第九章電力系統(tǒng)的負荷

1、第九章第九章 電力系統(tǒng)負荷運行特性及數(shù)學模型電力系統(tǒng)負荷運行特性及數(shù)學模型n電力系統(tǒng)的負荷與負荷曲線電力系統(tǒng)的負荷與負荷曲線n負荷特性負荷特性負荷概述負荷概述1、負荷的組成、負荷的組成n電力系統(tǒng)負荷（電力系統(tǒng)綜合用電負荷）電力系統(tǒng)負荷（電力系統(tǒng)綜合用電負荷）n電力系統(tǒng)供電負荷電力系統(tǒng)供電負荷 發(fā)電廠應該供給的功率發(fā)電廠應該供給的功率n電力系統(tǒng)發(fā)電負荷電力系統(tǒng)發(fā)電負荷 供電負荷加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率供電負荷加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率2、負荷的單位、負荷的單位n W，KW，MW，GW；VA，KVA，MVA發(fā)電廠所生產(chǎn)的電能，除了一小部分在傳輸和分配過程中損失外，全部供給了用戶，所有用戶所使用的

2、功率(有功功率與無功功率)叫做電力系統(tǒng)負荷。發(fā)電負荷供電負荷廠用電供電負荷綜合用電負荷網(wǎng)損300+j45MVA118kvGT1T2L負荷的組成3、負荷的分類負荷的分類n按用電設備按用電設備-異步電動機、同步電動機、電異步電動機、同步電動機、電熱裝置、整流裝置、照明設備等熱裝置、整流裝置、照明設備等n按用戶性質(zhì)按用戶性質(zhì)-工業(yè)負荷、農(nóng)業(yè)負荷、交通運工業(yè)負荷、農(nóng)業(yè)負荷、交通運輸業(yè)負荷、人民生活用電等輸業(yè)負荷、人民生活用電等n按用戶的重要程度按用戶的重要程度-一級負荷、二級負荷、一級負荷、二級負荷、三級負荷三級負荷n按負荷的工作特點按負荷的工作特點-連續(xù)性負荷、間斷性負連續(xù)性負荷、間斷性負荷、沖擊負

3、荷等荷、沖擊負荷等n按負荷的構(gòu)成范圍按負荷的構(gòu)成范圍-電網(wǎng)負荷、地區(qū)性負荷、電網(wǎng)負荷、地區(qū)性負荷、小區(qū)負荷、單個負荷等小區(qū)負荷、單個負荷等9-1負荷的描述負荷的描述-負荷曲線負荷曲線n負荷曲線負荷曲線n日負荷曲線日負荷曲線n年（最大）負荷曲線年（最大）負荷曲線n年持續(xù)負荷曲線年持續(xù)負荷曲線1、典型日負荷曲線、典型日負荷曲線2、負荷曲線的描述、負荷曲線的描述 日負荷曲線日負荷曲線 峰荷峰荷- -P Pmaxmax谷荷谷荷-P-Pminmin平均負荷平均負荷-P Pavav 年負荷曲線年負荷曲線總耗電量總耗電量-W W負荷率負荷率-k km m最小負荷系數(shù)最小負荷系數(shù)-以日負荷曲線為例說明：以日負

4、荷曲線為例說明：dtPWPdav24024124maxPPkavmmaxminPPdtPWd240 t/h t/月00PP(kw)(kw)242016128412108642BA裝機容量新增容量機組檢修 Pmax Pmin谷荷峰荷87600PdtWmaxmaxPWT年用電量最大負荷利用小時年持續(xù)負荷曲線年持續(xù)負荷曲線baPPT8760P1P2P3t1t2t3maxmaxcdefghio各類用戶的年最大負荷利用小時最大負荷利用小時可用來估算用戶的年用電量負荷類型負荷類型 (h)戶內(nèi)照片及生活用電20003000一班制企業(yè)用電15002200二班制企業(yè)用電30004500三班制企業(yè)用電600070

5、00農(nóng)灌用電10001500maxTmaxmaxTPW 3、負荷曲線對電力系統(tǒng)運行的作用負荷曲線對電力系統(tǒng)運行的作用n日負荷曲線日負荷曲線-是安排日發(fā)電計劃和確是安排日發(fā)電計劃和確定系統(tǒng)運行方式的重要依據(jù)定系統(tǒng)運行方式的重要依據(jù)n年負荷曲線年負荷曲線-是安排發(fā)電設備檢修計是安排發(fā)電設備檢修計劃和制定發(fā)電機組或發(fā)電廠的擴建或劃和制定發(fā)電機組或發(fā)電廠的擴建或新建計劃提供依據(jù)新建計劃提供依據(jù)。9-2、負荷特性與負荷模型、負荷特性與負荷模型1、負荷特性、負荷特性 n 綜合負荷的功率隨系統(tǒng)的運行參數(shù)（主要綜合負荷的功率隨系統(tǒng)的運行參數(shù)（主要電電壓與頻率壓與頻率）的變化而變化，反映這種變化規(guī)律）的變化而變

6、化，反映這種變化規(guī)律的曲線或數(shù)學表達式稱為負荷特性。包含的曲線或數(shù)學表達式稱為負荷特性。包含動態(tài)動態(tài)特性特性與與靜態(tài)特性靜態(tài)特性。靜態(tài)特性又分為靜態(tài)電壓特。靜態(tài)特性又分為靜態(tài)電壓特性（頻率不變時）與靜態(tài)頻率特性（電壓不變性（頻率不變時）與靜態(tài)頻率特性（電壓不變時）。一般通過實測確定。下面是某綜合負荷時）。一般通過實測確定。下面是某綜合負荷的靜態(tài)特性曲線。的靜態(tài)特性曲線。某綜合負荷的靜態(tài)特性曲線。某綜合負荷的靜態(tài)特性曲線。二、負荷綜合特性模型二、負荷綜合特性模型-對負荷特對負荷特性的物理模擬或數(shù)學描述性的物理模擬或數(shù)學描述n1恒定阻抗模型恒定阻抗模型 n2多項式模型多項式模型 1.恒定阻抗模型恒

7、定阻抗模型n模型簡單，結(jié)果與真實情況有較大差別，模型簡單，結(jié)果與真實情況有較大差別，使用時注意場合。使用時注意場合。n一般用在負荷端電壓變化不大、負荷容量一般用在負荷端電壓變化不大、負荷容量小、且精度要求不高的場合小、且精度要求不高的場合2多項式模型多項式模型22()()()()11NpNpNpNqNqNqpppqqqPP a V Vb V VcQQ a V Vb V Vcabcabc n電壓的靜態(tài)特性常用電壓的靜態(tài)特性常用二次項二次項表示：表示： P=PN ap(V/VN)2+bp(V/VN)+cp Q=QNaq(V/VN)2+bq(V/VN)+cq 其中，其中，VN為額定電壓，為額定電壓，

8、PN、QN為額定電壓下為額定電壓下的有功功率與無功功率，各系數(shù)由實際的電壓靜的有功功率與無功功率，各系數(shù)由實際的電壓靜態(tài)特性用最小二乘法擬合得到。并且有：態(tài)特性用最小二乘法擬合得到。并且有： ap+ bp +cp=1 aq+ bq +cq=1 n當電壓與頻率都在額定值附近微小變化時，可以當電壓與頻率都在額定值附近微小變化時，可以作作線性化處理線性化處理。 P=PN(1+kpvV) 或或 P=PN(1+kpf f) Q=QN(1+kqvV) 或或 Q=QN(1+kqf f)n同時考慮電壓和頻率變化時可以采用同時考慮電壓和頻率變化時可以采用 P=PN(1+kpvV) (1+kpf f) Q=QN(

9、1+kqvV) (1+kqf f)其中其中V =（V-VN）/VN f =（f - fN ）/ f N負荷動態(tài)模型：可用微分方程和代數(shù)方程表示n本課程中的負荷模型只作本課程中的負荷模型只作簡化處理簡化處理。 n潮流計算時潮流計算時，負荷用恒定功率，負荷用恒定功率n短路計算時短路計算時，含源阻抗支路或恒定阻，含源阻抗支路或恒定阻抗支路?？怪?。n穩(wěn)定計算時穩(wěn)定計算時，恒定阻抗或不同比例的，恒定阻抗或不同比例的恒定阻抗與異步電動機的組合。恒定阻抗與異步電動機的組合。補充：負荷預測概述補充：負荷預測概述-電力部門一項十分重要的基礎(chǔ)工作電力部門一項十分重要的基礎(chǔ)工作n長期負荷預測長期負荷預測n中、短期負荷預測中、短期負荷預測n超短期負荷預測超短期負荷預測n負荷預測的方法，如彈性系數(shù)法、回歸法、神負荷預測的方法，如彈性系數(shù)法