第三章電力負(fù)荷分析

1、第三章第三章 電力負(fù)荷分析、計(jì)算與電力負(fù)荷分析、計(jì)算與預(yù)預(yù) 測(cè)測(cè) 電力負(fù)荷的含義: 一方面:指電力工業(yè)的服務(wù)對(duì)象，包括使用電力的部門、機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位、工廠、農(nóng)村、車間、學(xué)校以及各種各樣的用電設(shè)備。 另一方面:指上述各用電單位、部門或設(shè)備使用電力和電量的具體數(shù)量。 在電力規(guī)劃中 :指國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體或部門對(duì)電力電量的消耗量的歷史情況及未來(lái)的變化發(fā)展趨勢(shì) 所以電力負(fù)荷是電力規(guī)劃的基礎(chǔ)所以電力負(fù)荷是電力規(guī)劃的基礎(chǔ) 第一節(jié)第一節(jié) 電力負(fù)荷的分類及其電力負(fù)荷的分類及其特特 點(diǎn)點(diǎn) 一、按用電的部門屬性劃分一、按用電的部門屬性劃分 1、工業(yè)用電工業(yè)用電 可分為：重工業(yè)用電、輕工業(yè)用電 用電特點(diǎn)：a .用電量大

2、 （75%） b.用電比較穩(wěn)定 2、農(nóng)業(yè)用電農(nóng)業(yè)用電可分為：排灌用電、農(nóng)副加工用電、農(nóng)村照明 用電等 用電特點(diǎn)：a .用電量小 b.季節(jié)性強(qiáng)3、交通運(yùn)輸業(yè)用電交通運(yùn)輸業(yè)用電 可分為：電氣化鐵路用電、城市電車交通用電等 用電特點(diǎn)：a .用電比重較小4、市政生活用電市政生活用電 可分為：商業(yè)用電、街道照明用電、家庭生活用電 及城市公共娛樂(lè)場(chǎng)所用電等 用電特點(diǎn)：a .日負(fù)荷率較低，但月不均衡率較高 二、按負(fù)荷的大小劃分二、按負(fù)荷的大小劃分 1、最大負(fù)荷（也稱最高負(fù)荷或尖峰負(fù)荷、最大負(fù)荷（也稱最高負(fù)荷或尖峰負(fù)荷 ） 可分為：a.日最大負(fù)荷 b.月最大負(fù)荷 c.年最大負(fù)荷 2、最小負(fù)荷（最小負(fù)荷（ 又稱

3、為最低負(fù)荷或低谷負(fù)荷）又稱為最低負(fù)荷或低谷負(fù)荷） 可分為：a.日最小負(fù)荷 b.月最小負(fù)荷 c.年最小負(fù)荷 3、平均負(fù)荷：平均負(fù)荷：即一定觀察統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)，出現(xiàn) 的負(fù)荷的平均值 可分為：a.日平均負(fù)荷 b.月平均負(fù)荷 c.年平均負(fù)荷 三、按使用電力的目的劃分三、按使用電力的目的劃分1、動(dòng)力用電動(dòng)力用電2、照明用電照明用電3、電熱用電電熱用電4、操作控制用電操作控制用電5、通訊用電通訊用電 （注：這種分類方法主要用于能源平衡分析 ） 四、按電用戶的重要性劃分四、按電用戶的重要性劃分 1、一類負(fù)荷（或一級(jí)負(fù)荷）、一類負(fù)荷（或一級(jí)負(fù)荷） 這類用戶是必須保證高度供電可靠性的 2、二類負(fù)荷（或二級(jí)負(fù)荷）、二

4、類負(fù)荷（或二級(jí)負(fù)荷） 對(duì)這類用戶電力系統(tǒng)至少要提供中等程度的供電可靠性 3、三類用戶（或三級(jí)負(fù)荷）、三類用戶（或三級(jí)負(fù)荷） 這類用戶的供電可靠性是最低的。 注： a.這三類負(fù)荷的劃分，在不同歷史時(shí)期，有不同的內(nèi)容 和要求 b.這類負(fù)荷的分類方法，主要用在電力系統(tǒng)的調(diào)度管 理上，特別用于用電管理上 五、按負(fù)荷預(yù)測(cè)期的時(shí)間長(zhǎng)短劃分五、按負(fù)荷預(yù)測(cè)期的時(shí)間長(zhǎng)短劃分 1、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)部門對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的時(shí)間分類：電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)部門對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的時(shí)間分類：1）短期負(fù)荷（）短期負(fù)荷（5年以內(nèi)）年以內(nèi)）2）中期負(fù)荷（）中期負(fù)荷（10-15年）年）3）長(zhǎng)期負(fù)荷（）長(zhǎng)期負(fù)荷（15-30年）年）（注：電力規(guī)劃中的負(fù)

5、荷預(yù)測(cè)一般是指對(duì)年最大負(fù)荷的預(yù)測(cè)注：電力規(guī)劃中的負(fù)荷預(yù)測(cè)一般是指對(duì)年最大負(fù)荷的預(yù)測(cè) ）2、電網(wǎng)調(diào)度部門對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的時(shí)間分類：、電網(wǎng)調(diào)度部門對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的時(shí)間分類：1）超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)（超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)（1h之內(nèi)）之內(nèi)）2）短期負(fù)荷預(yù)測(cè)（）短期負(fù)荷預(yù)測(cè)（24h-48h內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測(cè)）內(nèi)的負(fù)荷預(yù)測(cè)）3）中期負(fù)荷預(yù)測(cè)（一周至一月的負(fù)荷預(yù)測(cè)）中期負(fù)荷預(yù)測(cè)（一周至一月的負(fù)荷預(yù)測(cè)）4）長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)（以年為單位的負(fù)荷預(yù)測(cè)）長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)（以年為單位的負(fù)荷預(yù)測(cè)） 六、電力負(fù)荷按電能的生產(chǎn)和銷售過(guò)程分類六、電力負(fù)荷按電能的生產(chǎn)和銷售過(guò)程分類1、發(fā)電負(fù)荷（或稱系統(tǒng)綜合發(fā)電最大負(fù)荷）、發(fā)電負(fù)荷（或稱系統(tǒng)綜合發(fā)電最大負(fù)

6、荷） 為一個(gè)系統(tǒng)中各發(fā)電廠同一時(shí)間的實(shí)際發(fā)電出力合計(jì)值 2、供電負(fù)荷、供電負(fù)荷 發(fā)電負(fù)荷廠用負(fù)荷=供電負(fù)荷3、用電負(fù)荷、用電負(fù)荷 供電負(fù)荷網(wǎng)損負(fù)荷=用電負(fù)荷 廠用電率廠用電率：廠用電負(fù)荷占本廠發(fā)電負(fù)荷的百分?jǐn)?shù) 即廠用電率=廠用電負(fù)荷/本廠發(fā)電負(fù)100%下列發(fā)電廠廠用電率可供參考用： 熱電廠 12% 小型凝汽式電廠 11%左右 （單機(jī)容量小于2.5萬(wàn)kW） 中型凝汽式電廠 810% 大型凝汽式電廠 48% 水電廠 0.11% 核電廠 58% 七、電力負(fù)荷按所屬行業(yè)分類七、電力負(fù)荷按所屬行業(yè)分類 1、城鄉(xiāng)居民生活用電、城鄉(xiāng)居民生活用電 2、國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)用電、國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)用電 ，又可分為：1）農(nóng)、林

7、、牧、漁、水利業(yè)2）工業(yè)3）地質(zhì)普查和勘探業(yè)4）建筑業(yè)5）交通運(yùn)輸、郵電通信業(yè)6）商業(yè)、公共飲食業(yè)、賓館、廣告、物資供銷和倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)的用電7）其他事業(yè)第二節(jié)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的的基本程序及影響因素一、基本程序調(diào)查和選擇歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)資料調(diào)查和選擇歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)資料歷史資料的整理歷史資料的整理對(duì)負(fù)荷數(shù)據(jù)的預(yù)處理對(duì)負(fù)荷數(shù)據(jù)的預(yù)處理建立負(fù)荷預(yù)測(cè)模型建立負(fù)荷預(yù)測(cè)模型應(yīng)用預(yù)測(cè)模型應(yīng)用預(yù)測(cè)模型評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)的結(jié)果評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)的結(jié)果評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)精度評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)精度編寫預(yù)測(cè)分析報(bào)告編寫預(yù)測(cè)分析報(bào)告二、影響電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的因素 1、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的影響 2、收入水平、生活水平和消費(fèi)觀念的影響 3、電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化的影響 4、氣候氣溫的影

8、響 5、電價(jià)的影響 6、需求側(cè)管理的影響 7、電力供應(yīng)側(cè)的影響 8、政策因素的影響第三節(jié)第三節(jié) 常用的電力負(fù)荷計(jì)算、常用的電力負(fù)荷計(jì)算、預(yù)測(cè)方法預(yù)測(cè)方法 電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)目標(biāo)包括 :1、規(guī)劃期內(nèi)的年發(fā)電量 2、規(guī)劃期內(nèi)的年用電量 3、系統(tǒng)的年最大負(fù)荷 長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)：用于電力系統(tǒng)規(guī)劃 中期負(fù)荷預(yù)測(cè)：用于電力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 近期負(fù)荷預(yù)測(cè)：年度計(jì)劃和生產(chǎn)調(diào)度常用負(fù)荷預(yù)測(cè)方法常用負(fù)荷預(yù)測(cè)方法 ：一、經(jīng)驗(yàn)技術(shù)預(yù)測(cè)法一、經(jīng)驗(yàn)技術(shù)預(yù)測(cè)法 專家會(huì)議法1、專家預(yù)測(cè)法 專家小組法2、類比法：將類似事物進(jìn)行類比分析，通過(guò)已知事物對(duì)未知事物或新事物作出預(yù)測(cè)。二、經(jīng)典技術(shù)預(yù)測(cè)方法二、經(jīng)典技術(shù)預(yù)測(cè)方法1、用電單耗法、用電單耗法

9、這個(gè)方法是根據(jù)預(yù)測(cè)期的產(chǎn)品產(chǎn)量（或產(chǎn)值）和用電單耗計(jì)算需要的用電量，即：式中 Ah某行業(yè)預(yù)測(cè)期的需電量； Ui各種產(chǎn)品（產(chǎn)值）用電單耗； Qi各種產(chǎn)品產(chǎn)量（或產(chǎn)值）。 分別算出各行業(yè)的需用電量之后，把它們相加，就可以得到全部行業(yè)的需用電量。 AhQiUi 在已知某規(guī)劃年的需電量后，可用年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)年最大負(fù)荷，即 Pnmax= An/Tmax式中 Pnmax 年最大負(fù)荷（MW）； An年需用電量（kWh）； Tmax年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)（h）。 各電力系統(tǒng)的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，可根據(jù)歷史統(tǒng)計(jì)資料及今后用電結(jié)構(gòu)變化情況分析確定。 2、彈性系數(shù)法、彈性系數(shù)法 電力彈性系數(shù)kt是指用電

10、量的年平均增長(zhǎng)率kzch與國(guó)民生產(chǎn)總值年平均增長(zhǎng)率kgzch的比值，即 kt= kzch/ kgzch（宏觀指標(biāo)） 有了彈性系數(shù)及國(guó)民生產(chǎn)總值的年平均增長(zhǎng)率，就可以計(jì)算規(guī)劃年份所需用的電量，即 Am=A0(l ktkgzch)n式中 Am 預(yù)測(cè)期末的需用電量； A0 -預(yù)測(cè)期初的需用電量 kt 電力彈性系數(shù)； kgzch國(guó)民生產(chǎn)總產(chǎn)值的年平均增長(zhǎng)率； n 計(jì)算期的年數(shù)。 3、回歸分析法、回歸分析法 即利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)原理，對(duì)大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，并確定用電量或用電負(fù)荷與某些自變量例如人口、國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值等之間的相關(guān)關(guān)系，建立一個(gè)相關(guān)性較好的數(shù)學(xué)模式即回歸方程，并加以外推，用來(lái)預(yù)測(cè)今后的用電量

11、。方法：找曲線函數(shù)，然后用最小二乘法使其間的偏差之平方和為最小，求解出回歸系數(shù)，并建立回歸方程。 最小二乘法：把數(shù)據(jù)序列的發(fā)展趨勢(shì)用方程式表示出來(lái)，進(jìn)而利用趨勢(shì)方程按最小平方法來(lái)確定發(fā)展趨勢(shì)曲線，就是要求時(shí)間序列實(shí)際值對(duì)趨勢(shì)的偏差平方和為最小條件： 1）原數(shù)列數(shù)值與對(duì)應(yīng)趨勢(shì)的偏差平方和為最小 2）偏差總和等于零，求解出回歸系數(shù)，并建立回歸方程 4、時(shí)間序列法、時(shí)間序列法方法 :根據(jù)歷史統(tǒng)計(jì)資料，總結(jié)出電力負(fù)荷發(fā)展水平或負(fù)荷的年增長(zhǎng)率或負(fù)荷的多年平均增長(zhǎng)率（5年或10年)與時(shí)間先后順序的關(guān)系。如：簡(jiǎn)單平均法、加權(quán)平均法 5、商業(yè)用電預(yù)測(cè)方法、商業(yè)用電預(yù)測(cè)方法 歸納起來(lái)主要有兩種方法： 1）直接外

12、推法：即將商業(yè)用電的歷史數(shù)據(jù)，擬合出商業(yè)總用電量增長(zhǎng)曲線，外推到所需預(yù)測(cè)的時(shí)刻，得到商業(yè)總用電量預(yù)測(cè)值 2）比例法：即根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)找出商業(yè)用電與居民生活用電之間的比例關(guān)系，外推這個(gè)比例關(guān)系，乘以居民用電量求得 6、居民生活用電預(yù)測(cè)方法、居民生活用電預(yù)測(cè)方法 即城鎮(zhèn)居民生活用電與人均收入情況、家庭人口多少及居民住房條件有關(guān)。方法：一般用綜合用電水平法預(yù)測(cè) 居民總用電量=人均耗電量居民人數(shù) 7、負(fù)荷密度法、負(fù)荷密度法 所謂負(fù)荷密度是指單位面積的用電負(fù)荷數(shù)（kW/km2 ）方法：根據(jù)對(duì)不同規(guī)模城市的調(diào)查，參照城市發(fā)展規(guī)劃、人口規(guī)劃、居民收入水平增長(zhǎng)情況等，用每平方公里面積用電負(fù)荷，來(lái)測(cè)算城鎮(zhèn)負(fù)荷水平

13、。 8、農(nóng)業(yè)用電預(yù)測(cè)方法、農(nóng)業(yè)用電預(yù)測(cè)方法 方法： 可按每畝地的平均用電量來(lái)測(cè)算，也可按分項(xiàng)計(jì)算，例如排灌、農(nóng)、牧、林、漁業(yè)的生產(chǎn)用電和農(nóng)村照明等。 三、三、不確定性負(fù)荷預(yù)測(cè)方法不確定性負(fù)荷預(yù)測(cè)方法 1、灰色預(yù)測(cè)方法：、灰色預(yù)測(cè)方法： 在灰色系統(tǒng)理論的研究中，將各類系統(tǒng)分為白色、黑色、和灰色系統(tǒng)。”白”指信息完全已知；”黑”指信息完全未知；”灰”指信息部分已知、部分未知，或者說(shuō)信息不完全，這是”灰”的基本含義。 灰色系統(tǒng)理論認(rèn)為對(duì)既含有已知信息又含有未知或非確定信息的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，就是對(duì)在一定方位內(nèi)變化的、與時(shí)間有關(guān)的灰色過(guò)程的預(yù)測(cè)。盡管過(guò)程中所顯示的現(xiàn)象是隨機(jī)的、雜亂無(wú)章的，但畢竟是有序的、

14、有界的，因此這一數(shù)據(jù)集合具備潛在的規(guī)律，灰色預(yù)測(cè)就是利用這種規(guī)律建立灰色模型對(duì)灰色系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測(cè)。 2、模糊預(yù)測(cè)法：、模糊預(yù)測(cè)法： 以模糊數(shù)學(xué)為工具，針對(duì)不確定或不完整 、模糊性較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，其核心在與以隸屬函數(shù)描述事物間的從屬、相關(guān)關(guān)系，不再將事物間的關(guān)系簡(jiǎn)單地視為僅有“是”或“不是”的二值邏輯，從而能更客觀的對(duì)電力負(fù)荷及其相關(guān)因素作出計(jì)算和推斷。3、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法：、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)法： 模擬人腦信息處理、存儲(chǔ)的檢索機(jī)制而構(gòu)造的，是由大量人工神經(jīng)元密集連接而成的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)人工神經(jīng)元結(jié)構(gòu)以及互連方式的不同，可以獲得各種不同的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。第三節(jié)第三節(jié) 綜合最大負(fù)荷的計(jì)算綜合最大負(fù)荷

15、的計(jì)算 一、綜合最大用電負(fù)荷一、綜合最大用電負(fù)荷 各變電所、各省、地區(qū)及全網(wǎng)的綜合用電最大荷，不是等于各用戶最大負(fù)荷值的直接相加，而應(yīng)乘以一個(gè)小于1的同時(shí)率K：同時(shí)率K定義為： K=Pmax/Pi.max Pmax綜合最大用電負(fù)荷按下式計(jì)算 ； Pmax=KPi.max Pimax變電所各用戶最大負(fù)荷； K同時(shí)率。每個(gè)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料確定，當(dāng)無(wú)實(shí)際統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，可參考下列數(shù)值： 各用戶之間 K=0.85l.0 用戶少或有特大用電負(fù)荷時(shí) K=0.951.0 用戶特別多時(shí) K=0.60.85 地區(qū)或系統(tǒng)之間 K=0.90.95 二、全網(wǎng)供電負(fù)荷的計(jì)算二、全網(wǎng)供電負(fù)荷的計(jì)算 供電負(fù)荷=用電負(fù)荷+

16、線損線損率（網(wǎng)損率）：式中： Pgmax全網(wǎng)最大供電負(fù)荷； P網(wǎng)損負(fù)荷； Pg供電負(fù)荷； Kxs線損率（網(wǎng)損率），依調(diào)查而定，一般為510%。%100gxsPPK%100gxsPPKmaxmax11PKPxsg 三、全網(wǎng)最大發(fā)電負(fù)荷的計(jì)算三、全網(wǎng)最大發(fā)電負(fù)荷的計(jì)算 廠用電率廠用電率式中： Pfmax全網(wǎng)最大發(fā)電負(fù)荷； Pf發(fā)電負(fù)荷； Pcy廠用負(fù)荷； kcy廠用電率。 全網(wǎng)最大發(fā)電負(fù)荷也可按下式直接計(jì)算全網(wǎng)最大發(fā)電負(fù)荷也可按下式直接計(jì)算： 發(fā)電負(fù)荷=供電負(fù)荷+廠用電%100fcycyPPKmaxmax11gcyfPKP)1)(1 (maxmaxcyxsifKKPKP第四節(jié)第四節(jié) 電力負(fù)荷曲線的

17、種類及電力負(fù)荷曲線的種類及特性指標(biāo)特性指標(biāo) 一、電力負(fù)荷曲線的種類一、電力負(fù)荷曲線的種類 日負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線:表示一天內(nèi)每小時(shí)負(fù)荷的變化情況 年負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線:一年內(nèi)各月最大負(fù)荷的變化情況 周負(fù)荷曲線周負(fù)荷曲線:表示一周內(nèi)每日最大負(fù)荷的變化情況 年持續(xù)負(fù)荷曲線年持續(xù)負(fù)荷曲線 :將全年負(fù)荷按大小排隊(duì)，并作出對(duì)應(yīng)的累計(jì)持續(xù)運(yùn)行小時(shí)數(shù)，從最小負(fù)荷開始，依次將各點(diǎn)負(fù)荷連成曲線 二、電力負(fù)荷曲線特性指標(biāo)二、電力負(fù)荷曲線特性指標(biāo) 負(fù)荷曲線特性指標(biāo)是進(jìn)行負(fù)荷分析、掌握負(fù)荷隨時(shí)間變化的規(guī)律和特性，初步確定各類電廠的運(yùn)行方式和裝機(jī)容量的參數(shù) 。（一）日負(fù)荷曲線特性指標(biāo)（一）日負(fù)荷曲線特性指標(biāo) 1、日負(fù)荷率

18、 指日平均負(fù)荷與日最大負(fù)荷的比值，即 Pav/Pmax Pav 日平均負(fù)荷 Pmax 日最大負(fù)荷 表示負(fù)荷的平均程度，其值越高，說(shuō)明負(fù)荷在一天內(nèi)的變化越小 2、日最小負(fù)荷率 指日最小負(fù)荷率是日最小負(fù)荷與同日最大負(fù)荷之比，即 ： =Pmin/Pmax Pmin 日最小負(fù)荷 Pmax 日最大負(fù)荷 日最小負(fù)荷率表明一天內(nèi)負(fù)荷變化的幅度，其值越高，說(shuō)明負(fù)荷在一天內(nèi)大小的變化越小 （二）年負(fù)荷曲線特性指標(biāo)（二）年負(fù)荷曲線特性指標(biāo) 1、月不均衡系數(shù) 指該月的平均負(fù)荷與月內(nèi)最大負(fù)荷日平均負(fù)荷的比值，它表示月內(nèi)負(fù)荷變化的不均衡性，亦稱月負(fù)荷率 ，公式為： Pyav/Pyzav式中 Pyav月平均負(fù)荷； Pyz

19、av月內(nèi)最大負(fù)荷日的平均負(fù)由于各月的不同，一年的平均值可用下式計(jì)算，即： av= y /12式中 y各月的月不均衡系數(shù)； av年的月不均衡系數(shù)平均值2、季不均衡系數(shù) = Pymax/12 Pnmax式中 Pymax全年各月的最大負(fù)荷值 Pnmax年最大負(fù)荷值。3、負(fù)荷靜態(tài)下降系數(shù)Kj 指不考慮負(fù)荷在一個(gè)年度內(nèi)增長(zhǎng)時(shí)，負(fù)荷由于季節(jié)性自然下降的情況。 Kj= Py.max/Pn.max式中 Py.max 靜態(tài)最小負(fù)荷月的月最大負(fù)荷； Pn.max靜態(tài)年最大負(fù)荷。 4、負(fù)荷的年平均增長(zhǎng)率指所計(jì)算年度的年最大負(fù)荷或電量與前一年度最大負(fù)荷或電量的比值 Kzzh= （ ）100% 式中 Kzzh 負(fù)荷的年

20、平均增長(zhǎng)率； 1nAKKA所計(jì)算年度的負(fù)荷或電量與上一年的負(fù)荷或電量的比值 n兩個(gè)水平年相隔年數(shù)，一般與國(guó)民經(jīng)濟(jì)計(jì)劃相適應(yīng)（5年或10年）5、年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) 年發(fā)電量除以年最大負(fù)荷Pnmax即得年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) T=式中 AF 年發(fā)電量； Pnmax年最大負(fù)荷。 PAnFmax6、年最大負(fù)荷利用率年最大負(fù)荷利用率等于該年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)除以全年小時(shí)數(shù)，按下式計(jì)算 =8760T第五節(jié)第五節(jié) 電力負(fù)荷曲線的編制電力負(fù)荷曲線的編制 一、日負(fù)荷曲線編制一、日負(fù)荷曲線編制1、各行業(yè)典型負(fù)荷曲線疊加法、各行業(yè)典型負(fù)荷曲線疊加法2、歷史負(fù)荷曲線修改法、歷史負(fù)荷曲線修改法 這種方法是在掌握歷史統(tǒng)計(jì)

21、資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合遠(yuǎn)景負(fù)荷結(jié)構(gòu)的變化修改而成，其步驟如下： 1）分析近幾年的實(shí)際負(fù)荷曲線，挑選出人為調(diào)整負(fù)荷情況少的曲線作為典型日負(fù)荷曲線。 2）將規(guī)劃年份各類用戶負(fù)荷結(jié)構(gòu)百分?jǐn)?shù)與所選用的典型日負(fù)荷曲線的實(shí)際負(fù)荷結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比。 3）將負(fù)荷比重變化較大的用戶，按規(guī)劃年所改變的比重代入相應(yīng)的典型負(fù)荷曲線，再進(jìn)行典型日負(fù)荷曲線的修正（以百分?jǐn)?shù)表示）。 4）將規(guī)劃年份各季的最大負(fù)荷值代入綜合典型負(fù)荷曲線，即可得到用有名值表示的冬季或夏季典型日負(fù)荷曲線。 3、典型系統(tǒng)法、典型系統(tǒng)法 二、年負(fù)荷曲線的編制二、年負(fù)荷曲線的編制 一般有兩種方法：一般有兩種方法： 1、現(xiàn)有曲線修改法。、現(xiàn)有曲線修改法。 2、運(yùn)

22、用負(fù)荷曲線特性指標(biāo)計(jì)算法。、運(yùn)用負(fù)荷曲線特性指標(biāo)計(jì)算法。第四章第四章 電力電量平衡電力電量平衡第一節(jié)第一節(jié) 電力電量平衡的目的和電力電量平衡的目的和方法方法 定義定義:電力電量平衡是電力電量供應(yīng)與需求之間的電力電量平衡是電力電量供應(yīng)與需求之間的平衡平衡 。 電力電量平衡分為：電力電量平衡分為： 電力平衡電力平衡 電量平衡電量平衡 注：電力電量平衡電力規(guī)劃和系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，是電力規(guī)劃的主要成果之一。此項(xiàng)工作的好壞，直接關(guān)系到規(guī)劃編制的科學(xué)性和可靠性，關(guān)系到規(guī)劃工作的質(zhì)量 一、電力電量平衡的目的一、電力電量平衡的目的 1、電力平衡的目的、電力平衡的目的 1）根據(jù)系統(tǒng)預(yù)測(cè)的負(fù)荷水平，必要的備用

23、容量以及廠用網(wǎng)損容量確定系統(tǒng)所需的裝機(jī)容量水平。2）確定各類發(fā)電廠的建設(shè)規(guī)模（或裝機(jī)規(guī)模）及建設(shè)進(jìn)度。 3）研究電力系統(tǒng)可能的供電地區(qū)及范圍，同時(shí)，還應(yīng)研究與相鄰電力網(wǎng)（或地區(qū)）聯(lián)網(wǎng)的可能性和合理性。 4）確定電力系統(tǒng)（或地區(qū)）之間主干線的電力潮流，即確定可能的交換容量。 2、電量平衡的目的、電量平衡的目的 1）確定系統(tǒng)需要的發(fā)電量。 2）研究系統(tǒng)現(xiàn)有發(fā)電機(jī)組的可能發(fā)電量，從而確定出系統(tǒng)需新增加的發(fā)電量。 3）根據(jù)選擇的代表水平年，確定水電廠的年發(fā)電量，從而確定火電廠的年發(fā)電量，并根據(jù)火電廠的年發(fā)電量進(jìn)行必要的燃料平衡。 4）根據(jù)系統(tǒng)的火電裝機(jī)容量及年發(fā)電量，確定出火電機(jī)組的平均利用小時(shí)數(shù)，以

24、便校核火電裝機(jī)規(guī)模是否滿足系統(tǒng)需要。所以：電量平衡是全國(guó)（或地區(qū)）能源平衡的基礎(chǔ)資料之一。電量平衡的好壞，也關(guān)系到全國(guó)（或地區(qū)）能源平衡的質(zhì)量，并影響能源工業(yè)的發(fā)展。 二、電力電量平衡的方法二、電力電量平衡的方法 方法即電力電量平衡表的編制過(guò)程 。電力電量平衡表的編制方法如下： 1、 根據(jù)規(guī)劃期的負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，確定相應(yīng)年份的系統(tǒng)最高負(fù)荷水平及相應(yīng)的年需電量2、根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)及可靠性要求等條件，確定必要的備用容量。3、根據(jù)系統(tǒng)所需發(fā)電容量和所需備用容量，確定系統(tǒng)所需裝機(jī)容量。4、確定系統(tǒng)規(guī)劃期及逐年需新增的裝機(jī)容量及年電量。 5、論證水電廠的裝機(jī)容量、工作容量及年電量。 6、確定所需的新增

25、火電容量（及年發(fā)電量）。7、根據(jù)系統(tǒng)所需新增的火電容量及年火力發(fā)電量，求出火電機(jī)組的年利用小時(shí)數(shù)第二節(jié)第二節(jié) 電力系統(tǒng)的備用容量電力系統(tǒng)的備用容量 一、負(fù)荷備用容量的確定一、負(fù)荷備用容量的確定原因：原因：實(shí)際負(fù)荷是瞬時(shí)變化的，再加上常常出現(xiàn)計(jì)劃外的短時(shí)負(fù)荷，因此需要設(shè)置負(fù)荷備用容量，以保證系統(tǒng)維持在標(biāo)準(zhǔn)頻率運(yùn)行 負(fù)荷備用容量為：負(fù)荷備用容量為：最大負(fù)荷的25%，低值適用 于大系統(tǒng)，高值適用于小系統(tǒng) 調(diào)頻電廠調(diào)頻電廠 ：擔(dān)任負(fù)荷備用任務(wù)的電廠，它應(yīng)具有 立即帶上負(fù)荷的能力，所以一般都采用旋轉(zhuǎn)備用 二、事故備用容量的確定二、事故備用容量的確定原因原因：當(dāng)運(yùn)行中部分機(jī)組因異常或事故而強(qiáng)迫停運(yùn)時(shí)，為了

26、保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)不間斷地向用戶供電，需要設(shè)置事故備用容量 水電廠水電廠：應(yīng)有專用的備用庫(kù)容作保證，其大小宜滿足事故備用連續(xù)工作10天 火電廠：火電廠：宜使機(jī)組長(zhǎng)期在經(jīng)濟(jì)出力范圍內(nèi)運(yùn)行。在事故消除后的10天內(nèi)，應(yīng)保證恢復(fù)水電廠所消落的備用庫(kù)容注：一般考慮事故備用容量為最大發(fā)電負(fù)荷的10%左右，并且不小于系統(tǒng)1臺(tái)最大單機(jī)容量 三、檢修備用容量的確定三、檢修備用容量的確定原因：原因：為了保證發(fā)電設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，發(fā)電設(shè)備必須有計(jì)劃的定期進(jìn)行檢修 時(shí)間：時(shí)間：一般首先考慮盡可能利用負(fù)荷下降的季節(jié)安排檢修。（有局限性） 所以需設(shè)置專門的檢修備用容量按最大發(fā)電負(fù)荷的按最大發(fā)電負(fù)荷的815%考慮考慮 注

27、：設(shè)計(jì)規(guī)程規(guī)定：大中系統(tǒng)一般只考慮前三種備用，總備用容量不少于20%。專州系統(tǒng)由于季節(jié)性強(qiáng)，可靠性要求低，可只考慮計(jì)及負(fù)荷備用 第三節(jié)第三節(jié) 水電廠出力和代表水文水電廠出力和代表水文年的選擇年的選擇 一、水電廠的保證率與保證出力一、水電廠的保證率與保證出力 水電廠的設(shè)計(jì)保證率：水電廠的設(shè)計(jì)保證率：指電廠正常發(fā)電的保證程度。將電廠各時(shí)段的出力計(jì)算按大小排隊(duì)，大于或等于某一出力的頻率，稱為該平均出力的保證率，以百分?jǐn)?shù)表示 。 保證出力保證出力 ：相應(yīng)于設(shè)計(jì)保證率的枯水時(shí)段的發(fā)電平均出力 保證率參照下列數(shù)值采用：電力系統(tǒng)中水電容量的比重（%）25以下255050以上水電廠設(shè)計(jì)保證率（%）809090

28、959598 二、電力電量平衡中的代表水文年的選擇二、電力電量平衡中的代表水文年的選擇 在水、火電聯(lián)合運(yùn)行的電力系統(tǒng)中，一般要考慮下列四種有代表性的水文年的電力電量平衡，以概括系統(tǒng)全部運(yùn)行的情況 。 1、設(shè)計(jì)枯水年：、設(shè)計(jì)枯水年： 設(shè)計(jì)枯水年是水電廠正常運(yùn)行中遇到的相應(yīng)于設(shè)計(jì)保證率的水文年，這是水電廠正常運(yùn)行中最不利的情況。 2、平水年、平水年 ：保證率為50%的水文年為平水年。3、豐水年、豐水年 ： 保證率不大于10%的水文年謂之豐水年 。 4、特枯水年、特枯水年 ：水電廠設(shè)計(jì)保證率以外的水文年 設(shè)計(jì)規(guī)程：設(shè)計(jì)規(guī)程：一般按枯水年枯水年進(jìn)行電力平衡，按平水平水年年進(jìn)行電量平衡，按豐水年豐水年校

29、驗(yàn)線路的送電能力，按特枯水年特枯水年校驗(yàn)系統(tǒng)的適應(yīng)能力。 電力電量平衡表的編制 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一般用表格法進(jìn)行電力電量平衡，電力電量平衡由系統(tǒng)電力平衡表和系統(tǒng)電量平衡表組成。 (1)(1)電力平衡表的編制：電力平衡表的編制：電力平衡表的格式見表1。 表1 系統(tǒng)電力平衡表年說(shuō)明一、最大發(fā)電負(fù)荷全系統(tǒng)計(jì)及同時(shí)率后的用電負(fù)荷加上線損和廠用電的總和二、各類電廠工作容量三、各類電廠備用容量四、各類電廠需要裝機(jī)容量工作容量與備用容量的總和五、各類電廠可能裝機(jī)容量系統(tǒng)中實(shí)際可能的裝機(jī)安排容量六、各類電廠新增容量需要裝機(jī)容量減去可能裝機(jī)容量七、各類電廠受阻容量八、各類電廠退役容量每年退出運(yùn)行的機(jī)組容量九、各類電

30、廠重復(fù)容量十、火電電力盈虧火電需要容量與實(shí)際可能裝機(jī)容量之差值電力電量平衡表編制表2 各電廠逐年新增容量表年年一、水電廠 1. 水電廠新增容量總計(jì)二、火電廠 1. 火電廠新增容量總計(jì)三、核電廠 1. 核電廠新增容量總計(jì)四、系統(tǒng)新增容量總計(jì)電力電量平衡表編制表3 系統(tǒng)電量平衡表月月合計(jì)合計(jì)年電量年電量（億（億kW）裝機(jī)容量裝機(jī)容量（萬(wàn)（萬(wàn)kW）年發(fā)電設(shè)年發(fā)電設(shè)備利用小備利用小時(shí)數(shù)（時(shí)數(shù)（h）說(shuō)明說(shuō)明系統(tǒng)月平均負(fù)荷系統(tǒng)月平均負(fù)荷式中式中 為月平均負(fù)為月平均負(fù)荷，荷， 為月最大負(fù)為月最大負(fù)荷，荷， 為月不均衡系為月不均衡系數(shù)，數(shù)， 為日負(fù)荷率為日負(fù)荷率系統(tǒng)各電廠月平系統(tǒng)各電廠月平均功率均功率棄水功率

31、棄水功率maxmarmmmPP marPmaxmPmm電量平衡表的編制(2)(2)電量平衡表的編制電量平衡表的編制 系統(tǒng)電量平衡表如表3所示。表3中第二項(xiàng)的系統(tǒng)月平均出力按表中順序計(jì)算，其中凝汽式電廠的月平均出力，為系統(tǒng)月平均負(fù)荷減去水電廠月平均出力及供熱強(qiáng)制出力。將各月平均出力乘以相應(yīng)的月小時(shí)數(shù)后相加即可得到各類電廠的年發(fā)電量，并據(jù)此校驗(yàn)各類電廠的利用小時(shí)數(shù)檢驗(yàn)電量是否平衡。一般在電量平衡中，火電機(jī)組利用小時(shí)數(shù)按不大于5000h考慮。當(dāng)水電比重較大或遇豐水期，有可能發(fā)生水電電量得不到充分利用的情況時(shí)，則應(yīng)計(jì)算棄水電量(可以在負(fù)荷曲線上求得)。電力電量平衡表編制 系統(tǒng)各電廠月平均功率計(jì)算：列出

32、水電廠被利用的月平均功率。列出熱電廠的供熱強(qiáng)制功率。計(jì)算凝汽式電廠的月平均功率，為系統(tǒng)月平均負(fù)荷減去水電廠月平均功率及供熱強(qiáng)制功率。將各月平均出力乘以相應(yīng)的月小時(shí)數(shù)后相加即可的到各類電廠的年發(fā)電量，并據(jù)此校驗(yàn)各類電廠的利用小時(shí)數(shù)，檢驗(yàn)電力是否平衡。純火電系統(tǒng)電力平衡表純火電系統(tǒng)電力平衡表電力電量平衡表的編制 2005年2010年2015年一、系統(tǒng)最大發(fā)電負(fù)荷二、系統(tǒng)備用容量其中：負(fù)荷備用 事故備用 檢修備用三、系統(tǒng)需要裝機(jī)（一）+（二）四、年底裝機(jī)容量其中：當(dāng)年新增容量五：電力平衡（四）-（三）純火電電量平衡表純火電電量平衡表 電力電量平衡表的編制 2005年2010年2015年一、系統(tǒng)需要發(fā)

33、電量二、年底裝機(jī)容量其中：當(dāng)年新增容量三、平均計(jì)算容量四、年平均利用小時(shí)數(shù)（一）/（三）備注：1、當(dāng)年新增容量一般按1/4容量考慮； 2、若年利用小時(shí)數(shù)5000小時(shí)，則說(shuō)明裝機(jī)容量偏多。 一般在50005500小時(shí)較為適宜。 某電網(wǎng)目前負(fù)荷水平下電力平衡表 單位：MW序號(hào)項(xiàng) 目2006年實(shí)際20072008年一電網(wǎng)最高發(fā)電負(fù)荷380420二電網(wǎng)需要備用容量300其中：負(fù)荷備用 事故備用150 檢修備用150 三電網(wǎng)需要容量720四電網(wǎng)火電裝機(jī)容量7331一電廠21502一電廠擴(kuò)建11503燃機(jī)電廠（按修正出力）1084熱電站改造255二電廠新建1150五裝機(jī)盈虧 -380+13注：由于按最大負(fù)

34、荷安排的實(shí)際機(jī)組容量均有富余，可由未滿負(fù)荷運(yùn)行的機(jī)組承擔(dān)負(fù)荷備用。電力電量平衡表編制 電力電量平衡表確定了逐年的發(fā)電容量后，為進(jìn)行電網(wǎng)的潮流分布及調(diào)壓計(jì)算，制定網(wǎng)絡(luò)方案，選擇送電線路導(dǎo)線截面和各種電氣設(shè)備及無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備等提供了科學(xué)依據(jù)。電力電量平衡表的意義第五章第五章 電源規(guī)劃電源規(guī)劃 第一節(jié)電源規(guī)劃的內(nèi)容及一般第一節(jié)電源規(guī)劃的內(nèi)容及一般步步 驟驟 一、電源規(guī)劃的重要性：一、電源規(guī)劃的重要性： 電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的核心，它不但對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)，特別是電力工業(yè)的發(fā)展有重大影響，而且也涉及到有關(guān)部門巨額的投資支出，因此，電源規(guī)劃受到日益廣泛的重視。 二、電源規(guī)劃的任務(wù)：二、電源規(guī)劃的任務(wù)： 是根據(jù)某一

35、時(shí)期預(yù)測(cè)的負(fù)荷需要量，在滿足一定可靠性水平的條件下，尋求一個(gè)最經(jīng)濟(jì)的電源建設(shè)方案 。 三、其具體內(nèi)容及一般步驟為三、其具體內(nèi)容及一般步驟為 ： 1、確定所需新增發(fā)電設(shè)備的總?cè)萘?2、確定新增電源的布點(diǎn)方案 3、根據(jù)確定的電源布點(diǎn)方案，再進(jìn)行逐年的電力平衡，最后確定各電廠的建設(shè)規(guī)模及裝機(jī)進(jìn)度 4、最后是確定機(jī)組容量 最大機(jī)組容量一般取為系統(tǒng)總?cè)萘康模?10）%也可取為系統(tǒng)總?cè)萘康?5%。第二節(jié)第二節(jié) 電源規(guī)劃的一般原則電源規(guī)劃的一般原則 電源方案設(shè)計(jì)同樣應(yīng)遵循可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)電源方案設(shè)計(jì)同樣應(yīng)遵循可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的原則。具體地說(shuō)，電源方案設(shè)計(jì)一般應(yīng)注意：性的原則。具體地說(shuō)，電源方案設(shè)計(jì)

36、一般應(yīng)注意： l、全面分析各項(xiàng)因素，根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的總體利益確定電源的合理結(jié)構(gòu)，亦即各類發(fā)電廠及由大系統(tǒng)供電的合理關(guān)系。 2、每個(gè)電力系統(tǒng)要重點(diǎn)設(shè)計(jì)建設(shè)若干個(gè)骨干電廠或電源基地，以保證本區(qū)內(nèi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力供應(yīng)的需要。 3、電廠的規(guī)模、單機(jī)容量應(yīng)與電力系統(tǒng)容量相適應(yīng)。 4、應(yīng)優(yōu)先推薦建設(shè)條件優(yōu)越、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好的水力發(fā)電廠。 5、擴(kuò)建電廠與新建電廠的比例應(yīng)適度，以便規(guī)劃期以后的年份內(nèi)電力系統(tǒng)中有必要的接續(xù)電廠。 6、各電源方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相差不大時(shí)，宜優(yōu)先考慮能提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平的電源方案。 7、電能流向應(yīng)與發(fā)電燃料的運(yùn)輸方向相一致，電源規(guī)劃中不應(yīng)產(chǎn)生煤電倒流現(xiàn)象。 8、在規(guī)劃電源方案考慮系統(tǒng)總

37、裝機(jī)總量時(shí)，應(yīng)具有足夠的備用容量，以保持系統(tǒng)經(jīng)常在額定頻率下運(yùn)行。 9、在經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好能源缺乏交通運(yùn)輸緊張的地區(qū)可考慮建核電站。 10、專州供電電源規(guī)劃原則 第三節(jié)第三節(jié) 變電所布局與規(guī)劃變電所布局與規(guī)劃 規(guī)劃中，對(duì)變電所的布局應(yīng)考慮以下幾規(guī)劃中，對(duì)變電所的布局應(yīng)考慮以下幾方面方面 : 1、接近負(fù)荷中心、接近負(fù)荷中心 2、節(jié)省投資，便于維護(hù)、節(jié)省投資，便于維護(hù) 3、合理組合負(fù)荷，提高設(shè)備利用率、合理組合負(fù)荷，提高設(shè)備利用率 4、地質(zhì)地形條件適宜、地質(zhì)地形條件適宜 （1）變電所應(yīng)有適宜的地質(zhì)條件 （2）35kV變電所的所址宜在50年一遇的洪水位之上。110kV變電所的所址標(biāo)高宜在百年一遇的洪水位之

38、上，否則應(yīng)有防護(hù)設(shè)施。 （3）山區(qū)變電所須踏勘所址附近山洪口沖刷及排洪情況 （4）所址盡量不設(shè)在空氣污穢地區(qū) 5、近期和遠(yuǎn)期的關(guān)系、近期和遠(yuǎn)期的關(guān)系 （l）發(fā)展規(guī)模，包括各級(jí)電壓的出線回路數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償、配電裝置、今后可能出現(xiàn)的新電壓等級(jí)等 （2）系統(tǒng)聯(lián)接要考慮能滿足遠(yuǎn)景逐年增加出線或主變?cè)鋈?，以及與系統(tǒng)聯(lián)接方式改變時(shí)，對(duì)進(jìn)出線方向的影響。 6、其他條件、其他條件 第四節(jié)第四節(jié) 電廠廠址、變電所所址電廠廠址、變電所所址及輸電線路徑選擇及輸電線路徑選擇 一、火電廠廠址選擇一、火電廠廠址選擇 （一）廠址選擇的基本要求（一）廠址選擇的基本要求 1、正確處理電源建設(shè)與其他經(jīng)濟(jì)部門的關(guān)系 2、廠址條件必須

39、落實(shí) 3、應(yīng)對(duì)各可行方案進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 4、廠址規(guī)模應(yīng)與電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng) 5、應(yīng)充分考慮環(huán)保和生態(tài)方面的要求 6、簽訂文字（書面）協(xié)議 （二）火電廠廠址條件（二）火電廠廠址條件 1、電廠場(chǎng)地條件、電廠場(chǎng)地條件 (1)廠址用地應(yīng)在滿足施工和生產(chǎn)需要的條件下，注意節(jié)約用地，盡量利用荒地、空地和 劣質(zhì)地。 (2)占地面積大小與廠址的規(guī)劃容量和單機(jī)容量及機(jī)組臺(tái)數(shù)有關(guān) (3)要有足夠的施工用地 (4)廠址地形應(yīng)盡量平坦 (5) 廠址應(yīng)考慮防洪要求 (6)充分考慮電廠的出線條件，留有足夠的出線走廊 (7)火電廠排放的大量灰渣、廢水、煙塵和噪音，對(duì)周圍環(huán)境采取必要的防護(hù)措施 (8) 電廠廠址應(yīng)盡量遠(yuǎn)離城市、風(fēng)景區(qū)、旅游區(qū)和重點(diǎn)文物保護(hù)區(qū)，同時(shí)，廠址也不應(yīng)選在有開采價(jià)值的礦藏之上 2、供水、供水 (1)電廠可采用直流供水系統(tǒng)或混合供水系統(tǒng)或循環(huán)供水系統(tǒng) (2)選擇廠址時(shí)，水源必須落實(shí) (3)水源地應(yīng)盡量靠近廠區(qū)，以減少供水系統(tǒng)的投資，同時(shí)方便維護(hù)管理 (4) 電廠用水量包括凝汽器用水量，