负荷分析（精选12篇）
负荷分析 篇1
影响地区负荷特性的因素很多, 例如季节因素、行业因素、地域因素和电价因素等, 不同因素所引起的负荷曲线变化也不尽相同。因此, 分析地区负荷特性, 根据其不同影响因素有针对性地采取相应措施, 对提高地区负荷预测准确率, 确保电网安全、经济高效运行有着重要意义。
1 石河子地区负荷特性分析
1.1 年负荷曲线与负荷特性指标分析
新疆石河子地区2009～2012年负荷曲线如图1所示。从年负荷曲线中可以看出, 石河子地区负荷从平稳到快速增长。2010年9月是个负荷拐点, 负荷稳步上升到2011年5月进入快速增长期, 2011年7月达到最大值, 由于负荷增长过快, 受发供电设备严重过载的制约及当时负荷占比较大的农灌负荷急剧下降的影响, 8～9两个月负荷有所下降。经过10～11两个月的调整、检修、增容扩建, 到2011年年底负荷进入了高速增长期。
表1是石河子地区2009～2012年的负荷指标, 从季不均衡系数可以看出该地区负荷发展不均衡, 但是从2010年起负荷均衡度有了很大改善, 到2012年由于负荷大幅增加造成数据有所回头。而年平均日负荷率也逐年提高, 年最大峰谷差率先增大后减小, 反映出负荷增长过程中先期冲击性负荷增长快, 后期增长负荷稳定性高、基数大, 从而使年最大峰谷差率迅速降低。最大负荷利用小时数也增幅较大, 这说明该地区负荷发展趋势正向着好的方向发展。
1.2 影响石河子地区负荷的主要因素
石河子地区属于温带大陆性气候, 区内降水少。该地区2011年前用电多为农业灌溉负荷, 用电能量大, 2011年以前农业负荷占全网总负荷的一半以上。农灌负荷占比大但季节性强, 从图1可以看出, 2011年5月中旬负荷急剧上升到7月中旬达到顶峰, 9月又回到正常负荷。季节性负荷变化造成了石河子电网发展不均衡。
此外, 该地区工业负荷发展迅猛, 电解铝、多晶硅等高耗能产业的相继投产导致负荷剧增。2010年工业负荷只占总负荷的20%, 2012年已占总负荷的60%以上, 工业负荷在很大程度上影响着地区负荷走势。
逢节假日, 如“五一”、“十一”、春节等负荷变化也十分明显, 对负荷的均衡发展影响显著。
通过以上的地区负荷特性分析, 可以总结出影响石河子地区负荷变化的主要因素有三个———大用户用电、农灌用电、节假日用电。
2 各主要因素对石河子地区负荷影响分析
2.1 农灌负荷用电影响
石河子地区经济2011年前主要以农业生产为主, 由于采用电力节水滴灌技术, 该地区在春耕农灌时用电能量很大。以2011年为例, 全年最高负荷, 即7月的707.6 MW中, 农灌负荷350 MW占比49.5%。而农业负荷由于受季节影响, 波动较大。如图2是石河子地区2011年度总负荷及农业负荷曲线, 从中不难看出由于农灌负荷在总负荷中占比大, 变化明显, 从而严重影响了该地区负荷特性。
2.2 大用户用电影响
2010年底, 晶鑫硅业、合盛硅业相继建成投产总负荷120 MW, 石河子地区负荷增长超过20%, 大大缓解了该地区冬季用电负荷低发电出力严重过剩的矛盾。但是供电初期也出现了一些问题。图3所示为2011年4月典型日负荷曲线, 从图中可以看出, 新负荷的加入使日负荷曲线波动增大, 总负荷虽然增加了, 但是供电质量有所下降, 峰谷差增大, 日负荷率、不平衡系数均有所下降。经过调查发现这两家硅业工厂每天在0时、6时、10时、18时四个时间点进行停炉交接班, 这对负荷的调整及局部电压造成一定影响。通过与用户的协商, 由电力调度统一指挥协调各厂停炉交接班时间, 从而解决了负荷波动过大的问题。
天山铝业是该地区现如今用电负荷最大的工业大用户, 从2012年年初开始投产试运行, 到10月总负荷已达350 MW, 其用电负荷平稳, 波动小, 月平均峰谷差率只有1%～2%。这对提高地区负荷基数有很大好处。通过图1可以看到由于调配得当, 将天山铝业增加负荷的时间安排在7月下旬, 使往年出现的农灌负荷减少所造成的地区负荷急剧下降没有出现, 地区负荷上升平稳。表2是该地区2012年下半年负荷特性指标, 从中不难看出季不均衡系数、年平均日负荷率、最大负荷利用小时数都达到了一个较高的水平。在这种态势下运行的地区电网, 无论是安全性、经济性、稳定性都很高。
2.3 节假日负荷的影响
该地区节假日负荷与普通日负荷差异较大。经过对多年节假日用户停产负荷统计, 笔者发现, 该地区节假日停产的企业都是纺织、造纸等行业, 总负荷在100MW左右, 且近几年变化不大。在2011年以前由于假日停产负荷在总负荷中占比高达30%以上, 这就造成节假日发电出力严重过剩, 电网无法保证最小运行方式。而在各种节假日中又以春节假期最为突出, 因为这一时期是全年负荷最低点。以2011年春节为例, 为了减小出力, 在过节期间被迫将一座100 MW的热电厂机组全停, 只烧锅炉带热负荷。
该地区节假日停电负荷也有一定规律, 如春节期间停电负荷总是在农历大年三十早上10时整所有负荷降到零, 而在初四早上10时开始逐步恢复。而“五一”、“十一”期间停电负荷总是在头天晚上负荷降到零, 到假日第四天早上10时负荷逐步恢复。在对节假日负荷进行预测时, 准确把握这些时段和变化趋势有助于提高该地区假日负荷预测准确率。
图4是该地区历年来春节前后日负荷曲线, 从中可以看出在2011年前曲线变化很大, 且幅度基本相同。到2012年由于负荷基数大幅提高, 假日负荷变化正在被逐步弱化, 到2012年年底假日停电负荷只占总负荷的10%左右, 这大大提高了假日负荷率, 同时也使假日负荷预测准确率得以提高, 解决了假日期间电力供求矛盾。
3 结论
(1) 大用户天山铝业的用电已逐渐成为地区负荷的基础, 对稳定地区负荷、改善电网特性有重要意义, 也有利于负荷预测的准确性。
(2) 农业灌溉负荷占比还较大, 且季节性强。负荷受温度和降雨影响预测难度较大, 但是随着负荷基数的提高, 农灌负荷在总负荷的占比逐渐减小, 这有利于农灌期负荷的预测。
(3) 节假日期间负荷变化较大, 但变化量历年来不大, 且每年都有较大相似性。
(4) 影响石河子地区负荷特性的因素还有很多, 如用户自备电厂、冬季供暖因素、有序用电等, 但这些并不是影响该地区负荷特性的主要因素, 因此本文不作详细分析。
4 对地区负荷预测的建议
根据前文分析结果知道, 影响石河子地区负荷的重要因素, 具有很强的地域性、季节性。因此, 在对该地团县委组织的“爱心共建青年林”主题活动, 300多名青年志愿者共栽植树苗2 600余棵。区负荷进行预测时, 要充分考虑新负荷的增长因素, 做好信息采集和分析工作, 具体如下。
(1) 及时了解用户负荷增加情况, 特别是针对大用户大负荷, 应提前报备、提前申请按计划进行投产。对于冲击性负荷应在投运的同时投入辅助的补偿及消谐装置, 并协调其班组错开交班时间, 防止人为因素造成负荷波动过大。
(2) 及时了解气象信息, 准确把握农灌负荷的变化, 根据气温及降雨的气象信息及时调整负荷。
(3) 对于节假日特别是春节负荷的预测, 利用节假日负荷下降数量变化不大的特点, 再根据负荷变化的趋势及时间段相结合进行预测。
负荷分析 篇2
购物商场超市空调能耗负荷分析和计算 超市空调室内设计参数，与传统的百货商场不同对空调的要求是炎热的夏季温度不要太高太热，而冬天亦不要太冷。设计中空调室内设计参数的取值，行业人士认为，夏季室内空调设计温度不高于28℃，相对湿度≤60%；冬季室内空调设计温度不低于15℃，相对湿度≥35%为宜。在夏季供冷工况下，室内计算温度每升高1T，能耗减少8%-10%；冬季供暖工况下，室内计算温度每降低1℃，能耗减少5%-10%。因此降低室内设计温度标准对空调系统的节能是十分有意义的。超市空调负荷选取取空调负荷包括围护结构传热负荷、照明负荷、新风负荷、人员负荷以及设备负荷等。就超市而言，空调负荷主要是新风负荷以及人员负荷。照明负荷超市空调负荷中，照明负荷一般较为固定，营业区35W/㎡，仓储区12W/㎡，辅助区15W/㎡，办公区20W/㎡。作为计算值，平均取20.5W/㎡。
新风负荷营业厅的新风国家标准为20m3/hP。但是超市人流的特点是，夏天围护结构传热负荷最大时刻14-16时恰是人员最少的时刻，而室内人员最多时，又是室外温度相对较低。超市人员的取值比较难确定，由于超市这个特殊的购物场所中，所有的商品基本是开架自选式，开架所占面积约为超市面积的1/2，所以计算人数就不能以超市建筑面积来计算，而应当减半作为实际面积。
参考以往统计数据，以及大部分超市目前运营状况超市每/㎡人员密度取0.3人/㎡为宜，即6m3/㎡新风量，根据计算公式q新=ρφLΔiρ：新风密度，ρ=1.2kg/m3；φ：负荷系数，φ=1；L：新风量，m3/hP；Δi：室内外空气设计计算焓差，南京地区为9.05KJ/kg。可以计算得出超市空调面积新风负荷为64W/㎡。人员负荷由计算软件可以算出，超市人员在购物状态下每人发热量约为171W，则按照空调面积人员密度为0.3人/㎡，通过计算可以得出超市人员负荷为51W/㎡。围护结构负荷目前新建在建的建筑大多数均按设计标准执行，它对建筑外墙、外窗、屋面的传热系数X值均作了强制性规定。因此，就超市来说，其围护结构负荷是较小的，一般取值在22~24W/㎡。暖通空调在线设备负荷超市设备负荷主要包括面包烘焙、熟食烹调及冷藏冷冻设备发热量，而且这部分热量通常是采用独立的通风系统将热量直接排出室外，所以这部分负荷难以准确统计且在整个空调负荷中所占比例非常小，因此可以忽略不计。科瑞莱作为环保节能行业先锋，大力提倡低碳生活节约能源。科瑞莱环保空调无压缩机无需加如何冷媒绿色环保，每小时只需一度电。本文源于
科瑞莱环保空调
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城市配电网电力负荷特性分析 篇3
一、电力负荷的特性分析
（1）随机变化的特性。电力负荷的随机性可以分为内在随机性和外在随机性两种。内在随机性主要是电力系统中非线性元件的特性决定的，所以电力系统本身就是一个大型的非线性系统，并且电力负荷是该系统中的重要的一部分，因此，电力负荷也具有非线性特性，外在表现形式就是电力负荷数据的随机变化性。（2）周期变化的特性。电力负荷具有随机变化的同时，还有一个明显的特点就是电力负荷变化的周期性，主要是由于温度、气候和工作规律等的影响，外在表现为负荷的季节性变化、周循环、工作日与节假日等特征。例如，每年的电力负荷的峰值往往出现在冬季和夏季，低谷出现在春季和秋季；每周的电力负荷周一到周五的变化具有规律性，双休日负荷相对降低；在节假日期间，电力负荷值也会出现降低的情况。
二、空间电力负荷的特性分析
电力负荷特性分析是电力系统负荷预测的基础，把握电力负荷的特点，有利于负荷预测精度的提高，同时在进行空间负荷预测时，若事先对空间电力负荷进行分析，并且针对这些特性采用一些理论来描述，也必然会改善空间负荷预测的预测精度。（1）空间电力分辨率。在进行空间负荷预测时，首先必须将预测区域按照一定的规则划分小区，但是所划分的小区的大小、类型也会影响空间负荷预测的方法的结果及精度，所以本文引入了空间电力分辨率的概念。所谓空间电力分辨率就是指在地理信息系统环境下，将预测区域按照一定规则划分为一组供电小区，如果每一个小区负荷数据都能够非常容易的采集和确定，则将该组供电小区面积的倒数称为空间电力分辨率。空间电力分辨率是对空间电力负荷的分辨电力负荷大小和分布的能力的一种描述，包括所划分供电小区的形状、大小以及能否合理确定小区负荷值3个要素。通常划分小区的方式主要有两类，一类是按照等大小的有规则的网格来划分，网格可以是长方形、正方形等有规则的图形，这一类划分方式得到的小区的负荷数据并不能直接得到，需要通过总量负荷来给划分的这些小区进行合理分配；另一类小区划分方式是按照电力设备、行政区域、供电单位等的供电区域进行划分小区，这一类划分方式得到的小区的负荷数据可以直接通过电力系统相关的电力设计的表记来收集。（2）空间电力负荷特性分析。空间电力负荷特性分析是提出可行有效的空间负荷预测方法的前提，空间电力负荷除了具有一般电力负荷的特性（即随机变化性和周期变化性）外，还具有空间负荷自身特有的一些特性，并且这些特性能够为下一步空間负荷预测方法的提出奠定基础。本课题针对的主要是按照供电范围划分方式下的空间负荷预测，因此下面主要讨论该方式下划分的小区所具有的空间特性。一是S型增长特性。空间电力负荷的增长与该地区的社会经济的增长有关，主要包括该地区的人均国民生产总值，人口数量，及当地的经济政策等。空间电力负荷各年的增长并不是平稳的，其增长曲线呈现S型。但是，空间电力负荷S型增长曲线并不是说明负荷增长总是在S型的基础上开始的，只是说明电力负荷可能处于S型增长曲线的任一阶段。另外，有的电力负荷的增长速度还会出现多次变化的情况，即多S型曲线的形式。因此，对小区进行负荷预测其实就是对小区负荷从增长速度为零，到高速发展，再到低速发展的阶段的确定。二是负荷转移特性。城市配电网是在“闭环设计、开环运行”的主导思想下建设的，所以部分馈线之间是相互联络的，即相互之间可以发生负荷转移。在电力系统稳定运行的过程中，时而会通过开关变位来倒切负荷以降低线路损耗、减少过载负荷，实现馈线间、变电所间的负荷转移。在发生负荷转移的过程中，一些是永久性转移；另一些是临时性转移。永久性负荷转移会永久的改变负荷小区的负荷，可以不计负荷转移对负荷发展趋势的影响；然而，临时性负荷转移会使负荷小区的负荷发展趋势发生大的波动，从而产生随机性很大的历史负荷数据，进而影响负荷预测的结果，所以这部分负荷转移必须在进行负荷预测的过程中予以考虑。三是空间传播特性。以上特性都是空间电力负荷在时间上所体现出来的，同时，在空间上具有传播性。随着经济的发展，在一些大负荷产生的区域，例如居民楼集中区域、学校、医院等，它们的负荷的不断增长变化会引起其周围区域的负荷的变化，这就体现了电力负荷的空间传播性。电力负荷的空间传播性是指在一定尺度下的空间电力分辨率下，负荷密度较大的小区对周围小区负荷的影响。
三、小结
负荷分析 篇4
1 基于BP神经网络电力负荷预测的分析方法
所谓神经网络,就是指通过模仿大脑对信息的认知、加工、处理的过程完成对信息的自适应性质的记忆、学习。这种模仿人类处理问题的方式已经应用于诸多领域,在电力负荷预测中,BP神经网络算法也有一定的应用基础。当人们进行负荷预测时,已知的是既往和实时数据,所求的是未来一段时间的负荷值。BP神经网络算法中,已知数据当作输入量,通过三层网络模型构造的函数,适当改动函数里的权值、阈值,最终会求出所要的输出量,也就是负荷预测量。神经网络的传输过程由正反双向传送通道构成。正向传输就是由已知数据按设计流程得出预测数据;反向传输就是由得出的预测数据反过来与已知数据进行比较,若两者之间存在差值,则需要继续按照正向传输的步骤得出修正后的预测值,这个过程也就是指BP神经网络所具有的记忆性。通过这个过程可以逐步将偏差缩小,在预测值满足期望目标的区间内,得出满足收敛要求的最小误差偏差,完成BP网络的记忆学习过程,得到最终符合精度要求的负荷预测值。
2 朝阳市朝阳市超短期电力负荷预测研究
神经网络主要分为输入层、隐层和输出层三部分。输入层设有3个神经元,隐层设有5个神经元,输出层设有1个神经元,将输入层中检测单元所得到的已知数据作为输入层神经元的输入信号,将信号传递到隐层中的神经元,经过算法的分析处理,传递给输出层的神经元,这样就可以得到我们所需要的负荷预测值,具体的三层结构神经网络如图1所示。
关于三个层级的结构设计按照以下的几点要求:输入层和输出层的节点数要等于选定样本的维数;而隐层的节点数也就是交点数针对连续和不连续函数是不同的,连续函数3个即可,不连续函数时交点数要适中,过多会增加网络运行时间,降低泛化能力,过少则冗余度弱,容错率小。具体的隐层数的公式可按经验得出:
式中,l为隐层交点个数,n为输入点个数,m为输出点个数,a为浮动常数,一般取1~10。利用BP神经网络负荷预测的模型,对朝阳市50余家用电用户总的用电负荷进行短时预测。分析所用的历史数据为2016年4月20日至2016年6月12日的负荷数据,预测的目标是2016年8月5日的负荷曲线。利用BP神经网络模型预测的结果如表1所示。
表1中可以得出实际值和预测值最大误差为12.90%,最小误差为0.19%,平均误差为5.13%。实际的结果较为精确的反应了预测值的准确度。预测结果用负荷特性曲线表达,如图2所示。
3 结论
本文主要对朝阳市的典型用电用户的用电负荷特性进行了负荷特性分析和负荷预测功能。依据负荷特性分析方法和负荷预测的数学模型,通过选取的典型电负荷类型的用电企业,对其具体数据进行了处理,验证了所提方法和模型在解决朝阳市电网企业管理实际问题中所发挥的作用,显示了本文所做的负荷分析和预测工作的准确性和有效性。
参考文献
[1]陈艳.基于遗传神经网络的短期电力负荷预测研究[D].大连:大连理工大学,2006.
[2]林一凡.基于目标管理的电力负荷管理系统研究[D].大连:华北电力大学,2013.
负荷分析 篇5
欠发达地区经济增长与环境负荷的相关性分析
依据德州市1996-工业“三废”排放量和社会经济数据,运用回归分析方法,建立了德州市工业“三废”排放量与人均GDP关系模型,分析了期内经济与环境负荷变化趋势.结果表明,近年来德州经济与环境仍然处于“两难”区间,在此基础上提出了协调欠发达地区经济与环境发展的建议.
作 者：付修勇 FU Xiu-yong 作者单位：德州学院,地理系,山东,德州,253023 刊 名：资源开发与市场 英文刊名：RESOURCE DEVELOPMENT & MARKET 年，卷(期)：2008 24(12) 分类号：X196 关键词：欠发达地区 经济增长 环境负荷 拟合曲线负荷分析 篇6
【关键词】电力负荷控制;原理;电力营销
1、引言
近年来科学技术的发展使得我国的电力负荷控制技术水平能够得以非常有效的提升，同时也出现了很多中对电力负荷进行有效控制得出相关产品和技术，电力负荷控制的方法有很多种，其中最常用的有间接、直接、分散、集中等方式，通常我们所说的间接控制就是要根据客户的需电量和最大用电量产生的时间来按照不同的计价标准进行收费。直接控制是切断一些可以间断的电荷，分散控制和集中控制是复合的手段，在对电力负荷进行控制的过程中也要考虑到其他因素的影响，对这些方法进行综合应用。
2、系统组成及工作原理
2.1负荷控制系统的组成
电力负荷控制系统主要由以下几部分组成，一是负荷控制中心，二是控制终端，三是通信系统。主控站就是负荷控制中心就是要对各个负荷终端进行有效的监督和控制的站，控制终端通常都会安装在用户端上，同时这一设备在运行的过程中也要受到负荷中心的严格控制，依照当前的负荷管理现状，负荷控制系统的运行以地市的管理为重要的基础相对比较合适，如果规模不是很大还可以直接让地市的电力负荷控制中心对其进行有效的管理和控制。
2.2负荷控制系统的工作原理
（1）在终端系统接通，并且可以正常使用之后，自动将整个上电位和与上电位相关的程序进行有效的初始化，在装置进行第一次运行的过程中，中心站会把和运行相关的一些重要数据通过中间设备将其发送到终端，然后终端会根据这些参数的要求和指令来进行运行，实现其功能，中心站会通过一定的方式向终端发出信号，终端天线会将这些有用的信号进行有效的收集和运用，然后再将这些信息通过电台调整成需要的模式，然后再调制出数据信息，将这些数据信息发送到主控的单元当中，主控单元再对这些数据进行有效的分析和处理，依照不同的代码所发出的命令进行各种操作。在中心站的命令当中，一般主要有两种形式，一种是将信号发送给特定区域内的所有终端，这样的命令通常就被人们称作广播命令，一种是将命令发送给指定的终端。
（2）终端根据中心站发下的参数，脉冲表传来的脉冲数，计算出有功功率、无功功率、有功电量、无功电量、需量;通过电压、电流变送器送出的模拟量，计算出电压和电流;通过被控辅助接点送出的开关信号，检测开关的“分”、“合”状态。终端在收到功控时段、功率定值及功控投入等命令后，执行当地闭环控，同时发出声光信号，即相应的语音提示和面板信号灯指示。如果当前负荷超出规定值并且正处于功控时段内，则将发出声光报警信号，累计报警次数超出规定值时（一般为每分钟10次），终端自动进行第一轮跳闸，若仍处于功率报警则每隔规定时间，依次进行后续轮次的跳闸。当负荷低于定值，则消除报警。当前功控时段结束时，终端自动熄灭有关功控跳闸指示灯，允许用户合闸。
（3）收到“功控解除”或“允许合闸”命令后，也可解除越限跳闸状态。当处于电量控制状态时，月电量或日电量超过电量定值的80%时，终端发出报警信号。当实际电量超过定值时，终端就对主进开关进行跳闸。终端收到“功控解除”或“允许合闸”命令后，或到了日末、月末，则自动清除有关电量越状态。中心站可直接发出命令，对终端进行遥控跳闸操作，当中心站发出允许后，则用户进行合闸操作。终端通过485接口，抄读多功能电度表的电量及表读数传送至中心站。终端可接收中心站发来的汉字信息，在汉字显示单元中显示。
3、负荷控制策略
3.1削峰
制定年度削峰计划时，应按年度负荷延续曲线，确定削峰目标。在峰荷期间削减负荷，可用：（1）减荷，即由客户主动在峰荷期间停用可间断负荷避峰。（2）直接控制负荷，即用集中或分散型控制装置在峰荷时直接控制负荷。（3）用分时电价刺激客户在峰荷时降荷，其关键是要制定一个合理的高峰电价，在峰荷期间，客户每增加1kW负荷，由发电到输、配电各环节的设备容量均需相应增加。因此，高峰负荷期间，客户除应支付电能电费外，还需要支付发、输、配电设备每千瓦摊销的投资。为了鼓励客户均衡用电，低谷期间的电能电价应给予优惠，而高峰期间的电能电价则应予以提高。这样，客户在高峰期间的用电就要交纳比低谷期间高得多的电费。（4）实行可间断供电电价，即对客户可间断供电负荷进行控制，则电力公司将对该客户的电价给予不同的电价优惠。提前通知的时间日分为1d、4h和1h三种。规定控制时间应不少于每天6h和每年100h。
3.2填谷
通常我们所说的填谷就是提倡在不是用电高峰的时段进行电力的使用，具体的方法有;首先可以在低谷的时段采取一定的措施对热量进行及时的储存，在这一过程中能够储存大量的热，这样就使得整个电网在运行当中能够依靠这些热量进行16到18小时的热量供应。其次在不同的季节要采取不同的电价，这样能够有效的保证年度低谷的有效改善。再次，对电价的定价要采取非高峰时段用电计算价格的方式。最后要实行不同时段采取不同电费计价标准的方式来进行填谷。
3.3移荷
所谓移荷，是将客户在高峰时的用电移到峰前和峰后使用。其方法有：（1）贮热。此种电气加热器贮热容量不够大，只能供应2～4h的应用。（2）用分时电价鼓励客户移荷。（3）对电器设备进行控制，如可以控制电弧炉、加热炉之类的电气設备，使其由峰荷移出。
3.4政策性节电降载
这种方式的具体方法主要有;第一，相关的人员要对电气设备进行仔细的检查，同时要根据实际情况来进行节点措施降载方案的制定。第二，在采暖系统的选择上应该选择双燃料式的采暖系统，在电网运行相对比较繁忙的时段可以选择煤气采暖来代替电气采暖，在电网运行高峰期过去之后再将整个用电设备切换到电气供暖的状态。第三，太阳能资源是我国非常丰富的一种资源，所以可以用太阳能来代替电能，这样也可以起到非常好的降载作用。第四，提高电能的利用效率，从而实现降低电力载荷的目的。最后可以采用热和电共同作用的方式对电力负荷进行有效的控制。
3.5按需量控制
所谓按需量控制是指供电部门对客户实行需量电费，电能电费两部制电价;客户就会将注意力集中到控制需量。
4、结语
在我国很多供电的企业当中，负荷控制系统都有着非常广泛的应用，因为这种系统能够对电网的正常运行起到非常好的促进作用，在促进电力企业经济效益有效提升的同时也给人们的生产和生活带来极大的方便。
参考文献
[1]徐任武.技术移荷：DSM工作的当务之急[J].电力需求侧管理，2001（01）.
浅谈负荷预测误差分析 篇7
电力系统负荷预测是指根据电力负荷自身的变化情况及经济、气象等影响因素出发, 通过分析和研究负荷历史数据, 对电力负荷需求作出预先的估计和推测[1,2,3]。负荷预测的准确性直接关系到电力系统规划的成本及其运行时的合理调度。在电力系统规划时, 如果负荷预测值偏大, 为满足负荷需求将增加电力设备, 而实际上是不需要新建设备的, 这就造成了资源的浪费;反之, 如果负荷预测值偏小, 在应该增加电力设备的地方没有新建设备, 将不能满足用户的用电需求。因此, 电力系统负荷预测的准确程度, 对电力系统规划水平、供电可靠性及经济效益具有非常重要的指导作用。
负荷预测误差是负荷预测准确程度的直观表现, 不但可以分析出负荷预测结果的准确程度, 同时对于检验、选用和改进负荷预测方法也是有很大帮助的。因此, 负荷预测误差的研究具有非常重要的意义。
2 负荷预测误差分析研究
产生负荷预测误差的原因多种多样, 主要有以下几个方面:
a.负荷所受影响是千变万化的, 负荷预测归根结底都是对未来负荷的估算, 无论运用何种预测方法都会无可避免地产生负荷预测误差。
b.进行负荷预测需要用到大量负荷数据以及相关资料, 而相关资料并不能保证都是准确可靠的, 这就必然会产生负荷预测误差。
c.对于某种情况的突然变化或意外事件的发生, 也会造成预测误差。此外, 由于数学计算或决策判断上的错误, 也会产生不同程度的误差。
2.1 负荷预测误差分析的方法
2.1.1 关联度误差分析。
关联度分析是以系统中各个因素之间关联程度为研究对象, 是灰色系统理论中的一种分析方法。基本思想是根据负荷数据拟合曲线间相似程度来判断数据之间的关联程度, 曲线形状越接近, 则电力负荷发展变化趋势越接近, 关联程度越大。该方法可以用来比较几条预测曲线与一条实际曲线的关联程度, 关联度越大, 则说明对应的预测方法越优, 负荷预测误差也就越小。
2.1.2 后验误差检验。
后验误差检验是根据负荷预测预测值与实际值之间的概率统计情况, 进行负荷预测误差检验的方法。该方法是由概率预测方法发展演变过来的, 其主要内容是以残差 (绝对误差) 为基础, 根据各个阶段残差绝对值的大小, 考察残差较小的点出现的概率, 以及与预测误差方差有关指标的大小。
2.2 负荷预测误差分析的指标
负荷预测误差分析的指标很多, 主要有以下几种:
2.3 负荷预测误差分析的发展趋势
1983年, 美国的Willis提出并完善了空间负荷预测[2]概念, 随之发生变化的是负荷预测也由早期的一维 (时间—数据) 研究朝着二维 (时空—数据) 研究方向发展。然而, 负荷预测误差的研究仍旧停留在误差数值统计阶段。随着负荷预测的发展, 负荷预测误差的数值大小与负荷空间位置之间的关系将会成为未来负荷预测误差的研究方向。
3 结论
本文分析了负荷预测误差产生的原因, 总结了负荷预测误差分析的多种方法和指标, 探讨了负荷预测误差分析的发展趋势, 对于负荷预测误差研究的发展具有重要意义。
参考文献
[1]康重庆, 夏清, 刘梅.电力系统负荷预测[M].北京:中国电力出版社, 2007:4-5.
[2]Willis H L.Spatial electric load forecasting[M].New York:Marcel Dekker, 2002:231-258.
地区电网电力负荷预测分析 篇8
近年来,随着我国经济的不断发展,用户对于 电力的需 求也在不断增大,在某些地区出现了电力资源供不应求的局 面。由于电能生产—输送—消耗均 在同时完 成,不能大量 储存,只有根据不同地区的负荷情况进行合理规划,才能实现电力的供需平衡,从而降低发电成本,保证可靠供电,提高电力系统的经济性。
1负荷预测概述
负荷表征着电力系统中电力的需求量,而需求量指的是电能的时间变化率,即功率。电力系统的负荷预测有2个方面的内容:对未来功率的预测、对未来用电量的预测。对功 率的预测可以决定输电与配电设备的容量,而对用电量的预测将决定应安装什么种类的发电机组。
2负荷预测的分类及影响因素
2.1时间电力负荷预测
时间电力负荷预测 可分为超 短期负荷 预测、短期负 荷预测、中期负荷预测、长期负荷预测这4种类型。
2.2空间电力负荷预测
空间电力负荷预测是对供电范围内将来电力负 荷的地理位置、大小的预测,以及对固定范围内电力负荷时间、地域分布的预测。空间电力负荷预测是电网规划的基本依据,依据结果来确定电力设备的容量及分布,可提高电网建设的经济性。空间负荷预测不光能预测未来负荷的大小,还能得出其具体的地域分布,可满足电网管理由粗放型向精益化转变的需求。空间负荷预测所需基础数据和信息来源很广,门类性质不同,但都会不同程度地影响着目标的确定、预测模型的建立、预测方 法的提出或选用、预测结果的精度评判。
3典型负荷类型
典型负荷类型包括城市民用型负荷、农村 型负荷、商业 型负荷、工业型负荷等,不同负荷类型的发展变化规律也不尽 相同。具体如下:
(1)随着居民家用电器的不断增多,城市居民的电力负荷不再以照明负荷为主。
(2)农村型负荷的季节性变化比较强。
(3)商业型负荷会影响到晚高峰。
(4)工业负荷受气象因素影响较小,但由于夜间大型工业负荷减少,其间负荷增长率会降低。
分析研究影响电力负荷构成的因素对于提高电 力负荷预测的准确性是非常重要的,尤其是能提高电力系统应对突发情况的能力。
4 地区电力负荷预测
根据多年积累的数据及其分析,A地区丰水期主要受温度影响,同时也受湿度及降水影响。通常夏季温度在25~36℃之间,湿度在50%~95%之间,高温天气一般出现在7月下旬至9月上旬近2个月,在此期间高温、高湿天气持续时间 比较长,并伴有降水过程,甚至会引发洪涝灾害。
4.1丰水期 A地区负荷特点
(1)负荷主要受温度影响,同时受降雨影响。A地区夏季降温负荷对温度的敏感点为27℃,进入27℃后最高温度每上升1℃,便会导致最高负荷增加10万kW。30℃时降温负荷对温度进入高敏感区,此时若发生大的降水,则温度骤降,在小水电大发和降温负荷骤减的影响下,系统负荷迅速下降。
(2)温度升高造成峰、谷差明显增大,负荷率随之下降。
(3)最高温度对日电量影响明显。最高温度每上升1℃,日电量增加约163万kW·h。
4.2丰水期 A地区负荷预测
4.2.1最高负荷预测
目前,我们所采取的方法仍为增幅法,并以最高 负荷与持续高温天数的规律图进行校验。用平均增幅法预测2014年丰水期最高负荷,公式如下:
式中,Pmax为今夏最 高负荷;Pmax′为去夏最 高负荷 (初步还原值);K为主网最高负荷年增长率。
由于历年最高负荷增幅较为离散,因此取用历年来丰水期电量的平均增幅14.8%作为今年最高负荷增幅,取2013年丰水期还原后最高负荷262万kW作为基准,得出2014年丰水期的最高负荷为:(1+14.8%)×262=300万kW。
4.2.2最高负荷校验
4.2.2.1基准负荷
基准的选取遵循以下2个原则:温度在27℃以下,水情应与7—9月相当。2010—2013年最高负荷表如表1所示。
平均增幅为:(26.86%+4.68%+6.23%)/3=12.59%。
2014年基准负荷为:(1+12.59%)×199.6=225万kW。
4.2.2.2与高温持续天数对应的最高负荷
图1为最高负荷与持续高温天数的规律图,从图中可以看出,A地区夏季高温一般持续5~9天,即灰色柱状区域,因此2014年丰水期最高网供负荷出现在265~305万kW之间的几率最高。
2014年丰水期最高负荷预测值为300万kW,既是计算结果,也符合调度部门迎峰度夏 的分析着 眼点———系统安 全,因为选取较高负荷值作为迎峰度夏的目标进行分析,能更充分地暴露系统的不足。
5 结语
医院类负荷电能质量分析 篇9
北京市医院众多, 医院使用了各类不同类型的用电负荷, 有的用电负荷产生大量谐波。
该用户原装电力设备容量400k W, 原装电光设备容量300k W, 新装电力设备容量1135k W (锅炉房、X光机等) , 新装电光设备1413k W (空调、照明) , 总计设备容量3248k W, 主要谐波源设备为各种风机、水泵等。供电容量St:50.00MVA, 用电容量Si:2.00MVA, 10k V最小运行方式下的短路阻抗 (标么值) :4.6270。
该用户在公用电网公共连接点处的谐波电流限制指标 (10k V) :
该用户在公用电网公共连接点处的电压变动限制指标 (10k V) :2%。
该用户在公用电网公共连接点处的电压闪变限制指标 (10k V) :
短时间闪变Pst:0.41长时间闪变Plt:0.33。
该用户在公用电网公共连接点处的电压不平衡度限制指标 (10k V) :1.3%。
测试点为201主进线柜, 容量别为800k VA×1。测试数据10k V侧C相谐波电流最大, C相主要产生的主要次谐波电流如图:
主要次谐波电流的95%概率值见下表:
测试数据按照容量比例进行换算, 用电设备产生的谐波电流的95%概率值与国标限值比较得下表:
该用户用电设备在10k V侧所产生的5、7次谐波电流超出国标限值的规定。其中5次谐波电流超标22%、7次谐波电流超标11%。
2 某中医院情况举例
供电容量St:31.50MVA用电容量Si:2.23MVA10k V最小运行方式下的短路阻抗 (标么值) :6.9846
该用户在公用电网公共连接点处的谐波电流限制指标 (10KV) :
测试点为其0.4k V侧401主进线柜, 变压器容量为630k VA, 测试数据0.4k V侧B相谐波电流最大, B相总电流及3、5、7次谐波电流的95%概率值如下表:
从0.4k V低压侧实际测试数据可以看到, 测试用户主要次谐波电流中3次谐波较大。用户配电变压器接线方式为Dyn11, 10k V侧的漏抗和零序励磁电抗并联再与0.4k V侧漏抗串联形成3次谐波电流回路, 因此10k V侧3次谐波电流值可降低60%左右。因此测试用户在10k V侧产生的谐波电流的95%概率值如下表:
该用户用电设备在10k V侧所产生的各次谐波电流符合国标限值的规定。
3 综合医院治理后的情况举例
合理的补偿措施可以提高供电质量, 保障接入的设备安全运行, 而且可以显著节省电能。
用户原装电力设备容量400k W, 原装电光设备容量300k W, 新装电力设备容量1135k W (锅炉房、X光机等) , 新装电光设备1413k W (空调、照明) , 总计设备容量3248k W, 预计最大负荷约2300k W。供电容量St:50.00MVA, 用电容量Si:2.00MVA, 10k V最小运行方式下的短路阻抗 (标么值) :4.6270。
该用户在公用电网公共连接点处的谐波电流限制指标 (10k V) :
经治理后测试, 测试点为202主进线柜, 202进线带一台变压器, 容量为2000k VA×1。用电设备产生的谐波电流的95%概率值与国标限值比较如下表:
该用户各主要次谐波大幅度减小, 3、5、7次谐波趋近于0, 11、13次谐波也小于0.1安培, 与国标限制值相去甚远。
4 结语
1) 综合医院负荷产生的谐波确实较大, 已经超过国家标准, 对自身设备及同一条线路上的其他用户都会产生不良影响, 医院对电能质量的要求很高, 如果仪器设备在工作过程中出现问题, 很可能对病人的治疗过程产生不良影响, 因此, 对综合医院进入电网用电应严格把关, 对于可能超过国家标准规定的用户, 应要求其治理后方可用电。
2) 中医医院产生的谐波在国家标准规范内, 但接近国家标准, 随着各种变频、整流设备的使用, 谐波电流比例会继续增高, 应加以关注。
多级负荷预测的基础问题分析 篇10
关键词：电力系统,多级负荷预测,雷达图,相关因素,母线负荷预测
0 引言
电力系统负荷预测是电力系统规划与运行中的基础性工作[1,2],一直受到国内外学者的关注,理论研究的成果层出不穷[3,4]。
负荷预测中常常存在多个预测结果之间的不均衡、不协调现象,例如,上下级电网的预测结果之间[5],空间总量负荷和小区负荷之间[6,7],各行业(产业)电力需求与全行业(产业)电力需求的对应关系之间,年度和月度预测结果之间,等等,都会出现不协调情形。据此,我们提出了多级负荷预测及其协调问题[8]。
多级负荷预测,是指对于同一预测量,电力系统会在不同时间(周期)、基于不同行政级别、根据不同属性、不同结构等特征,分别做出预测,得到各自的预测结果[8]。多级负荷预测的协调,是指多级负荷预测的结果之间理应在本质的物理机理上存在关联,应该满足一定的关系,而由于不可避免的预测误差的存在,各级预测结果之间并不能自然地达到一致,必须经过一定的调整才能使其在数值上保持统一和协调[8]。
本文的目的是探讨多级负荷预测中的一些基本问题和研究思路,旨在为电力部门提供一套行之有效的分析工具,进行多级负荷预测结果之间的协调,同时可以有效地提高负荷预测精度,更好地指导电力系统的规划和运行。希望电力系统中多级负荷预测的协调问题及其分析方法成为负荷预测理论的重要组成部分。
1 多级负荷预测的基础:负荷预测的分类方式
多级负荷预测的协调问题是基于负荷预测自身的分类方式的,因此,这里先对负荷预测的分类方式做一些深入的分析。
1.1 负荷预测分类方式的拓展与完善
一般的分类过程,主要是根据预测期限、预测量的属性进行的。实际上,在通常的分类中,人们经常并列地提到长期负荷预测、母线负荷预测[9,10]、日负荷曲线预测、空间负荷预测[6,7]等概念。如果继续深入分析,可以发现,这种“并列”的提法是不确切的。那么,何种的分类方式才是完善的呢?
总结目前所见到的预测视角,我们认为,负荷预测可分别按照如下角度进行划分[2,11]:
1)时间角度
从时间角度分,可以包括:年/季/月/周/日/时分。这里,分类是以预测的循环周期为依据的,例如,年度预测,是指一般每年进行一次。因此,年度电量预测、年负荷曲线预测等均属于年度预测。当然,有时候会根据最新变化的情况进行“滚动预测”,但这并不影响此类周期的预测的实质。
2)空间角度
从空间角度分,可以包括:整体/分区/节点/用户。经常提到的空间负荷预测、变电站负荷预测都是此类视角的具体体现。
3)指标属性
从指标属性角度分,可以包括:整刻度值/统计值/连续曲线/积分值。其中,整刻度值主要是功率的采样值,如果是96点采样,则对应于每15 min一个点;统计值可以是某个周期内的最大、平均、最小负荷等;连续曲线对于不同期限有不同的含义,例如年度预测中的年负荷曲线、日负荷预测中的日负荷曲线等;积分值主要是电量值,各类电量都只有累积数值,而没有整刻度数值或某个周期内的最大最小值。
4)行政级别
从行政级别角度分,可以包括:国家/区域/省级/地级/县级。目前阶段最常见的是网、省、地级别的预测问题。
5)口径角度
从口径角度分,可以包括:全体/电网企业。其中,电网企业统计的是该电网企业范围内的负荷或电量,例如省级电网企业关心省网统调负荷,地级电网企业关心的是网供负荷等;而这里的“全体”主要是指不区分电网企业内部、外部的总体统计指标,例如全社会用电量、全口径发电量等,显然,该数值不同于电网企业营业范围内的数值。
6)环节角度
从生产环节角度分,可以包括:发电/供电/售电/用电。其中,发电角度的数值包含了厂用电和线损;供电角度的数值扣除了厂用电;售电角度的数值一般是站在电网企业的经营角度来统计的。
7)结构角度
从结构角度分,可以包括:总量/分类。这里的分类对于不同结构划分有不同的含义。例如,如果将“总量”对应为全社会用电量,则可将其划分为一、二、三产业和城乡居民生活用电,也可以划分为各行业电量,这些都是“分类”数值。对于电网企业而言,如果将“总量”对应为售电量,则可将其划分为不同电价类别的售电量,常见的包括大工业售电量、非普工业售电量、农业售电量、非居民售电量、居民售电量、商业售电量、趸售电量等。
1.2 图形化的负荷预测分类方法
总结如上的方式,负荷预测的各种分类构成了一个7维空间,任何类型的预测问题都是这个7维空间中的一个点(对应7个维度属性的组合)。例如,“年-整体-积分值-省级-全体-用电-分类”这个点(即这7个属性的组合),则意味着对某个省级电网的年度某产业(行业)用电量进行预测;而“日-整体-连续曲线-省级-电网企业-发电-总量”这个点(即这7个属性的组合),则正是通常所提到的省级电网日负荷曲线预测(统调发电口径)。当然,在这个空间中也可以找到我们通常所提到的周负荷预测、母线(节点)负荷预测、空间负荷预测等。同时需要指出,有些组合是没有意义的。
为了完整地描述负荷预测的分类,这里利用一种典型的多维图——雷达图(Radar Chart)来表示各种预测内容及其分类。
雷达图实质上是一种数据表征和分析的技术,在用于表征负荷预测的分类时,首先确定一个中心点,然后根据上述7个维度的分类依据,将中心点周围360°作7等分,每个等分位置划一条线段,构成7个坐标轴,每个轴对应1个维度的分类方式。在每一坐标轴上,根据该分类的属性数目的多少,进行等分。由此,对于每一个完整的7维分类,分别将7个取值画到相应坐标轴的某个对应位置,各个坐标轴上的点依次连接起来,就构成了这个分类的雷达图。负荷预测分类的雷达图如图1所示。
图1中标出了一些常见的负荷预测类型,它们与属性的对应关系如表1所示。类似地对各个属性进行其他方式的组合,就可以得到负荷预测的各个类别。
2 多级负荷预测中相关因素的影响分析
在负荷预测中考虑气象等相关因素,已经成为人们的共识,已有大量的文献提出了许多方法,设法在负荷预测中体现气象等相关因素的影响。然而,现有文献所提出的各类方法中,一般均假设可以用一组气象数据(包括天气类型、温度、湿度、风速、等)来描述所预测电网的气象特征,进而展开各种分析。实际上,对于我国而言,这种处理方式在一个较小的地理范围内(地级市或以下)可以应用,而在大电网(省级或以上)中一般不能直接使用,因为不同地市的气象条件可能有较大差别,无法统一描述。这就引出了多级负荷预测中不同级别电网对气象等相关因素的处理方式问题。为此,首先要从供应侧和需求侧角度分析相关因素对预测对象的影响。
2.1 相关因素对供应侧和需求侧的影响
根据我国现行的调度体制,网省电网需要预测的是“统调负荷”,实际上就是需要由网省电网调度部门统一调度来满足的负荷;而地市电力部门作为省级电网的下级单位,需要预测“网供负荷”并上报给省级电网。虽然人们认为相关因素会影响电力负荷,但是,从机理上分析,相关因素并不是直接影响“统调负荷”或“网供负荷”,而是首先对总用电负荷和非统调负荷产生影响,而后由“总用电负荷=网供/统调负荷+非统调负荷”这样的关系式,对“统调负荷”或“网供负荷”产生作用。这个过程可表示为图2。
那么,相关因素究竟如何对总用电负荷和非统调负荷产生影响呢?这需要分别从供应侧和需求侧角度分析相关因素的影响,可大致表示为图3。
从图3中可以看出:
1)从需求侧来看,负荷波动的原因主要有:气象因素造成的负荷变化(冬季采暖负荷、夏季降温负荷最为突出);大用户用电的非计划性造成负荷的变化;等等。此时,相关因素直接影响了总用电负荷中的某些部分,从而将间接地由“总用电负荷=网供/统调负荷+非统调负荷”这样的关系式,对“统调负荷”或“网供负荷”产生影响。
2)从供应侧来看,小水电、小火电、自备电厂等类型发电资源对电网造成的影响较大。例如,小电厂非计划性开停机或发电上网的随意性,直接导致“统调负荷”或“网供负荷”的大幅度波动;又如,地方小水电靠天吃饭,有了降雨,就可以发电上网,没有来水就不发电。此时,天气突然变化而产生的降雨量直接影响了小水电的发电出力,从而将间接地由“总用电负荷=网供/统调负荷+非统调负荷”这样的关系式,对“统调负荷”或“网供负荷”产生影响。
通过图3的电力系统供需平衡分析,我们可以设计关于相关因素处理的两大类处理方式:
1)隐性考虑影响因素的方式:
这种处理方案的思路是,直接建立网供/统调负荷关于影响因素的相关关系,进行分析。
2)显性考虑影响因素的方式:
这种处理方案的思路是,首先分别建立总用电负荷关于影响因素的相关关系;其次建立非统调负荷关于影响因素的相关关系;然后,按照“总用电负荷=网供/统调负荷+非统调负荷”的关系式,分析网供/统调负荷的变化规律。
2.2 不同级别电网对相关因素的处理策略
根据以上分析,我们认为,网省电网和地市电网处理相关因素及其他因素的策略将有所区别。
可以将网省电网和地市电网在负荷预测方面的特点对比如表2。
市电网在负荷预测中应重点分析如下特点:
1)地区电力系统通常是一个容量较小、波动较大的电力系统,有上级电网和地区内小电厂这样的两类电源供电,满足“总用电负荷=网供负荷+地区内发电负荷”这样的关系式,运行调度人员所关心的是网供负荷的大小;
2)该系统中一般有若干个负荷容量相对较大的大用户,其用电行为极大地影响总负荷;
3)多变的气象条件对小水电的发电行为影响很大,从而影响网供负荷;在雨量不足时,地方小水电发电不足,主要依靠上级电网供电;而雨量充沛时,地方小水电发电大增,甚至会出现网供负荷为负的情况,这是因为地方小水电发电出力已经高于地区总用电负荷,造成地方小水电发电出力倒送到上级电网的情况出现。
4)以上特点对地市负荷预测提出了特殊的要求,必须建立针对性强的负荷预测方法,特别是妥善处理小水电等因素对地方负荷的影响。
网省电网在负荷预测中应重点分析如下特点:
1)根据负荷的构成规律,可以考虑两类途径,一类途径是网省电力部门直接根据自身的负荷规律进行预测,另一类途径是网省电力部门直接汇总下级电网的预测结果,并且在适当考虑负荷同时率的情况下进行修正,形成多级负荷预测的体系。
2)网省电力部门如果考虑气象因素,则必须注意气象因素的获取方式。因为天气预报一般是针对地市范围而做出的,没有直接针对网省的天气预报,因此,可以考虑以下级电网的最高负荷或日电量作为权重,对下级电网对应地区的气象因素进行加权平均,然后再按照各类气象因素的处理策略进行分析和预测。
3 多级预测体系下的母线负荷预测
3.1 母线负荷预测与系统负荷预测
精确的母线负荷预测是合理安排生产调度计划、进行日前安全校核的前提和保障,提高母线负荷预测精度是实现调度精细化管理的前提。
由于母线负荷预测具有量大面广的特点,使得母线负荷预测更具有多级预测的特性。这从常见的“分布因子法”中可见一斑。使用“分布因子法”进行母线负荷预测的思路是:首先由系统负荷预测取得某一时刻系统负荷值,然后将其分配到每一母线上。具体步骤为:
(1)确定母线负荷预测用的分配模型;
(2)确定或维护负荷分配模型参数;
(3)对指定的时间和系统负荷(预测值)计算各母线负荷。
常用的负荷预测分配模型有:
(1)树状常数负荷模型
将上一级负荷按比例(在各时段为常数)分配到下一级负荷。
(2)考虑负荷区域不一致性的模型
在这一模型中,最高层为系统负荷,第2层为区域负荷,第3层为母线负荷。在系统负荷到区域负荷之间采用随时间变化的分配系数,在区域负荷到母线负荷之间仍可以采用常数型的分配系数。
(3)考虑负荷类型不一致的模型
在这一模型中,最高层为系统负荷,第2层为类型负荷,第3层为母线负荷。在系统负荷到类型负荷之间采用随时间变化的分配系数,在类型负荷到母线负荷之间仍可以采用常数型的分配系数。
(4)混合负荷模型
在这一负荷树中,第1层为系统负荷,第2层是负荷类型,第3层是地域划分,第4层是母线负荷。在系统负荷到类型负荷之间采用随时间变化的分配系数。在类型负荷到区域负荷之间采用随时间变化的分配系数,也可以采用常数。在区域负荷到母线负荷之间一般采用常数分配系数。
这里所采用的“分配”方式,正是多级负荷预测中多级之间“加和性”的体现。
3.2 虚拟母线的概念及其应用
在节点负荷作为电网中的基本负荷及预测单元的同时,本文提出“虚拟母线”的概念,进一步实现区域化的负荷分组及局部区域负荷预测。
节点负荷可以作为最基本的负荷单元,某一个具有独立负荷特性的局部区域必然由多个节点负荷组成。所以可以通过将若干节点负荷组合的方式来构建局部区域历史负荷样本,并以此为数据基础,在对局部区域负荷进行规律性分析、相关性分析的基础上进行预测计算。
进一步,受电力系统安全运行约束的影响,在电网中存在一些局部区域,这些局部区域内各变电站虽然属于不同的行政区域,但是具有相近的负荷特性,在电网安全分析过程中,它们可以被视为一种扩大的广域母线组进行负荷预测,这就是“虚拟母线”。
利用“虚拟母线”对局部区域进行精确的负荷预测的意义在于:
(1)对虚拟节点的深入数据分析与预测,能够为调度计划及规划部门提供变电站和小地区的精细化的负荷预测结果;
(2)为调度方式安排和运行值班人员快速判断电网安全约束情况提供直观明了的数据;
(3)用于参考区域负荷特征的调度辅助决策支持;
(4)可以根据区域负荷平衡关系校正节点负荷预测结果,即,利用“虚拟母线”的负荷平衡机制,对其成员节点进行负荷预测结果的平衡补偿修正。
以如图4所示的河北南网局部地区为例。
根据电网安全分析结果,受石家庄地区东寺、侯坊、陈庄、系井、束鹿、里丰、枣营,衡水地区崔池、安平等220 k V变电站农业灌溉负荷所占比例较大的影响,春、夏季农业灌溉负荷高峰期,500 k V廉州、辛集站主变潮流较重,N-1方式下存在过负荷问题。
为了准确对石家庄东部地区各变电站的96点负荷进行预测,满足EMS系统进行安全校核的需求,需要打破行政区划,将以上各站母线负荷预测结果进行总加,以便快速准确地对电网安全分析结果进行预判,提高次日电网方式和发电计划安排的效率。实际应用证明,这种方式是有效的。
4 多级负荷预测的研究思路和内容
分析多级负荷预测问题,本文对多级负荷预测的研究思路和研究内容进一步归纳如下:
(1)协调算法的研究:参数估计[11]是多级负荷预测协调方法的理论基础,必须在数学上研究冗余方程及其解决方法。
(2)基本协调模式:研究负荷预测中一维两级协调,即基本协调模式,该模式只考虑时间、空间等中的一个维度的相邻两级负荷预测的协调,如年电量预测与月电量预测的协调,省级预测与地市预测的协调等。
(3)关联协调模式:由于多级协调过程中存在较强的关联特性,多维协调方法比一维协调的数学模型更复杂,需要考虑更多的约束条件,其求解难度也更大,必须运用合理的数学方法分析问题,进而找到有效的求解方法。关联协调模式包括了除基本协调模式以外的所有协调模式,在基本协调模式的基础上,研究空间、时间、属性等多级负荷预测的协调问题。
(4)预测可信度的判定方法及其应用:对于多级负荷预测协调问题,无论是基本协调模型还是关联协调模型,都涉及一个重要的物理量——预测可信度。需要研究以何种形式建立预测可信度,以及可信度在多级协调和精度评估中的应用方式。
(5)负荷类指标的协调方法:负荷预测总体上可以分为电量预测和负荷预测。对于负荷类需求数据,它具有非常强烈的时间特性,不能简单将子需求直接求和得到总需求,必须考虑负荷发生的时间特性。因此,需要对负荷类指标的多级协调问题开展专门研究。
(6)系统负荷预测与母线负荷预测的协调技术:系统负荷预测与母线负荷预测可以看作不同的级别,当分别对这两类对象独立地做出预测时,很可能出现两者之间存在明显的差异。母线负荷预测中常见的负荷分布因子法,实际上是完全承认了系统负荷预测的准确性,忽略各母线预测的准确性差异,通过按比例分配上级预测值来调整下级各母线的预测结果。然而,任何负荷预测模型都是对实际负荷变化规律的近似,预测结果难免会有误差。对于不同的预测对象(时间、空间、属性等的不同),由于负荷自身变化规律的不同,预测误差也不同,必须深入研究如何尽量充分利用和挖掘高预测精度母线的预测结果,因此在系统负荷预测与所有母线负荷预测结果之间进行协调,最终达到上下级负荷平衡、整体误差最小的目标。
(7)预测精度判定与评估方法:此评价体系的建立,将一改以往单一精度要求的预测精度判定与评估准则,为负荷预测效果的考核提供有效的判据。
(8)通过多级负荷预测提高整体预测精度的策略。多级负荷预测应在满足多级之间协调的基础上,提高整体预测精度,并提供精度考核的依据。
5 结语
多级负荷预测及其协调问题是负荷预测领域的一个新的科学问题。本文的研究包括:
1)负荷预测的分类方式是多级负荷预测的基础,本文通过拓展不同的分类角度,提出了基于雷达图的负荷预测的分类方法,从而清晰地表征负荷预测的“多级”特性。
2)本文从供应侧和需求侧角度分析了相关因素对预测对象的影响途径,提出了多级负荷预测中不同级别电网对相关因素的处理策略。
3)研究了多级负荷预测体系下母线负荷预测与系统负荷预测的关系,提出了“虚拟母线”的概念和应用方法。
4)本文总结了多级负荷预测的分析思路和研究内容,指出了未来的研究方向。
本文的研究为建立多级负荷预测理论提供了广阔的空间。应该指出,本文工作还属于探索性研究,设想尚比较粗略,希望全国电力系统负荷预测人员能够共同探讨这个问题,本文可为广大预测人员提供一些参考。
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负荷分析 篇11
一、带负荷误拉刀闸的危险性
拉刀闸本来就是一件令人担心的事情，如果不注意安全，很容易造成事故。然而错误的操作时带负荷拉刀闸，也就是说你虽然关闭了刀闸，但是却没有把二次开关开关合到关的位置。等到用电的时候再次打开刀闸的位置，会导致停电的现象。2008年8月24日15时30分左右就有一件这样的事情发生，某化工厂要对锅炉进行检修，便命令李某去把一号锅炉的开关关了，李某到达后，直接关闭了刀闸，贴了一张字条上面写了：禁止合闸，有人工作。却没有把二次回路的开关打到听得位置。过了几个小时后检修完毕，又安排李某去打开一号锅炉的开关，李某没有经过相关人员的同意就直接把刀闸打开了，但由于二次回路的开关一开始就没有闭合，导致李某打开刀闸，依然没有来电。然后李某就找了另一个人刘某去送电，但刘某也没有仔细检查就直接开启有关按钮直接送电，结果导致出现了大弧度的电火花，全部线路烧毁，整个工厂停电，幸运的是没有造成严重的人员伤亡，出现了这一状况后，李某和刘某都受到了严厉的处罚。该工厂也损失惨重。同时也造成了很多员工没有了工作
二、出现带负荷误拉刀闸的原因
出现了这类事故，我们必须去寻找事故出现的原因，引以为戒，做好下一步的预防工作，这就需要我们从各个方面入手，仔细查找，询问，然后根据现有情况做好计划，尽量有效快速的解决问题。
（一）关于带负荷拉刀闸的知识
虽然出现了严重的事故，但询问其中的人员，也并没有多少人知道问题出在了什么地方，不只是李某的原因，我想就算是换成了另外一个人也会向李某一样的做法而且不知道是自己犯的错误导致了这样的后果。这就是因为关于这方面的知识人们了解和知道的太少，易导致不清楚正确的操作该是什么样的。
（二）相关的法律条文不健全
出现这个问题的原因之一就是相关的法律条文不健全的问题。法律是能约束人们的最好的工具，李某没有经过相关人员的同意擅自做主不正是因为这一原因吗？试想如果相关法律有明确的规定，那么李某估计也不会那么胆大了吧.只有规定的清楚明了才能做到一级制约下一级，才能让工作处理的井然有序，避免出现类似的事件。
（三）工作人员的工作态度
如果刘某可以认真的检查问题出现在什么地方，然后再去送电的话也就可以避免出现这起事故。这就是说相关工作人员的工作态度是一个不能忽视的因素。现在社会偷懒的人越来越多，很多工作人员也是一样，能省一步绝对不会多走一步，这样该检查的问题没有检查出来就开始下一步的工作，工作环节的漏洞将会带来严重的后果。
三、优化方案的分析
知道了问题的源头就需要我们制定相应的方案去实施下去。不仅要做到快速有效的解决当前的问题，还要对以后做好防御的工作，要具体下去，仔细查找每一个细节，争取对症下药。
（一）做好宣传工作
针对大部分人对这方面的知识了解的太少这一现象，我们可以采取到街头访问的方式检测人们到底了解到什么程度，应注意要访问不同阶层的人。根据我们得到的结果，把结果进行统计分析，进行讨论得出结论，然后根据结果对症下药。我们可以开设相应的课程，或者以讲座的方式来扩展人们的知识面，只有人们了解的多了，认识到错误操作带来后果的严重性了才会提高警觉性避免事故的发生。
（二）法律的完善
应该制定相关的法律条文，不仅制约相关工作人员也包括广大人民群众。规定任何人没有经过专业人员的允许不准擅自操作相应的程序，否则将会受到严厉的处罚。
（三）工作人员素质的提高
对于相关的工作人员应按照相关规定定期对他们进行考核，确保他们确定相关的操作程序。还要注意对他们素质的培养，可以定期加以课程的辅导，提高他们的工作热情，让他们知道自己工作的重要性，端正自己的工作态度。当然纯理论的培养是不行的，最好结合相应的实战演习，这样才会有更好的效果。
（四）研发更先进的设备
为了避免这类事故，我们可以自己研发出自动的二次回路的开关控制器。如果能做到相应的自动化，那么在再次关闭刀闸的时候，二次回路的开关可以自行关闭，需要的时候又可以自行的打开，这样不仅节约了时间有提高了安全性能。将会对我们的生活和工作带来非常大的方便，也给相应的部门解决了很多头疼的问题。当然，这还需要我们大家共同努力研发，才能实现自动化，为我们自己造福。
四、结语
总之，电方面是一门很复杂很深的学问，需要我们慢慢地研究，但在需要任何操作时，没有相关人员的认可，千万不要擅自下决定，因为电不单单是复杂还是很危险的。在遇到不确定的操作环节时要借助知识的力量，可以向相关人员请教，也可以等待有能力的人来解决。关刀闸是一件很危险的事情，带负荷关刀闸是绝对不能犯的错误，每个人都需要切记。我们每个人都要互相监督，还要监督工作人员，有任何不对的地方应该及时的加以阻止，并且督促他们积极地工作，端正他们的工作态度，争取各方面都做得完美，尽力为大家的生活和安全做好每一个细节。
参考文献
[1]黑龙江 古铁钧.变电所刀闸安全操作及故障的处理[N].电子报，2011-10-23012.
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[3]刘涛.防止带负荷拉合刀闸的措施[J].科技风，2012，09：105+111.
负荷控制终端故障分析与处理 篇12
电力负荷控制终端的稳定运行对数据采集、分析、应用起着至关重要的作用[1], 当客户设备、计量表有问题时负荷管理系统终端能及时发现, 快速可靠地对客户设备进行监测、防窃电、电费进行增补等提供有力的依据[2]。详细的分析终端故障这一问题的产生原因及处理措施有着重要的意义。
2 故障的分析及处理方法
根据故障类型大致分为:系统故障 (干扰、软件运行、光纤通道、站点设置不当) 、设备故障 (主台、中继站、终端、表计) 、安装故障 (天线位置、电源取电、终端位置) 、接线故障 (表计、遥控、遥信、交采、接地) 、调试故障 (参数错发、交采未调整、时间未校正) 。
故障处理所使用的仪器:万用表, 功率计, 示波器, 综合测试仪, 场强仪, 对讲机, 相应的备件。对负荷控制终端故障有对比法 (替换法) 、排除法、折半法、信号注入法、逐步加载法和逐步减载法、原理图分析法[3]。
1) 对比法 (替换法) :利用已经确定正常的部件替换怀疑故障的部件, 并观察故障现象是否发生变化。这是最常用的维修方法。其要点是要确保替换的部件一定是正常的。可能有三种情况:故障排除, 故障现象不同了, 没有变化, 此方法处理方便, 故障容易排查。
2) 排除法:故障现象较为复杂时, 先将一些肯定无关的部件排除, 逐渐缩小范围, 最后确定故障的部件, 此方法可以很快缩小故障的范围。
3) 折半法故障牵涉部件较多时, 应该从中间较简单的部件开始检查, 确定故障在哪一半, 这样可以减少检查的工作量。通常在查线时使用。
4) 信号注入法:检查部件时, 为了确定部件的工作情况, 人为地加入信号驱动部件, 观察其是否工作正常。检查电台和终端脉冲电路时经常使用。
5) 逐步加载法和减载法[4]:系统工作不正常时, 可以将外围电路全部拆除, 只保留主要的最小工作电路, 然后, 逐步将外围电路加载, 确定引起故障的因素。或者对满载系统逐渐减去负载, 查看引起故障的问题。在查抄表和电源故障时经常使用。
6) 原理分析法:根据设备运行工作原理, 查看相关的指示, 或者采用仪表在与故障相关的电路关键点测量, 确定设备的故障点。
3 负荷控制终端常见故障及处理
1) 开机后“运行”灯不亮。用万用表测试终端电源无交流输入, 请检查交流电源插座及熔丝, 检查电源取电点;如测试出电源无直流输出, 表示开关电源输出电压不正常, 请更换开关电源;如电源指示灯亮, 复位灯常亮, 说明软件故障或主控单元故障, 请更换软件芯片或主控单元[5]。
2) 主控单元工作正常, 但显示不正常。显示单元指示灯在不停闪烁, 说明主控单元与显示驱动单元通讯正常。不闪烁检查主板与显示板连线, 如是显示线断开, 请连接显示线;如连接正常, 则是驱动单元故障需进行更换, 显示单元指示灯闪烁但面板上不显示, 说明液晶板故障需进行更换。
3.1 检测故障仪器
利用功率计测出电台、天线、馈线的相关参数并判断故障原因。测试无线通讯时较常用的工具是功率计, 使用方法如下:
使用功率计可以对电台的发送功率“P入”、反射功率“P反”及驻波比SWR进行测试, 具体方法如下所述。
1) 发送功率“P入”的测试。工作电台实际预见功率 (指标) , 设置功率档为200W, 20W, 4W档 (如电台预见功率为10W左右) 设置在20W挡。功率 (POWER) 测量档设置在FWD处 (前向功率) 。按下话筒按钮使电台发射机工作, W540功率计所显示的功率即为发送功率[6]。
2) 反射功率P反的测试。功率档设置在4W档;功率 (POWER) 测量档设置在REF档 (反射功率) ;按下话筒按钮使发射机工作, W540功率计所显示的功率即为天馈线系统的反射功率, 它反映出电台、高频电缆及天线的匹配状态。对于功率为25W及其以下的设备, 一般其REF功率应控制在0.5W以下较好[7]。
3) 驻波比SWR的测试。功率计的量程设置在实际测试的功率量程档, POWER档设置为FWD, 功能档设置在CAL处。按下话筒, 调整旋钮CALIBRATION使指针达满刻度CAL处, 再将功能按钮投至SWR挡, 此时所显示的值即为终端系统的驻波比。其值一般应控制在1.2以下。
3.2 负荷控制终端与主站通信故障
用功率计判别天馈线系统故障。先将功率计TX一端接测试电台, ANT一端接标准负载, 接线见图3:功率计接入标准负载测试电台。
1) 若驻波比>1.5>全反射, 则阻抗失配判断是电台、天线故障或开路, 需进一步检查天线联接头是否完好;驻波比<1.5[8], 有两种故障原因是天线坏增益下降或场强太小, 处理方面是在ANT端用馈线取代标准负载进行测试, 接线图见图1功率计接天馈线进一步测试;若驻波比是全反射, 则故障是天馈线短路, 处理方法是重新做电缆联接头或更换天线;驻波比无功率, 先用万用表测量馈线屏蔽层和芯是否短路, 如果短路就需要更换天线。
2) 电台工作正常, 终端收不到主台信号。故障现象:主台发送后, 终端主板上CD, RD状态指示灯没有任何反应。此故障处理方法有以下几种方法:
a.终端电台的工作频道与系统主站设置频道不一致, 进一步核实频道已系统一致。
b.终端的天线、馈线是否故障, 可采用W540功率计来进行测量, 测得参数后进一步确定天线、馈线的好坏。
c.终端电台收机故障, 通常是失锁。需要更换电台。
d.终端电源转换直流输入到电台的电源无输出, 此时电台应该没有上电指示。用万用表测量电源输出, 输出无电确定是终端电源故障, 需更换终端电源。
3) 终端接收到主台信号, 但不产生回码信号。故障现象:主台发送后, 终端上CD, RD状态指示灯闪烁后, RTS和TD信号无反应, 此故障处理方法有以下几种方法:
a.数据传输速率不匹配。主台发送指令的数据运行 (传输) 速率与终端数据运行 (传输) 速率不同[9], 如主台发送速率为1200bit/s, 而终端运行 (接收) 速率为600bit/s。更改主台的串口速率设置。
b.终端地址开关设置错误, 终端实际设置的终端地址与系统所要求的终端地址数不符, 可以采用终端显示面板上所显示的终端地址数与所要求的地址进行检验核对, 可能是地址开关拨错或地址开关损坏引起, 重拨地址或更换终端的地址开关。
4 结束语
根据某局出现的负荷控制终端通讯故障情况, 进行分析主要是终端电台长发、主板掉死故障造成频点占用, 造成系统正常数据采集成功率低, 以及造成系统无法对终端数据采集通讯, 从而使我局的相关指标达不到实用化验收的标准, 相关部门数据应用低。经过多次现场实地故障分析收集原因, 并无数次实验摸索, 并在主站测试后, 判断出引发负荷控制终端通讯故障的原因:是内存芯片 (D6) 受到了一个超出其承受范围的异常电压的冲击造成[10]。从而有针对性地加强该内存芯片的电源抗干扰能力, 对该芯片所在的电路板进行硬件升级, 加强了对该芯片的防护, 以降低冲击对该芯片的干扰。
参考文献
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