第九章電力系統(tǒng)的負(fù)荷

1、第九章第九章 電力系統(tǒng)負(fù)荷運(yùn)行特性及數(shù)學(xué)模型電力系統(tǒng)負(fù)荷運(yùn)行特性及數(shù)學(xué)模型n電力系統(tǒng)的負(fù)荷與負(fù)荷曲線電力系統(tǒng)的負(fù)荷與負(fù)荷曲線n負(fù)荷特性負(fù)荷特性負(fù)荷概述負(fù)荷概述1、負(fù)荷的組成、負(fù)荷的組成n電力系統(tǒng)負(fù)荷（電力系統(tǒng)綜合用電負(fù)荷）電力系統(tǒng)負(fù)荷（電力系統(tǒng)綜合用電負(fù)荷）n電力系統(tǒng)供電負(fù)荷電力系統(tǒng)供電負(fù)荷 發(fā)電廠應(yīng)該供給的功率發(fā)電廠應(yīng)該供給的功率n電力系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷電力系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷 供電負(fù)荷加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率供電負(fù)荷加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率2、負(fù)荷的單位、負(fù)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(guò)程中損失外，全部供給了用戶(hù)，所有用戶(hù)所使用的

2、功率(有功功率與無(wú)功功率)叫做電力系統(tǒng)負(fù)荷。發(fā)電負(fù)荷供電負(fù)荷廠用電供電負(fù)荷綜合用電負(fù)荷網(wǎng)損300+j45MVA118kvGT1T2L負(fù)荷的組成3、負(fù)荷的分類(lèi)負(fù)荷的分類(lèi)n按用電設(shè)備按用電設(shè)備-異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、電異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、電熱裝置、整流裝置、照明設(shè)備等熱裝置、整流裝置、照明設(shè)備等n按用戶(hù)性質(zhì)按用戶(hù)性質(zhì)-工業(yè)負(fù)荷、農(nóng)業(yè)負(fù)荷、交通運(yùn)工業(yè)負(fù)荷、農(nóng)業(yè)負(fù)荷、交通運(yùn)輸業(yè)負(fù)荷、人民生活用電等輸業(yè)負(fù)荷、人民生活用電等n按用戶(hù)的重要程度按用戶(hù)的重要程度-一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷n按負(fù)荷的工作特點(diǎn)按負(fù)荷的工作特點(diǎn)-連續(xù)性負(fù)荷、間斷性負(fù)連續(xù)性負(fù)荷、間斷性負(fù)荷、沖擊負(fù)

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

4、荷曲線為例說(shuō)明：dtPWPdav24024124maxPPkavmmaxminPPdtPWd240 t/h t/月00PP(kw)(kw)242016128412108642BA裝機(jī)容量新增容量機(jī)組檢修 Pmax Pmin谷荷峰荷87600PdtWmaxmaxPWT年用電量最大負(fù)荷利用小時(shí)年持續(xù)負(fù)荷曲線年持續(xù)負(fù)荷曲線baPPT8760P1P2P3t1t2t3maxmaxcdefghio各類(lèi)用戶(hù)的年最大負(fù)荷利用小時(shí)最大負(fù)荷利用小時(shí)可用來(lái)估算用戶(hù)的年用電量負(fù)荷類(lèi)型負(fù)荷類(lèi)型 (h)戶(hù)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(fù)荷曲線對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的作用負(fù)荷曲線對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的作用n日負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線-是安排日發(fā)電計(jì)劃和確是安排日發(fā)電計(jì)劃和確定系統(tǒng)運(yùn)行方式的重要依據(jù)定系統(tǒng)運(yùn)行方式的重要依據(jù)n年負(fù)荷曲線年負(fù)荷曲線-是安排發(fā)電設(shè)備檢修計(jì)是安排發(fā)電設(shè)備檢修計(jì)劃和制定發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠的擴(kuò)建或劃和制定發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠的擴(kuò)建或新建計(jì)劃提供依據(jù)新建計(jì)劃提供依據(jù)。9-2、負(fù)荷特性與負(fù)荷模型、負(fù)荷特性與負(fù)荷模型1、負(fù)荷特性、負(fù)荷特性 n 綜合負(fù)荷的功率隨系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)（主要綜合負(fù)荷的功率隨系統(tǒng)的運(yùn)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(xué)表達(dá)式稱(chēng)為負(fù)荷特性。包含的曲線或數(shù)學(xué)表達(dá)式稱(chēng)為負(fù)荷特性。包含動(dòng)態(tài)動(dòng)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(shí)）與靜態(tài)頻率特性（電壓不變性（頻率不變時(shí)）與靜態(tài)頻率特性（電壓不變時(shí)）。一般通過(guò)實(shí)測(cè)確定。下面是某綜合負(fù)荷時(shí)）。一般通過(guò)實(shí)測(cè)確定。下面是某綜合負(fù)荷的靜態(tài)特性曲線。的靜態(tài)特性曲線。某綜合負(fù)荷的靜態(tài)特性曲線。某綜合負(fù)荷的靜態(tài)特性曲線。二、負(fù)荷綜合特性模型二、負(fù)荷綜合特性模型-對(duì)負(fù)荷特對(duì)負(fù)荷特性的物理模擬或數(shù)學(xué)描述性的物理模擬或數(shù)學(xué)描述n1恒定阻抗模型恒定阻抗模型 n2多項(xiàng)式模型多項(xiàng)式模型 1.恒定阻抗模型恒

7、定阻抗模型n模型簡(jiǎn)單，結(jié)果與真實(shí)情況有較大差別，模型簡(jiǎn)單，結(jié)果與真實(shí)情況有較大差別，使用時(shí)注意場(chǎng)合。使用時(shí)注意場(chǎng)合。n一般用在負(fù)荷端電壓變化不大、負(fù)荷容量一般用在負(fù)荷端電壓變化不大、負(fù)荷容量小、且精度要求不高的場(chǎng)合小、且精度要求不高的場(chǎng)合2多項(xiàng)式模型多項(xiàng)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(xiàng)二次項(xiàng)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(wú)功功率，各系數(shù)由實(shí)際的電壓靜的有功功率與無(wú)功功率，各系數(shù)由實(shí)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(dāng)電壓與頻率都在額定值附近微小變化時(shí)，可以當(dāng)電壓與頻率都在額定值附近微小變化時(shí)，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(shí)考慮電壓和頻率變化時(shí)可以采用同時(shí)考慮電壓和頻率變化時(shí)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(fù)荷動(dòng)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(fù)荷模型只作本課程中的負(fù)荷模型只作簡(jiǎn)化處理簡(jiǎn)化處理。 n潮流計(jì)算時(shí)潮流計(jì)算時(shí)，負(fù)荷用恒定功率，負(fù)荷用恒定功率n短路計(jì)算時(shí)短路計(jì)算時(shí)，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(jì)算時(shí)穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，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(dòng)機(jī)的組合。恒定阻抗與異步電動(dòng)機(jī)的組合。補(bǔ)充：負(fù)荷預(yù)測(cè)概述補(bǔ)充：負(fù)荷預(yù)測(cè)概述-電力部門(mén)一項(xiàng)十分重要的基礎(chǔ)工作電力部門(mén)一項(xiàng)十分重要的基礎(chǔ)工作n長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)n中、短期負(fù)荷預(yù)測(cè)中、短期負(fù)荷預(yù)測(cè)n超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)n負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法，如彈性系數(shù)法、回歸法、神負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法，如彈性系數(shù)法