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南方地區(qū)用電負荷特性分析
0用電負荷預(yù)測模型優(yōu)化正確分析能源負荷和負荷特性,不僅是測量當前能耗規(guī)劃的質(zhì)量,而且是提高能源生產(chǎn)計劃的質(zhì)量。因此,只有建立在對歷史數(shù)據(jù)分析研究的基礎(chǔ)上,才能去偽存真,找出負荷變化的規(guī)律,對未來負荷發(fā)展變化作出正確的判斷。1電力負荷的日變化特性指標電力負荷特性是反映一段時間內(nèi)負荷變化情況的指標。目前,常用的負荷曲線主要有日負荷曲線、周負荷曲線和年負荷曲線。反映電力負荷在日內(nèi)的變化的特性指標有日負荷率γ和日最小負荷率β;反映電力負荷在年內(nèi)的變化的特性指標有:年均負荷率γav、月不均衡率σ、年不均衡率ρ和年負荷率δ。江西電網(wǎng)1995-1999年負荷及負荷特性指標見表1、表2。2和值基本變化從歷年江西電網(wǎng)負荷及負荷特性情況可見江西電網(wǎng)總的變化趨勢是:最大負荷及最大峰谷差繼續(xù)保持逐年增長,年均負荷率和年負荷率呈逐年下降。1995年電網(wǎng)最大負荷為233.4萬kW,最大峰谷差為100.4萬kW;1999年最大負荷為285.5萬kW,最大峰谷差為140.5萬kW;最大負荷及最大峰谷差分別以年均5.17%、8.76%的速度增長,最大峰谷差的年均增長速度明顯高于最大負荷年均增長速度。并且,從歷年逐月平均峰谷情況來看,逐月平均峰谷較上年同期相比均有所增大,因此,電網(wǎng)調(diào)峰問題日漸突出,給電網(wǎng)調(diào)度運行增加了難度。年均負荷率γav由1995年的82.21%下降至1999年的76.06%,年負荷率δ由1995年的72.37%下降至1998年的59.88%,1999年略有所回升,達到62.0%。γ和β值的大小受電力系統(tǒng)中用電形勢和用電負荷結(jié)構(gòu)的影響。工業(yè)用電,特別是連續(xù)性生產(chǎn)的工業(yè)用戶比重大,日負荷率和日最小負荷率值高。如果遇到電力系統(tǒng)缺電,被迫進行調(diào)荷限電,人為的“削峰填谷”,γ和β值就可以達到很高,這是不正常的,同時也反映了第二產(chǎn)業(yè)所占用電比例較高;如果生活照明用電、商業(yè)用電比重大,則γ和β值低。從今后我國電力系統(tǒng)負荷構(gòu)成的變化趨勢看,γ和β值將趨于減小,表3中冬季β值由1995年的71.34%降至1999年的56.56%,γ值由1995年的88.91%降至1999年的75.82%,夏季γ和β值總體呈下降趨勢,但略有所反復。國外電力系統(tǒng)的β值在0.5-0.6之間。江西電網(wǎng)月不均衡率較高,主要是第二產(chǎn)業(yè)用電量雖然占全社會用電量比重有所下降,但工業(yè)內(nèi)部重工業(yè)用電量始終保持占全部工業(yè)用電量的78.4%,所占比例較高,因此,使月不均衡率保持在92%以上。由表2可見,年最大負荷一般出現(xiàn)在夏、冬兩季。1997、1999年最大負荷出現(xiàn)在冬季,1995、1996、1998年最大負荷出現(xiàn)在夏季。江西電網(wǎng)近兩年負荷變化情況見圖1-圖4。從中可見:a1999年月最大負荷(除8月份)均高于1998年同期月最大負荷,1999年全年最大負荷出現(xiàn)在冬季的1月份,1998年全年用電高峰出現(xiàn)在夏季,最大負荷出現(xiàn)在夏季的8月份,冬季正值江西全省國民經(jīng)濟處于最低狀態(tài),工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不景氣,且一季度出現(xiàn)了少有的暖冬,日最低氣溫沒有低于零度的,因此冬季負荷明顯減少;b1999年最小負荷出現(xiàn)在2月份,為100.07萬kW,1998年最小負荷出現(xiàn)在1月份,為76.9萬kW,1999年最小負荷比上年增長30.13%,1999年冬委最小負荷明顯高于1998年冬季最小負荷,1999年夏季最小負荷與1998年夏季最小負荷基本沒有變化;c1999年逐月最大峰谷差較上年同期均有所增長;d1999年月均負荷率(除1、2月份基本持平)與上年相比均有所下降。從1995-1999年冬、夏、節(jié)假日典型日負荷曲線表3可以看出:全日用電高峰出現(xiàn)在兩個時間段,即:11-12點、19-20點,燈峰時間是全日最高負荷出現(xiàn)時間,11點-12點是全日次高峰出現(xiàn)時間,夏季最高負荷出現(xiàn)在20點,冬季最高負荷出現(xiàn)在19點,日負荷曲線呈馬鞍形,節(jié)假日表現(xiàn)得尤為突出,見圖5。從1997—1999年全年8760小時負荷分布情況表4、圖6可見:江西電網(wǎng)大于240萬kW負荷由1997年的占全年負荷0.13%上升至1999年3.09%;220—240萬kW負荷由1997年的2.9%上升至1999年5.65%,高峰負荷小時數(shù)逐年增加,特別是尖峰負荷出現(xiàn)時間增勢迅猛,1999年達到1997年的24.64倍,城鄉(xiāng)居民生活用電和第三產(chǎn)業(yè)用電是造成尖峰負荷的主要組成部分,隨著城鄉(xiāng)居民生活用電比重和第三產(chǎn)業(yè)用電比重的提高,第二產(chǎn)業(yè)用電比重的下降,以及缺電狀況的緩和,尖峰負荷的峰將更“尖”,且出現(xiàn)的時間更長。相比之下,江西電網(wǎng)1999年低谷負荷的小時數(shù)與1997年相比下降了2.85個百分點。3影響負荷和負荷特性變化的主要因素是負荷組成的變化3.1江西區(qū)域經(jīng)濟形勢展望經(jīng)濟發(fā)達、發(fā)展水平高的地區(qū)用電負荷大,反之,則用電負荷小。江西省經(jīng)濟結(jié)構(gòu)由1995年的第一產(chǎn)業(yè)占30.1%、第二產(chǎn)業(yè)占38.5%、第三產(chǎn)業(yè)占31.4%,發(fā)展為1999年的一產(chǎn)占24.1%、二產(chǎn)占38.7%、三產(chǎn)占37.2%。從中可以看出,在全省GDP總量中,第三產(chǎn)業(yè)增速較快,比重上升,第一產(chǎn)業(yè)增速趨緩,比重下降,第二產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步上升,其中,建筑業(yè)增速較快,工業(yè)增速趨緩。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整直接影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比的變化,從而影響產(chǎn)業(yè)用電量的變化。隨著江西省調(diào)整優(yōu)化經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的發(fā)展目標,江西省未來經(jīng)濟結(jié)構(gòu)將沿著第一產(chǎn)業(yè)低速穩(wěn)步增長,所占比例將逐步減小;第二產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長,所占比例穩(wěn)中有升;第三產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,所占比例增加的方向發(fā)展。反映在用電上,第三產(chǎn)業(yè)用電量和居民生活用電仍將有較大的增長,在用電量中占高比重的第二產(chǎn)業(yè)用電量增長緩慢,第二產(chǎn)業(yè)用電量比重的下降,使之對日負荷率γ影響權(quán)重降低,第三產(chǎn)業(yè)及居民生活用電量對日負荷率γ影響權(quán)重增加。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整使絕大部分高耗能的小水泥、小冶金被關(guān)停,設(shè)備工藝落后,生產(chǎn)能力達不到經(jīng)濟規(guī)模,經(jīng)營管理低下的工業(yè)企業(yè)被淘汰,粗放型、高耗能、無市場、污染環(huán)境的產(chǎn)品被停產(chǎn)。而高技術(shù)含量,產(chǎn)品質(zhì)量好,能耗低,高附加值、高市場占有率的“三高”產(chǎn)品得到發(fā)展,從負荷上體現(xiàn)出在用電量上升的同時,負荷變化加大,峰谷差加大。3.2家電立被指導從表5可見,生活用電水平隨著人均收入的提高而同步增長,購買家用電器隨著消費水平的提高而增加。家用電器中空調(diào)的上升速度最快,隨著人們消費理念、收入水平的提高以及居住條件的改善,微波爐、電熱水器、高級音響等大功率的家用電器將越來越普及到百姓家庭,居民生活用電水平走上一個新臺階。居民生活用電量比例的提高,又使得最小負荷率β將繼續(xù)呈下降趨勢,峰谷差將進一步擴大。3.3初至冬季負荷變化氣溫氣候的變化對負荷及負荷特性有著最直接的影響,從近年負荷曲線表2可以看出:夏季降溫負荷和冬季采暖負荷的多少決定了全年最大負荷出現(xiàn)在夏、冬哪一季,而這與溫度有著密切的聯(lián)系。1998年夏季持續(xù)高溫酷熱,而1999年夏季日最高氣溫在36℃以上僅有9天,而冬季嚴寒,雖然1999年全年平均負荷為178.34萬kW,比1998年全年平均負荷170.54萬kW增長4.57%,從這兩年逐月平均負荷曲線圖7中反映出1999年夏季平均負荷低于1998年夏季平均負荷,冬季平均負荷明顯高于上年冬季平均負荷。顯然1999年冬季取暖負荷比199
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