电力系统的负荷概述

2000~3000 1500~2200 3000~4500 6000~7000 1000~1500
9-3、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。
电力系统的负荷概述
• 电力系统的负荷与负荷曲线 • 负荷特性
重点:负荷曲线的类型以及各类负荷曲线的作用;最 大负荷利用时间的物理意义,负荷特性
难点:负荷特性
9-1 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。
•负荷率-----km •最小负荷系数-----α
0 4 8 12 16 20 24 t/h
年负荷曲线
P (kw)
新增容量
装机容量 B
机组检修 A
以日负荷曲线为例说明：
0
t/月
2 4 6 8 10 12
24
Wd Pdt
0
PavW2d4214204Pdt
Pmin
Pmax
km

Pav Pmax
• 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:描述一年内每月(或每日)最大有功功率 负荷变化的情况,主要有来安排发电设备的检修计划, 同时也未指定发电机组或发电厂扩建或新建计划提 供依据.
3、各类负荷年最大负荷利用小时数
（Tmax）
负荷类型
Tmax /h
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
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]
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：
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
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 。
Pp U,f,dUdt,dfdt,dUdf Qq U,f,dUdt,dfdt,dUdf
异步电动机负荷特性
T Jd d t*P a * *M a *M e* M m *
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
• 日负荷曲线:描述一天24小时内负荷的变化情况 • 年（最大）负荷曲线:一年内每月(或每日)最大有
功功率负荷变化情况. • 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 •谷荷-----Pmin •平均负荷----Pav •总耗电量----W
• 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
4、工业用电典型负荷比重（%）
9-2 负荷的描述-----负荷曲线
负荷曲线:系统负荷随时间变化的趋势
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 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
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
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
• 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。
• 一般用在负荷端电压变化不大、负荷容 量小、且精度要求不高的场合
2．多项式模型
P a pU 2 b pU c p
Q

aqU
2

bqU

cq

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
三
L2 L3
相N
五 PE
线
制
”
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
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。
补充:工业及民用负荷配电系统
负荷在电网中如何接入？
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
3．幂函数模型
P U pu p
Q
U
qu q Biblioteka dp dupu
dp df

pf
负荷模型的简化处理
本章小结
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