除了时间和季节，天气因素对负荷特性也有着重要的影响。
在炎热的天气里，空调负荷会急剧上升；在寒冷的天气中，取暖负荷相应增加。
而在极端天气条件下，如暴雨、台风等，可能会导致部分电力设施受损，影响供电可靠性，进而引起负荷的异常变化。
另外，节假日也是影响负荷特性的一个因素。
在法定节假日，特别是长假期间，工厂、企业等生产性用电减少，而旅游景区、商业中心等地的用电可能会增加。
简述电力系统的负荷的分类
电力系统负荷的分类一、引言电力系统是指由发电厂、输电线路、变电站和配电网等组成的能量传输与分配系统。
其中，负荷（Load）是指接受电力供应的用电设备和用户。
负荷分类是对负荷进行划分，以便更好地了解和管理电力系统的能量需求和供给。
二、电力负荷的类型电力负荷的分类可以从多个角度进行划分。
下面将根据不同的分类标准对电力负荷进行详细介绍。
2.1 按使用性质分类根据电力负荷所属的使用性质，可以将其分为以下几类：2.1.1 生产负荷生产负荷主要指工业、矿山和农业等领域中的电力需求。
生产负荷通常具有较大的功率需求，主要用于驱动机械设备、实施生产工艺和提供动力等。
2.1.2 居民负荷居民负荷主要指居民住宅区域中的电力需求。
居民负荷通常具有较小的功率需求，主要用于供应照明、家用电器和空调等设备。
2.1.3 商业负荷商业负荷主要指商业场所中的电力需求，如商店、写字楼和酒店等。
商业负荷通常具有较为平稳的功率需求，主要用于供应照明、空调、电脑和设备等。
2.2 按负荷特性分类根据电力负荷的特性，可以将其分为以下几类：2.2.1 峰值负荷峰值负荷指在一定时间范围内，电力系统所出现的最大功率需求。
峰值负荷通常出现在白天的高峰时段，如工业用电的上班时间、居民用电的早晚高峰。
2.2.2 平谷负荷平谷负荷指在一定时间范围内，电力系统功率需求的较为稳定和平缓的部分。
平谷负荷通常出现在白天的非峰值时段和夜间时段，如工业用电的午休时间、居民用电的白天非高峰时段。
2.2.3 波动负荷波动负荷指在一定时间范围内，电力系统功率需求的快速增加或减少。
波动负荷通常出现在瞬时电力需求的大幅波动，如工业用电由于生产需求的变化或天气变化而引起的波动。
2.3 按负荷规模分类根据电力负荷的规模，可以将其分为以下几类：2.3.1 大型负荷大型负荷通常指功率需求较大的工业用户和市区的商业综合体等。
大型负荷对电力系统的稳定性和供应能力要求较高。
2.3.2 中小型负荷中小型负荷通常指办公楼、写字楼、商铺和农村地区等的电力需求。
电力系统的负荷
电力系统的负荷电力系统中所有用电设备消耗的功率称为电力系统的负荷。
其中把电能转换为其他能量形式（如机械能、光能、热能等），并在用电设备中真实消耗掉的功率称为有功负荷。
电动机带动风机、水泵、机床和轧钢设备等机械，完成电能转换为机械能还要消耗无功。
例如，异步电动机要带动机械，需要在其定子中产生磁场，通过电磁感应在其转子中感应出电流，使转子转动，从而带动机械运转。
这种为产生磁场所消耗的功率称为无功功率。
变压器要变换电压，也需要在其一次绕组中产生磁场，才能在二次绕组中感应出电压，同样要消耗无功功率。
因此，没有无功，电动机就转不动，变压器也不能转换电压。
无功功率和有功功率同样重要，只是因为无功完成的是电磁能量的相互转换，不直接作功，才称为“无功”的。
电力系统负荷包括有功功率和无功功率，其全部功率称为视在功率，等于电压和电流的乘积（单位千伏安）。
有功功率与视在功率的比值称为功率因数。
电动机在额定负荷下的功率因数为0．8左右，负荷越小，其值越低；普通白炽灯和电热炉，不消耗无功，功率因数等于1。
电力系统负荷随时间而不断变化，具有随机性，其变化情况用负荷曲线来表示。
通常有日负荷曲线、月负荷曲线（国外多用周负荷曲线）、年负荷曲线。
图7—2所示为年、日负荷曲线图。
年负荷曲线表示的是每月的最高负荷值。
日负荷曲线是将电力系统每日24h的负荷绘制成的曲线。
日负荷曲线中负荷曲线的最高点为日最大负荷（又称为高峰负荷），负荷曲线的最低点为最小负荷（又称为低谷负荷），它们是一天内负荷变化的两个极限值，高峰负荷与低谷负荷之差称为峰谷差。
峰谷差越大，电力调峰的难度也就越大。
根据负荷曲线可求出日平均负荷。
日平均负荷与最高负荷的百分比值，称为负荷率。
负荷率高，则设备利用率高。
最小负荷水平线以下部分称为基荷；平均负荷水平线以上的部分为峰荷；最小负荷与平均负荷之间的部分称为腰荷。
为了满足系统负荷的需要，应进行负荷预测工作，绘制不同用途的负荷曲线。
简述电力系统的负荷的分类
简述电力系统的负荷的分类电力系统的负荷是指电力系统中需要供电的各种用电设备和用电场所所需的电能。
根据负荷的性质和用途，可以将电力系统的负荷分为以下几类：1. 工业负荷：工业负荷是指各种工业生产设备和工厂所需的电能。
工业负荷通常具有较大的功率和较长的运行时间，对电力系统的稳定性和可靠性要求较高。
2. 商业负荷：商业负荷是指商业场所和办公场所所需的电能，如商场、超市、写字楼等。
商业负荷通常具有较小的功率和较短的运行时间，但对电力系统的质量和稳定性要求较高。
3. 居民负荷：居民负荷是指住宅区和家庭所需的电能。
居民负荷通常具有较小的功率和较短的运行时间，但对电力系统的供电可靠性和安全性要求较高。
4. 农业负荷：农业负荷是指农业生产设备和农村用电所需的电能。
农业负荷通常具有较小的功率和较长的运行时间，对电力系统的供电可靠性和稳定性要求较高。
5. 公共服务负荷：公共服务负荷是指各种公共设施和服务所需的电能，如医院、学校、图书馆、博物馆等。
公共服务负荷对电力系统的供电可靠性和安全性要求较高。
6. 特殊负荷：特殊负荷是指一些特殊用途的电能需求，如电力铁路、电力船舶、电力飞机等。
这些负荷通常具有较大的功率和较长的运行时间，对电力系统的供电可靠性和稳定性要求极高。
电力系统的负荷分类是电力系统规划和设计的重要依据，也是电力系统运行和管理的重要指导。
在电力系统的负荷管理中，需要根据不同负荷的特点和需求，采取不同的供电策略和措施，以保证电力系统的供电质量和稳定性。
同时，还需要加强对负荷的监测和预测，及时调整供电计划和措施，以适应负荷的变化和需求。
第五章：电力系统负荷
把用户所消耗的总用电负荷再加上网络中线路和变压器所 损耗的功率就是系统中各个发电厂所应供给的功率， 损耗的功率就是系统中各个发电厂所应供给的功率，称其 为系统的供电负荷。 为系统的供电负荷。 供电负荷再加上发电厂本身所消耗的功率(发电厂的自用 供电负荷再加上发电厂本身所消耗的功率( 电)就是系统中各个发电厂所应发出的总功率。 就是系统中各个发电厂所应发出的总功率。
三、电力系统的年负荷曲线和年最大负荷利用小时数
年最大负荷P 年最大负荷 max ：指全年中消耗电能最多的半小时的平均 功率， 功率，即 P =P
m ax 30
年最大负荷利用小时数Tmax:若用户始终保持最大负荷 年最大负荷利用小时数Tmax:若用户始终保持最大负荷 Tmax: Pmax运行 经过Tmax 运行， Pmax运行，经过Tmax 后所消耗的电能恰好等于全年的实 际耗电量。 际耗电量。
2．负荷的分类 (1)按物理性能分类 可分为有功负荷与无功负荷。 按物理性能分类： (1)按物理性能分类：可分为有功负荷与无功负荷。 (2)按电力生产和销售过程分类：可分为发电负荷、 (2)按电力生产和销售过程分类：可分为发电负荷、供电负 按电力生产和销售过程分类 荷和用电负荷等。 荷和用电负荷等。 (3)按突然中断供电对用户所造成的损失分类： (3)按突然中断供电对用户所造成的损失分类： 按突然中断供电对用户所造成的损失分类 一级负荷：中断供电将造成人身伤亡，重大设备损坏， 一级负荷：中断供电将造成人身伤亡，重大设备损坏，重大 产品报废，或在政治、经济上造成重大损失。 产品报废，或在政治、经济上造成重大损失。 供电方式:由两个独立电源供电。 供电方式 由两个独立电源供电。 由两个独立电源供电 二级负荷：中断供电将造成主要设备损坏，大量产品报废， 二级负荷：中断供电将造成主要设备损坏，大量产品报废， 重点企业大量减产，或在政治、经济上造成较大损失。 重点企业大量减产，或在政治、经济上造成较大损失。 供电方式:由双回路供电。 供电方式 由双回路供电。 供电 三级负荷：所有不属于一、二级负荷的电力负荷。 三级负荷：所有不属于一、二级负荷的电力负荷。 供电方式:对供电电源无特殊要求。 供电方式 对供电电源无特殊要求。 对供电电源无特殊要求
电力系统负荷的分类
电力系统负荷的分类
1. 居民负荷，就像我们家里各种各样的电器，空调呀、电视呀、冰箱呀，这些都是居民负荷的一部分呢！咱每天回到家，一打开这些电器，这不就在给电力系统增添居民负荷嘛！
2. 商业负荷，那可是商场、店铺里的那些设备哦！比如商场里的灯光、电梯，这不就跟我们平时逛街看到的一样嘛，那些都是商业负荷在起作用呢！
3. 工业负荷，哎呀，那可是工厂里的大家伙们啊，大型机器轰轰响个不停，它们运作起来可需要大量电力呢，这就是强大的工业负荷呀！
4. 农业负荷，好比灌溉的水泵、养殖的设备，这些在农田和养殖场里忙碌的家伙们，也在产生着农业负荷呢！
5. 照明负荷，晚上走在路上，那些明亮的路灯，那就是照明负荷呀，照亮我们回家的路呢！
6. 动力负荷，像那些电动工具，比如钻孔机啥的，启动起来马力十足，这就是动力负荷的表现呢！
7. 季节性负荷，夏天热的时候空调用得多，冬天冷的时候暖气需求大，这不就是季节性负荷嘛，还挺明显的呢！
8. 高峰负荷，就像上下班高峰期的交通一样，大家都在这个时候集中用电，这就是高峰负荷啦，那电力压力可大啦！
9. 低谷负荷，到了夜里大家都睡了，用电少了，这不就是低谷负荷嘛，和白天形成鲜明对比呢！
我觉得啊，了解电力系统负荷的分类真的很重要，这能让我们更好地明白电是怎么被使用和分配的，也能让我们更加珍惜每一度电呀！。
简述电力系统的负荷的分类
简述电力系统的负荷的分类电力系统是由发电、输电、配电等组成的能源供应系统，而负荷则是指电力系统中消耗电能的设备、用户的总和。
根据负荷的性质和使用方式的不同，可以将电力系统的负荷分为以下几类。
一、家庭负荷家庭负荷是指居民家庭所消耗的电能。
随着人们生活水平的不断提高，家庭负荷在电力系统中所占比例也越来越大。
家庭负荷的特点是波动性较大，早晚高峰时段需求量较大，而其他时间段需求相对较低。
家庭负荷的主要用电设备包括照明、空调、电视、冰箱、洗衣机等。
二、商业负荷商业负荷是指商业建筑、办公楼、购物中心等场所所消耗的电能。
商业负荷的特点是用电设备较多、用电量较大，并且一般呈现出较为平稳的负荷曲线。
商业负荷的主要用电设备包括照明、空调、电脑、打印机、电梯等。
三、工业负荷工业负荷是指工业生产过程中所消耗的电能。
工业负荷的特点是用电设备种类繁多、用电量大且波动性较大。
不同行业的工业负荷特点也各不相同，例如冶金行业主要用电设备包括电炉、电机等；化工行业主要用电设备包括反应釜、泵、压缩机等。
四、农业负荷农业负荷是指农业生产过程中所消耗的电能。
农业负荷的特点是季节性较强，且不同季节的负荷需求有所差异。
农业负荷的主要用电设备包括灌溉设备、农机具、温室设备等。
五、交通负荷交通负荷是指交通运输过程中所消耗的电能。
交通负荷的特点是集中在城市交通系统中，主要用于城市轨道交通、电动汽车充电桩等。
随着电动汽车的普及，交通负荷在电力系统中的比例逐渐增大。
六、特殊负荷特殊负荷是指一些特殊行业或特殊设备所消耗的电能。
例如医疗机构的医疗设备、科研机构的实验设备等。
这些特殊负荷的特点是用电设备种类特殊、用电量相对较小。
总的来说，电力系统的负荷可以按照使用方式、性质以及行业来进行分类。
不同类型的负荷具有不同的特点和需求，电力系统需要根据负荷的特点来合理调度电力资源，以确保供需平衡和电网的安全稳定运行。
同时，随着社会的发展和技术的进步，负荷的结构也在不断变化，电力系统需要不断适应和应对这些变化，以满足人们对电能的需求。
2-电力系统的负荷(2015-10 授课用)
52
本课程中，对负荷模型一般都作简化处理。
潮流计算中，负荷常用恒定功率表示，必要时也采 用线性化的静态特性。
短路计算中，负荷或表示为含源阻抗支路，或表示 为恒定阻抗支路。 稳定计算中，综合负荷可表示为恒定阻抗、静态特 性或不同比例的恒定阻抗和异步电动机的组合。
53
五、什么是负荷预测？
利用已知的历史负荷、气象信息等，结合人工经 验，预测未来的负荷变化。 重要性：可类比产品市场预测，电能不能大量存 储，对预测精度要求高。
的恒阻抗+ 60%的恒功率）。
（2）暂态计算也可用多项式静态负荷模型，但在
低电压下(0.6pu) 多转化为恒阻抗模型。多数情况
下，采用包含一定比例电动机的动态负荷模型。
51
（3）在电力系统动态分析中,对负荷模型不太
敏感的负荷点可采用静态负荷模型。当结果对负
荷模型的灵敏度较高时,应当采用动态负荷模型。
d ( P / PN ) PU d (U / U N )
电压特性系数
Pf
P U
f f N
频率特性系数
QU
f f N
Qf
U 2 P PN ( ) UN U 2 Q QN ( ) UN
f fN
d ( P / PN ) Pf d ( f / f N ) U U
间接特征量： 峰谷差 日用电量A 日平均负荷Pav 日负荷率 最小负荷系数
21
日有功负荷曲线图
日负荷率
Pav km Pmax
最小负荷系数
Pmin Pmax
电力负荷分类
电力负荷分类
根据不同的分类标准，电力负荷可以被分为不同的类型。
以下是一些常见的电力负荷分类：
1. 按照负荷性质分类：
- 有功负荷：指实际消耗的电能，包括工业、商业、居民等各类用电负荷。
- 无功负荷：指不消耗电能，但会对电力系统产生影响的负荷，如电感、电容等。
- 视在负荷：指电力系统中的总负荷，包括有功负荷和无功负荷的综合。
2. 按照负荷特性分类：
- 恒负荷：指在一定时间内负荷基本保持不变的负荷。
- 变负荷：指负荷随时间或负荷变化而变化的负荷。
3. 按照负荷性质和负荷特性分类：
- 纯电阻负荷：指只有电阻的负荷。
- 混合负荷：指既有电阻负荷又有无功负荷的负荷。
4. 按照负荷来源分类：
- 内部负荷：指由电力系统内部设备产生的负荷，如发电机、变压器等。
- 外部负荷：指由外部用户产生的负荷，如工业、商业、居民等各类用电负荷。
以上是一些常见的电力负荷分类，不同的分类方法适用于不同的应用场景。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的分类方法来进行负荷管理和电力调度。
电力系统的负荷
U UN
2
BP
U UN
CP
Q
QN
AQ
U UN
2
BQ
U UN
CQ
32
1
2 3
P
PN
AP
U UN
2
BP
U UN
CP
Q
QN
AQ
U UN
2
BQ
U UN
CQ
1------等效恒定阻抗负荷 2------等效恒定电流负荷 3------等效恒定功率负荷
33
思考题？
AP、BP、CP AQ、BQ、CQ
✓若不计负荷的频率特性
31
P
PN
AP
U UN
2
BP
U UN
CP
1
d(P / PN ) d( f / fN )
f
N
f fN
Q
QN
AQ
U UN
2
BQ
U UN
CQ
1
d(Q / QN ) d( f / fN )
fN
f fN
P
PN
AP
29
(一)多项式负荷静态特性
P
PN
AP
U UN
2
BP
U UN
CP
1
d(P / PN ) d( f / fN )
f
N
f fN
Q
QN
AQ
U UN
2
BQ
U UN
CQ
1
d(Q / QN ) d( f / fN )
fN
f fN
负荷的电压特性
负荷的频率特性
30
❖负荷静态模型系数的意义
电力系统中的电力负荷
电力系统中的电力负荷在现代工业社会中，电力负荷是一个不可或缺的概念。
它代表了电力系统中所需的电能总量，是电网运行的关键参数之一。
电力负荷的合理控制和管理对于电力系统的可靠供电、安全运行和经济性至关重要。
本文将深入探讨电力系统中的电力负荷及其相关问题，以及如何对电力负荷进行合理调控。
一、电力负荷的定义与分类电力负荷是指电力系统在特定时间段内所需的电能总量。
根据电力负荷的特点和使用方式，可以将电力负荷分为以下几类：1. 基本负荷：基本负荷是指电力系统中持续时间较长、稳定且需求量相对固定的负荷，例如居民生活用电等。
基本负荷对电力系统的稳定供电有着重要作用。
2. 峰值负荷：峰值负荷是指电力系统中短时间内需求量达到最高峰的负荷，常常出现在白天用电高峰期，如工业生产用电、商业建筑用电等。
峰值负荷对电力系统的供电能力和负荷承受能力提出了较高的要求。
3. 谷值负荷：谷值负荷是指电力系统中需求量最低的负荷，常常出现在夜间用电谷峰期。
谷值负荷是电力系统中对电能资源的有效利用，以及实现能源节约和环境保护的重要环节。
二、电力负荷的影响因素电力负荷的大小与电力系统的运行和发展密切相关，受到多种因素的影响。
以下是一些常见的影响电力负荷的因素：1. 人口数量和生活方式：人口数量和生活方式的变化将直接影响到电力负荷的需求。
例如，人口增长和生活水平提高将带来对电力的更大需求。
2. 工业规模和生产活动：工业规模的扩张和生产活动的增加会导致电力负荷的增加，尤其是在工业生产用电方面。
3. 气候条件和季节变化：气候条件和季节变化对电力负荷的波动也有重要影响。
例如，在夏季高温时期，空调的使用将导致电力负荷的瞬时增加。
4. 能源政策和环保要求：能源政策和环保要求对电力负荷的结构和发展具有较大的引导作用。
鼓励清洁能源和能源节约的政策将对电力负荷的发展产生重要影响。
三、电力负荷管理的方法与挑战为了确保电力系统的可靠运行和供电安全，电力负荷需要进行合理的管理和控制。
电力系统的负荷和负荷曲线
∫
8760
Pdt
t1
t2 Tmax
t3
8760
t
年最大负荷曲线
表1-2 各类用户的年最大负荷利用小时数
负 荷 类 型 Tmax/h
2000~3000 1500~2200 3000~4500 6000~7000 1000~1500
户内照明及生活用电 一班制企业用电 二班制企业用电 三班制企业用电 农 灌 用 电
2. 年最大负荷曲线：描述一年内每月（或每日）最大有 功功率负荷变化的情况 3. 年持续负荷曲线：按一年中系统负荷的数值大小及其 持续小时数顺序排列绘制而成 全年耗电量 P P1 8760 Pmax P2 A= Pdt
∫
0
最大负荷利用小时数 Tmax
P3
Tmax
A 1 = = P ax P ax m m
A=PmaxTmax
1-2 电力系统的负荷和负荷曲线
一．电力系统的负荷
1、负荷：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功
率总和。也称电力系统的综合用电负荷。 率总和。也称电力系统的综合用电负荷。是所有用户 电力系统的综合用电负荷 的负荷总加。 的负荷总加。
2、负荷分类（按负荷性质分类）：工业、农业、交通运 负荷分类（按负荷性质分类） 工业、农业、
24
日平均负荷
Ad 1 P = = ∫ Pdt av 24 24 0
24
Ad = ∫ Pdt
0
负荷率km
P km = av P max
最小负荷系数α
P α = min P max
(a） ） 钢铁工业负荷； 钢铁工业负荷； (b) 食品工业负荷； 食品工业负荷； (c) 农村加工负荷； 农村加工负荷； (d) 市政生活负荷
第9章 电力系统的负荷
W = PmaxTmax
9.3 负荷特性与负荷模型
一、负荷特性 1.综合负荷 综合负荷： 1.综合负荷： 一定数量的各类用电设备及相关的变配电设备的组合。 一定数量的各类用电设备及相关的变配电设备的组合。可以 表示一个企业或一个地区的总负荷。 表示一个企业或一个地区的总负荷。 2.负荷特性 负荷特性： 2.负荷特性： 反映综合负荷的功率是随运行参数（电压和频率） 反映综合负荷的功率是随运行参数（电压和频率）的变化而 变化的曲线或数学表达式。 变化的曲线或数学表达式。 3.负荷特性包括： 3.负荷特性包括： 负荷特性包括 动态特性和静态特性； 动态特性和静态特性； 频率特性和电压特性。 频率特性和电压特性。
∫
8760
0
Pdt
0
t1
t2
Tmax
t3
8760
t
各类用户的年最大负荷利用小时数 负 荷 类 型 Tmax/h 2000~3000 1500~2200 3000~4500 6000~7000 1000~1500
户内照明及生活用电 一班制企业用电 二班制企业用电 三班制企业用电 农 灌 用 电
全年耗电量的近似估算
第9章 电力系统的负荷
主要内容： 主要内容：
负荷的分类及组成；负荷曲线； 负荷的分类及组成；负荷曲线；负荷特性及模型
9.1 负荷的组成
1.电力系统的负荷： 1.电力系统的负荷： 电力系统的负荷 系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和。 系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和。也称 电力系统的综合用电负荷 是所有用户的负荷总加。 综合用电负荷。 电力系统的综合用电负荷。是所有用户的负荷总加。 2.负荷分类 负荷分类： 2.负荷分类： 按负荷性质：工业、农业、交通运输业、商业、生活等； 按负荷性质：工业、农业、交通运输业、商业、生活等； 按供电可靠性：一级负荷、二级负荷、三级负荷。 按供电可靠性：一级负荷、二级负荷、三级负荷。 3.电力系统的供电负荷 电力系统的供电负荷： 3.电力系统的供电负荷： 综合用电负荷加上电力网的功率损耗。 综合用电负荷加上电力网的功率损耗。 4.电力系统的发电负荷 电力系统的发电负荷： 4.电力系统的发电负荷： 供电负荷加上发电厂厂用电消耗的功率。 供电负荷加上发电厂厂用电消耗的功率。
电力系统中负荷特性分析与优化方法
电力系统中负荷特性分析与优化方法在现代社会，电力系统的稳定运行对于各行各业以及人们的日常生活至关重要。
而负荷作为电力系统中的重要组成部分，其特性的准确分析和优化方法的有效应用，对于提高电力系统的效率、可靠性和经济性具有关键意义。
一、电力系统负荷特性概述电力负荷是指电力系统中用户在某一时刻所消耗的电功率总和。
负荷特性则是描述负荷功率随时间变化的规律和特点。
它受到多种因素的影响，如季节变化、天气条件、用户类型、社会经济活动等。
从时间尺度上来看，负荷特性可以分为短期负荷特性和长期负荷特性。
短期负荷特性通常指一天、一周或一个月内的负荷变化，其特点是具有明显的周期性和波动性。
例如，在工作日和休息日，负荷曲线往往有较大差异；在夏季和冬季，由于空调和采暖设备的使用，负荷也会有显著不同。
长期负荷特性则是指以年为单位的负荷变化趋势，它与经济发展、人口增长、产业结构调整等宏观因素密切相关。
二、负荷特性的分类及特点（一）居民负荷特性居民负荷主要包括家庭照明、电器设备、空调等的用电。
其特点是具有较强的季节性和时间性。
在夏季高温和冬季寒冷时，空调和采暖设备的使用会导致负荷大幅增加；而在夜间和清晨，负荷相对较低。
此外，节假日期间居民负荷也会有所变化，如春节期间居民用电量通常会增加。
（二）商业负荷特性商业负荷涵盖商场、写字楼、酒店等场所的用电。
这类负荷的特点是工作日和非工作日的差异较大，白天负荷较高，夜间负荷较低。
而且，商业负荷对供电质量和可靠性要求较高，因为停电可能会给商业运营带来较大损失。
（三）工业负荷特性工业负荷包括各类工厂的生产设备用电。
其特点是负荷较为稳定，但不同行业的负荷特性差异明显。
例如，钢铁厂、化工厂等高耗能企业的负荷较大且持续时间长；而电子厂、服装厂等轻工业的负荷相对较小且变化较为灵活。
三、负荷特性的影响因素（一）气候因素气温、湿度、风速等气候条件对负荷有直接影响。
在炎热的夏季，空调制冷负荷增加；在寒冷的冬季，采暖负荷上升。
电力系统中的电力负荷
电力系统中的电力负荷电力是现代社会中不可或缺的能源之一，而电力系统是将电力从发电站输送到用户的关键组成部分。
在电力系统中，电力负荷是指用户在特定时间段内所需的电能量。
电力负荷的合理调度和管理对于确保电力系统的稳定运行和满足用户需求至关重要。
本文将探讨电力系统中的电力负荷问题，包括负荷的分类、负荷预测和负荷调度等内容。
一、负荷的分类在电力系统中，负荷可以分为三类：基础负荷、峰值负荷和调度负荷。
（1）基础负荷：基础负荷是指经过统计和分析后，长时间内负荷变化相对较为平稳的负荷。
例如居民区、工商业建筑的常规用电等。
基础负荷通常是稳定且可预测的，对电力系统的影响较小。
（2）峰值负荷：峰值负荷是指每天出现在电力系统中的负荷高峰时段的负荷。
例如夏季高温时期空调用电集中、工业生产用电高峰等。
峰值负荷具有明显的波动性和不确定性，对电力系统的安全性和稳定性提出了更高的要求。
（3）调度负荷：调度负荷是指供电公司根据用户的需求和电源的情况进行调整和分配的负荷。
例如根据用户用电量的变化进行调峰，平衡供需关系。
调度负荷对于保障电力系统的平稳运行至关重要。
二、负荷预测负荷预测是根据历史数据和外部因素，对未来一段时间内的负荷情况进行估计和预测。
负荷预测可以提供给电力公司制定合理的生产和调度计划，并为电力市场交易提供参考。
负荷预测的方法可以分为统计法、神经网络法以及混合方法等。
统计法通过对历史数据进行统计和分析，建立数学模型来预测未来的负荷变化趋势。
神经网络法利用人工神经网络对大量历史数据进行学习和训练，从而实现负荷预测。
混合方法是将多种方法结合使用，提高预测准确性和稳定性。
负荷预测需要考虑诸多因素，如气象因素、节假日、工商业变动等。
准确的负荷预测可以提高电力系统的运行效率，降低成本，并确保电力供应的可靠性和稳定性。
三、负荷调度负荷调度是指根据负荷预测的结果，合理安排电力供应和用户需求之间的平衡。
负荷调度需要综合考虑电源供给能力、负荷需求情况和电力系统的安全要求。
第三章 电力系统负荷
f fN
Pf
d ( P / PN ) d ( f / f N ) U U
N
Qf
注意：当涉及的节点电压幅值变化范围过大时，采用 静态模型将会使误差过大，常采用的方式是在不同电 压范围内采用不同的模型参数，或者当电压低于0.30.7时程序将负荷简单处理成恒定阻抗。
考虑：电力网损耗的功率（线损负荷）
供电负荷：用电负荷+线损负荷的功率 ， 即：电力系统中各发电厂应提供的负荷。
考虑：发电厂本身所消耗的功率（发电厂用电负荷）
发电负荷：供电负荷+发电厂用电负荷
3
2、按供电可靠性分类：
一类负荷：煤矿、大型医院；大型冶炼厂，军事 基地；国家重要机关，城市公用照明等。
供电方式：应由两个独立电源供电。有特殊要 求的一类负荷，两个独立电源应该来自不同的变 电站。 独立电源：任意一个电源故障或停电检修时， 不影响其他电源供电。 注： 若一级负荷容量不大，可采用蓄电池组、 自备发电机等作为备用电源，也可从临近单位独 立供电系统中引出低压作为第二个独立电源。
★ 实测法 测量复杂，要求高，难度较大。
负荷电压特性和频率特性
23
★ 辨识法 将负荷当成一整体，根据现场采集的测量数据， 确定负荷模型的结构，然后辨识所采集的数据得 出模型所需参数。
辨识常用方法
最小二乘法
卡尔曼滤波法 非线性递归滤波法
24
3、负荷静态特性及模型
P FP (U , f )
0.4657 00 0.4557 00 1.0755 04 1.0539 04 1.0323 04 1.1849 44 1.1633 44 1.1417 44 0.9387 04
0.4657 00 0.4557 00 1.0755 04 1.0539 04 1.0323 04 1.1849 44 1.1633 44 1.1417 44 0.9387 04
电力系统中一级负荷二级负荷三级负荷的划分依据
电力系统中一级负荷二级负荷三级负荷的划分依据电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷的划分依据概述：电力系统的负荷划分是为了更有效地管理和运营电力系统，便于能源调度和供需平衡。
一级负荷、二级负荷和三级负荷是常见的划分方式，其依据主要包括电力需求、重要性和灵活性。
一级负荷的划分依据：一级负荷主要指的是对电力供应具有决定性影响力的负荷，其划分依据主要包括以下几个方面：1. 电力需求：一级负荷通常是指大型工业企业、重要公共设施或行业组织的负荷。
这些负荷对电力的需求量大、稳定性要求高，对电力系统的稳定运行具有重要性。
2. 重要性：一级负荷对社会经济运行和生活的正常进行具有重要影响。
例如，它们可能是关键的基础设施，如医院、银行、通信中心等，或者是关键的生产工厂，如电力厂、化工厂等。
3. 灵活性：一级负荷需要具备较高的灵活性，能够根据电力系统的需求进行调整和管理。
这些负荷可能需要进行最优化的能源调度，以满足不同时间段和电网的需求变化。
二级负荷的划分依据：二级负荷是相对于一级负荷而言的，主要是指那些对电力供应有较大影响，但对整个系统的稳定性要求相对较低的负荷。
其划分依据如下：1. 电力需求：二级负荷通常是指中小型工业企业、商业建筑或行业组织的负荷。
这些负荷对电力的需求量相对较小，但对业务运转和经济效益有一定影响。
2. 重要性：二级负荷的重要性较一级负荷相对较低，但仍对特定行业或区域的经济运行起到一定的支撑作用。
3. 灵活性：二级负荷需要具备一定的灵活性，能够适应一定程度的能源需求变化，但不像一级负荷那样需要快速调整和管理。
三级负荷的划分依据：三级负荷是相对于一级负荷和二级负荷而言的，主要是指那些对电力供应影响较小，且对系统运行的稳定性要求较低的负荷。
其划分依据如下：1. 电力需求：三级负荷通常是指居民、小型商业建筑和居民社区的电力需求。
这些负荷对电力的需求量相对较小，且需求变化相对平稳。
2. 重要性：三级负荷的重要性相对较低，对社会生产和生活的影响较小，一般只需满足基本的电力需求即可。
电力系统负荷
电力系统负荷电力系统负荷是指供电系统所承载的各种负荷的总和。
随着现代社会对电力需求的增加，电力系统的负荷管理成为了一个重要的课题。
本文将介绍电力系统负荷的定义、分类、影响因素以及负荷预测和管理的方法。
一、电力系统负荷的定义电力系统负荷是指电网中各类用电设备消耗的电能总量。
它包括居民生活用电、工业生产用电、商业用电以及农业用电等各种负荷。
电力系统负荷通常以功率的形式表示，单位为瓦特（W）或千瓦（kW）。
二、电力系统负荷的分类根据使用模式和负荷特征，电力系统负荷可以分为以下几类：1. 居民生活用电负荷：包括家庭用电、公共建筑用电等。
这类负荷通常具有周期性和规律性，如早晚高峰期的用电需求明显增加。
2. 工业生产用电负荷：包括各类工厂、矿山、制造业等行业的用电需求。
这类负荷通常具有较大的波动性，受生产工艺、设备状态等因素的影响较大。
3. 商业用电负荷：包括商场、办公楼、餐饮场所等的用电需求。
这类负荷通常具有较为稳定的特点，但在特定节假日或促销活动期间可能会有明显的波动。
4. 农业用电负荷：包括农田灌溉、农作物贮存、养殖场等的用电需求。
这类负荷通常受季节变化和天气条件的影响较大。
三、电力系统负荷的影响因素电力系统负荷的大小和波动性受多个因素的综合影响，其中包括：1. 经济发展水平：随着经济的快速发展，人口增长和城市化进程的推进，电力需求呈现不断增长的趋势。
2. 季节和气候条件：各季节和不同气候条件下，人们对电力的需求会有所不同，如夏季空调用电需求大增。
3. 社会活动和节假日：各种大型活动和节假日期间，电力需求通常会有明显的增加，如演唱会、体育赛事等。
4. 新能源消纳能力：随着可再生能源的迅猛发展，如风电、太阳能等，电力系统负荷受其消纳能力的影响，需进行合理调度和管理。
四、负荷预测和管理方法负荷预测和管理是保障供电系统稳定运行的重要措施。
以下是常用的负荷预测和管理方法：1. 历史数据分析法：通过对历史负荷数据的统计分析，找出负荷的规律和趋势，并进行预测。
电力系统负荷的概念
电力系统负荷的概念
电力系统负荷是指电力系统中所需供应的电能总量。
它是指在特定时间段内，
用户对电网的用电需求总和。
负荷是电力系统规划、设计和运行的重要参数之一。
电力系统负荷可以分为两种类型：实际负荷和预测负荷。
实际负荷是指电力系统在某一时刻或某一时间段内实际消耗的电能总量。
它是
通过电力仪表和监测设备实时采集得到的。
实际负荷的变化是不确定的，受到
用户用电行为、季节性变化、天气条件等因素的影响。
预测负荷是指根据历史数据和统计分析，对未来一段时间内的负荷进行估计和
预测。
预测负荷可以通过建立数学模型、使用统计方法和考虑相关因素进行计算。
它对电力系统的规划和运行具有重要意义，能够帮助电力公司合理安排发
电计划、调度电力设备和优化能源利用。
举个例子，如果某地区在一个夏天的高温日，空调用电量大幅增加，那么该地
区的实际负荷会比平时增加。
而预测负荷可以通过历史数据和天气预报等信息，预测出未来几天或几周内的负荷变化趋势，从而帮助电力公司做好资源调配和
供电计划，确保电力系统的稳定运行。
电力系统的负荷概述
电力系统的负荷概述1. 引言电力系统的负荷是指各个用户从电力系统中获取的电能量。
负荷是电力系统运行和规划的重要参数之一，对于电力系统的稳定运行和供电可靠性有重要影响。
本文将对电力系统的负荷进行概述，包括负荷的分类、负荷特性分析以及负荷调控等方面。
2. 负荷的分类根据负荷的性质和使用情况，可以将电力系统的负荷分类为以下几类：工业负荷是指各个工业企业所需的电能量。
工业负荷通常具有较大的规模和较高的负荷密度，例如制造业、化工业等。
工业负荷的波动性较大，受到生产活动的季节性和周期性的影响。
2.2 商业负荷商业负荷是指商业建筑和商业企业所需的电能量。
商业负荷通常包括商场、酒店、写字楼等场所。
商业负荷的特点是负荷密度较高、负荷波动性较大，尤其是在节假日和促销活动期间。
2.3 居民负荷居民负荷是指居民家庭所需的电能量。
居民负荷通常包括居民用电和公共服务设施用电，例如住宅、学校、医院等。
居民负荷的特点是波动性较大，受到季节性和日间用电习惯的影响。
农业负荷是指农业生产过程中的电能需求。
农业负荷通常包括灌溉、畜牧、温室等电力需求。
农业负荷的特点是季节性波动较大，尤其是在农忙季节。
3. 负荷特性分析负荷的特性分析是了解负荷的波动性、稳定性和预测精度等指标的重要手段，对于电力系统的运行和规划具有重要意义。
3.1 负荷波动性负荷波动性是指电力系统中负荷的时变性质。
一般来说，负荷具有周期性波动和非周期性波动两种特点。
周期性波动主要受季节性和日夜变化的影响，非周期性波动主要受生产、商业和居民用电行为的影响。
负荷稳定性是指负荷的持续性和稳定性。
主要影响负荷稳定性的因素包括天气、设备状态和用户行为等。
负荷稳定性对于电力系统的供电可靠性和稳定运行有重要影响。
3.3 负荷预测精度负荷预测是指对未来一段时间内的负荷进行预测。
负荷预测是电力系统运行和调度的重要依据之一。
负荷预测精度的高低直接影响电力系统的调度和规划的准确性。
4. 负荷调控负荷调控是指通过调节负荷的使用量和分布，使得负荷与电力供给之间达到平衡。
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2．多项式模型
P apU 2 bpU cp
Q
aqU
2
bqU
cq
ap bp cp 1
aq bq cq 1
电压的静态特性常用二次项表示：
P=PN [ap(V/VN)2+bp(V/VN)+cp] Q=QN[aq(V/VN)2+bq(V/VN)+cq]
负荷的动态特性
计及运行状态从一种状态变化到另一种状 态时负荷急剧变化的中间过程 。
P p U , f , dU dt , df dt , dU df Q q U , f , dU dt , df dt , dU df
异步电动机负荷特性
TJ
d*
dt
Pa*
*
M a*
M e*
M m*
抗支路。 稳定计算时，恒定阻抗或不同比例的
恒定阻抗与异步电动机的组合。
补充：负荷预测概述 ---电力部门一项十分重要的基础工作
长期负荷预测 中、短期负荷预测 超短期负荷预测 负荷预测的方法，如弹性系数法、回归法、神
经网络、模糊数学等。 负荷预测与许多因素相关联，如所在地区的规
模、人口、经济水平、负荷结构、地理位置、 气候条件、人们生活习惯、电价政策等等。
3、负荷的分类
按用电设备-----异步电动机、同步电动机、电热 装置、整流装置、照明设备等
按用户性质------工业负荷、农业负荷、交通运输 业负荷、市政及生活用电等
按用户的重要程度------一级负荷、二级负荷、三 级负荷
按负荷的工作特点------连续性负荷、间断性负荷、 冲击负荷等
按负荷的构成范围------电网负荷、地区性负荷、 小区负荷、单个负荷等
第五章 电力系统负荷
电力系统的负荷与负荷曲线 负荷特性
负荷概述
发电厂所生产的电能，除了一小部分在传输和分配 过程中损失外，全部供给了用户，所有用户所使用 的功率(有功功率与无功功率)叫做电力系统负荷。
1、负荷的组成 电力系统负荷（电力系统综合用电负荷） 电力系统供电负荷 电力系统发电负荷 2、负荷的单位 W，KW，MW，GW；VA，KVA，MVA
4、工业用电典型负荷比重（%）
3-1负荷的描述-----负荷曲线
负荷曲线 日负荷曲线 年（最大）负荷曲线 年持续负荷曲线
1、典型日负荷曲线
P (kw)
峰荷 Pmax
2、负荷曲线的描述 日负荷曲线 谷荷 Pmin
•峰荷-- --Pmax •腰荷
•基荷
腰荷 基荷
0 4 8 12 16 20 24 t/h
P=PN(1+kpvΔV) (1+kpf Δf) Q=QN(1+kqvΔV) (1+kqf Δf) 其中ΔV =（V-VN）/VN
Δf =（f - fN ）/ f N
3．幂函数模型
P U pu p
Q
U qu q
dp du
pu
dp df
pf
本课程中的负荷模型只作简化处理。 潮流计算时，负荷用恒定功率 短路计算时，含源阻抗支路或恒定阻
M m K 1 1 s
电力系统综合负荷
电力系统综合负荷可以简单地表示为一个 静态（不旋转）负荷与一台等值异步电动 机的组合。
二、负荷综合特性模型-----对负荷特性的物理 模拟或数学描述
1．恒定阻抗模型 2．多项式模型 3．幂函数模型
1.恒定阻抗模型
模型简单，结果与真实情况有较大差别， 使用时注意场合。
频率）的变化而变化，反映这种变化规律的曲线 或数学表达式称为负荷特性。包含动态特性与静 态特性。静态特性又分为静态电压特性（频率不 变时）与静态频率特性（电压不变时）。一般通 过实测确定。下面是某综合负荷的静态特性曲线。
某综合负荷的静态特性曲线。
负荷的静态特性
P FP U , f Q Fq U , f
补充:工业及民用负荷配电系统
负荷在电网中何接入？
配电系统分为:TN, IT, TT系统三种。
1、几种配电方式
① TN系统。 电源有一点（通常是中性点）直接接
地，负荷側的建筑物电气装置的外露导电 部分通过保护线与该接地点连接的系统。
a) TN-S系统。整个系统中保护线PE
与中性线N是分开的，见下图
L1
L2
L3
PEN
N
PE
N PE
电源接地极 外露导电部分
外露导电部分
② TT系统
电源有一点（通常是中性点）直接接地，装置的外露 导电部分接至电气上与电源接地点无关的接地极的系 统。见下图。
L1 L2 L3 N
电源接地极
Pmax
km
Pav Pmax
3、各类负荷年利用小时数（Tmax）
4、负荷曲线对电力系统运行的作用
日负荷曲线-----是安排日发电计划和确 定系统运行方式的重要依据
年负荷曲线-----是安排发电设备检修计 划和制定发电机组或发电厂的扩建或 新建计划提供依据。
3-2、负荷特性与负荷模型
1、负荷特性 综合负荷的功率随系统的运行参数（主要电压与
其中，VN为额定电压，PN、QN为额定电压下 的有功功率与无功功率，各系数由实际的电压静 态特性用最小二乘法拟合得到。并且有：
ap+ bp +cp=1 aq+ bq +cq=1
当电压与频率都在额定值附近微小变化时，可以 作线性化处理。
P=PN(1+kpvΔV) 或 P=PN(1+kpf Δf) Q=QN(1+kqvΔV) 或 Q=QN(1+kqf Δf) 同时考虑电压和频率变化时可以采用
“三相五线制”
L1 L2 L3
N PE
变压器 的“地”
中性线（地 线、零线）
保护 接地
三 相 负 荷
电源接地极
外露导电部分
外露导电部分
b) TN-C系统。整个系统中保护线PE 与中性线N是合一的，见下图。
L1 L2 L3 PEN
“三相四线制”
N PE
PE
单相负荷
电源接地极
外露导电部分
外露导电部分
c) TN—C—S系统。整个系统中有一部分 保护线PE与中性线N是合一的，见下图。
•谷荷-----Pmin •平均负荷----Pav •总耗电量----W
年负荷曲线
•负荷率-----km •最小负荷系数-----α
以日负荷曲线为例说明：
P (kw)
新增容量
装机容量 B
机组检修 A
0
t/月
2 4 6 8 10 12
24
Wd Pdt
0
Pav
Wd 24
1
24
Pdt
24 0
Pmin