电力用户和电力负荷特性

摘 要：随着电力工业的发展和电力体制改革的深化,以及电力需求侧管理（D）技术的广泛应用,电力行业的管理和电力企业的运营逐步暴露出一些新的问题.利用负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.

关 键 词：电力用户；电力负荷；特性研究

引言

电力负荷是一个周期性和随机性都较强的系统,它与社会、经济、政治、气象等众多的因素有着极为复杂的关系.一方面,电力负荷按一定趋势有规律地发展变化；另一方面,负荷受众多因素的影响,随时都可能发生一定的波动.作为评价电网负荷状况的主要指标之一,与时间有关的静态负荷特性研究一直是电力科研人员的重要课题,在国内外受到普遍重视.

1.电力用户负荷特性概述

1.1负荷特性,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.几十年来,人们提出了大量的负荷模型,包括静态负荷模型、机理动态负荷模型、非机理动态负荷模型.同时,也不断积累了不少实测参数.建立一个负荷特性数据库,能够很方便地对历史数据进行各种查询以及调用,便于从一个整体、长期的范围来对负荷特性进行比较、分析、综合和应用.

1.2特性分类

负荷功率随负荷点端电压变动而变化的规律,称为负荷的电压特性；负荷功率随电力系统频率改变而变化的规律,称为负荷的频率特性；负荷功率随时间变化的规律,称负荷的时间特性.但一般习惯上把负荷的时间特性称为负荷曲线（有日负荷曲线、年负荷曲线等）,而把负荷的电压特性和负荷的频率特性统称为负荷特性.

1.3模拟方法

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.

要描述和区分各种不同类型用户负荷的特性,就需要使用负荷的特性指标.为加深对全国负荷特性的了解,统一负荷特性指标.2000年3月,国家电力公司组织各省电力公司全面、系统收集有关负荷特性数据,同时选取华东、浙江、湖北、四川四个电网和北京、上海、福州、兰州、长沙、南宁、大连等八个城市进行负荷特性的重点调研和分析,在此基础上,对我国的负荷特性进行了全面的分析.2001年国家电网公司对《电力工业生产统计指标解释》中的指标进行了补充修改,增加了负荷差率等指标.

3.现阶段电力用户负荷分类存在的问题

虽然电力系统的负荷类型可以按照上述标准进行划分,但是这样的分类并不严格和准确.在实际分类时,可能会发生把某些实际负荷归算到哪一类的争执.在这种情况下,一般都是由供电部门自己主观进行决定.因此,在一些供电部门中,可能各自有其更具体和详细的负荷分类目录,以备负荷分类之用.然而,上述供电部门所采取的负荷分类方法在实际应用中还存在着一些问题：

3.1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.

3.2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.

3.3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.

4.结束语

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.因此具有重要的理论意义和现实意义.