引言：電力用戶負(fù)荷分類對(duì)于我們的電價(jià)定制以及對(duì)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)分析、運(yùn)行和規(guī)劃都具有重要意義，但是目前的電力用戶負(fù)荷分類仍然存在許多問題，所以需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的研究，找到分類的更好方法。

　　本文研究的主要問題有：電力用戶負(fù)荷的組成和分類，負(fù)荷特性及要描述和區(qū)分各種不同類型用戶負(fù)荷的特性時(shí)需要使用的負(fù)荷特性指標(biāo)，電力負(fù)荷分類的應(yīng)用方向，現(xiàn)階段電力用戶負(fù)荷分類中存在的問題;

　　一、電力負(fù)荷的特點(diǎn)

　　電力負(fù)荷一般可以分為居民用電負(fù)荷，商業(yè)用電負(fù)荷、農(nóng)、林、牧、漁用電負(fù)荷，工業(yè)用電負(fù)荷以及其它用電負(fù)荷等。不同類型的負(fù)荷具有不同的特點(diǎn)和規(guī)律。但受電力特點(diǎn)(即電能無法大量儲(chǔ)存，電力的生產(chǎn)和消費(fèi)必須在同一瞬間進(jìn)行)的影響，電力負(fù)荷呈現(xiàn)出如下的共同特點(diǎn)：

　　1) 電力系統(tǒng)的負(fù)荷是經(jīng)常變化的，不但按小時(shí)變、按日變，而且按周變，按年變。但對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)荷曲線從每周來分析，負(fù)荷的變化是具有周期規(guī)律的，如圖1.1所示。

　　圖1.1 以天為周期的負(fù)荷曲線

　　從圖中可以看出;負(fù)荷每隔幾小時(shí)不斷起伏，具有較大的周期性，即負(fù)荷的變化周期為幾小時(shí)(一天)。但電力負(fù)荷并非簡單的重復(fù)前一個(gè)周期，而是存在一個(gè)隨機(jī)分量使每個(gè)周期的數(shù)值發(fā)生改變。正如上面所提到的，電力負(fù)荷不但具有天周期，還具有周周期、月周期和年周期。

　　2) 電力負(fù)荷同時(shí)又是連續(xù)的，這是指在負(fù)荷曲線上任意相鄰兩點(diǎn)之間的變化是連續(xù)的，不存在奇點(diǎn)，從電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求可以找出負(fù)荷的連續(xù)性的原因。為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，必須避免對(duì)系統(tǒng)造成大的沖擊，無論是增加或是切除負(fù)荷時(shí)都要求負(fù)荷的變化大小在一定的范圍之內(nèi)。由于這個(gè)限制，負(fù)荷總量就表現(xiàn)為一個(gè)連續(xù)變化的過程，負(fù)荷曲線一般不會(huì)出現(xiàn)大的躍變。

　　另外，由電力負(fù)荷的構(gòu)成分析中可以看出電力負(fù)荷還具有非常明顯的季節(jié)性特點(diǎn)。在比較溫和的春、秋季節(jié)，由于溫度、天氣狀況適合人們的工作和生活，這兩季的負(fù)荷受天氣影響程度較低。除了溫度這個(gè)最主要的影響因素以外，電力負(fù)荷還受到降水量、濕度、風(fēng)向等諸多因素的影響。

　　總而言之，從長時(shí)間觀察，電力負(fù)荷具有周期性的特點(diǎn);負(fù)荷變化是連續(xù)的，一般不會(huì)出現(xiàn)大的躍變;同時(shí)電力負(fù)荷對(duì)季節(jié)、溫度、天氣等是敏感的，不同的季節(jié)，不同地區(qū)的氣候，以及溫度的變化都會(huì)對(duì)負(fù)荷造成明顯的影響。除此以外，隨著電力市場的逐步深入，電力負(fù)荷會(huì)有新的特點(diǎn)出現(xiàn)，如需求側(cè)管理方法的使用(如峰谷分時(shí)電價(jià)、可中斷負(fù)荷等)，高耗能企業(yè)的搬遷都會(huì)對(duì)負(fù)荷特性產(chǎn)生一定的影響，必須在進(jìn)行分析時(shí)對(duì)其充分考慮。

　　二、電力負(fù)荷的分類

　　1、按用電的部門屬性來劃分： 1)工業(yè)用電。 點(diǎn)是用電量大，用電比較穩(wěn)定，一般冶煉工業(yè)的用電量大，而且負(fù)荷穩(wěn)定，負(fù)荷率高，一般在0.95以上;而機(jī)械制造行業(yè)和食品加工業(yè)的用電量就小些，且負(fù)荷率也較低，一般在0.70以下。但是，無論是重工業(yè)還是輕工業(yè)，或者是冶煉業(yè)、加工業(yè)，電力負(fù)荷在月內(nèi)、季度內(nèi)和年度內(nèi)的變化是不大的，是比較均衡的。 2)農(nóng)業(yè)用電。 全部電力消耗中的比重較小，即使象我國這樣的農(nóng)業(yè)大國，其農(nóng)業(yè)用電量在全國電力消耗中的比重仍然很低。農(nóng)業(yè)用電的一個(gè)突出的特點(diǎn)，就是季節(jié)性很強(qiáng)，從負(fù)荷特性上看農(nóng)業(yè)用電在日內(nèi)的變化相對(duì)較小，但在月內(nèi)，特別季度內(nèi)和年度內(nèi)，負(fù)荷變化很大，呈現(xiàn)出不均衡的特點(diǎn)。 3)交通運(yùn)輸用電。 目前我國的交通運(yùn)輸用電比重較小，而且除電氣化鐵路的負(fù)荷比較穩(wěn)定，今后隨著電氣化鐵路運(yùn)輸及其它運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，交通運(yùn)輸用電量也會(huì)有較大的增長，但交通運(yùn)輸用電比重不會(huì)有多大變化。 4)市政生活用電。 目前我國的市政生活用電還不太高，遠(yuǎn)小于工業(yè)化國家，但今后隨著事業(yè)的日益發(fā)展，生活設(shè)施的日益現(xiàn)代化及居民生活水平的提高，市政生活用電的比重會(huì)有所上升。

　　2、負(fù)荷的大小可以劃分為：最大負(fù)荷、平均負(fù)荷、最小負(fù)荷。最大負(fù)荷也就是最高負(fù)荷或尖峰負(fù)荷，最大負(fù)荷又分為日最大負(fù)荷、月最大負(fù)荷、年最大負(fù)荷。 最小負(fù)荷又稱為最低負(fù)荷或低谷負(fù)荷，又可分為：日最小負(fù)荷、月最小負(fù)荷、年最小負(fù)荷。平均負(fù)荷就是在一定觀察統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)的負(fù)荷的平均值稱為平均負(fù)荷，根據(jù)觀察統(tǒng)計(jì)期的不同，一般可劃分為日平均負(fù)荷、月平均負(fù)荷、年平均負(fù)荷。

　　3、使用電力的目的劃分：可分為動(dòng)力用電、照明用電、電熱用電、各種電氣設(shè)備儀器的操作控制用電及通訊用電。

　　4、用電用戶的重要性劃分： 1)Ⅰ類負(fù)荷(Ⅰ級(jí)負(fù)荷)：它關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)的命脈及人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，由于停電或突然停電造成的損失太大，故而這類用戶是必須保證高度供電的可靠性。 2)Ⅱ類負(fù)荷(Ⅱ級(jí)負(fù)荷)：它在國民經(jīng)濟(jì)中的地位相比之下，不如一類用戶重要，計(jì)劃停電或事故停電雖然會(huì)造成較大的損失，但是這種損失是可以挽回的，一般情況下，電力系統(tǒng)至少要對(duì)這類用戶提供中等程度的供電可靠性。 3)Ⅲ類負(fù)荷(Ⅲ級(jí)負(fù)荷)：這類負(fù)荷在國民經(jīng)濟(jì)中地位很低，與人民的生命財(cái)產(chǎn)安全并無關(guān)系，中斷這類負(fù)荷的供電，帶來的損失最小，因此，這類用戶的供電可靠性是最低的。

　　5、負(fù)荷預(yù)測期的時(shí)間長短，一般劃分為近期負(fù)荷、中期負(fù)荷和長期負(fù)荷。電力規(guī)劃中的負(fù)荷預(yù)測一般是指對(duì)年最大負(fù)荷的預(yù)測，5年以內(nèi)為近期，10—15年為中期，15—30年為長期，與此相對(duì)應(yīng)的負(fù)荷水平稱為短期負(fù)荷、中期負(fù)荷和長期負(fù)荷。

　　6、力負(fù)荷按電能的生產(chǎn)和銷售過程分類可以分為發(fā)電負(fù)荷、供電負(fù)荷、用電負(fù)荷。

　　7、力負(fù)荷按所屬行業(yè)分類可以分為城鄉(xiāng)居民生活用電和國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)用電。國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)用電分

　　三、電力用戶的負(fù)荷特性及其分類的研究

　　負(fù)荷水平與負(fù)荷特性是評(píng)價(jià)電網(wǎng)負(fù)荷狀況的兩個(gè)主要特征指標(biāo)，從負(fù)荷水平可以看出電網(wǎng)用電負(fù)荷高低的現(xiàn)狀以及增長的趨勢;負(fù)荷特性則體現(xiàn)出電網(wǎng)用電結(jié)構(gòu)、用電模式等狀況的優(yōu)劣。進(jìn)入“九五”以來，隨著電力供需矛盾的緩解及用電結(jié)構(gòu)的變化，全國各大電網(wǎng)的負(fù)荷特性發(fā)生了很大變化，負(fù)荷特性受發(fā)電出力制約的因素已經(jīng)基本消除，負(fù)荷特性趨于正常的用電負(fù)荷特性。但是，各地區(qū)電網(wǎng)的最大負(fù)荷持續(xù)較快增長，峰谷差增大，負(fù)荷率下降，高峰時(shí)段和枯水期電力供應(yīng)緊張，電網(wǎng)調(diào)峰困難，給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來一定的威脅，同時(shí)，“十五”以來，由于近年來經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，以03年夏冬兩季全國很多地區(qū)的拉閘限電為代表的電荒，負(fù)荷特性又呈現(xiàn)新的變化。為了進(jìn)一步加深對(duì)現(xiàn)階段電力負(fù)荷特性的現(xiàn)狀的了解，必須把握負(fù)荷的變化規(guī)律和發(fā)展趨勢。因此可以用以下方程來描述負(fù)荷：

　　(2.1)

　　為了研究負(fù)荷特性，建立統(tǒng)一的負(fù)荷特性指標(biāo)體系，1989年由原能源部頒布的《電力工業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)解釋》，其中設(shè)計(jì)負(fù)荷特性的指標(biāo)有最高負(fù)荷、最低負(fù)荷、平均負(fù)荷、負(fù)荷曲線、負(fù)荷率、平均日負(fù)荷率、最小負(fù)荷率、月生產(chǎn)均衡率、年生產(chǎn)均衡率、最高負(fù)荷利用小時(shí)、同時(shí)率、不同時(shí)率、尖峰負(fù)荷率等14項(xiàng)指標(biāo)。2000年國家電力公司對(duì)《電力工業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)解釋》進(jìn)行了補(bǔ)充修改，增加了峰谷差率指標(biāo)。

　　四、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

　　電力負(fù)荷是一個(gè)周期性和隨機(jī)性都較強(qiáng)的系統(tǒng)，它與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治、氣象等眾多的因素有著極為復(fù)雜的關(guān)系。一方面，電力負(fù)荷按一定趨勢有規(guī)律地發(fā)展變化;另一方面，負(fù)荷受眾多因素的影響，隨時(shí)都可能發(fā)生一定的波動(dòng)。作為評(píng)價(jià)電網(wǎng)負(fù)荷狀況的主要指標(biāo)之一，與時(shí)間有關(guān)的靜態(tài)負(fù)荷特性研究一直是電力科研人員的重要課題，在國內(nèi)外受到普遍重視。

　　1952年，日本成立了由日本九大電力公司、電源開發(fā)公司等企業(yè)聯(lián)合組成的“日本電力調(diào)查委員會(huì)”，負(fù)責(zé)定期對(duì)日本電力負(fù)荷進(jìn)行調(diào)查，對(duì)負(fù)荷特性進(jìn)行分析，對(duì)電力需求進(jìn)行預(yù)測。主要采用最大負(fù)荷、最大3日平均負(fù)荷、平均電力負(fù)荷、負(fù)荷率、負(fù)荷曲線等指標(biāo)對(duì)負(fù)荷特性進(jìn)行分析。

　　我國也很早就開展了對(duì)電力負(fù)荷特性的研究。早在1989年就由原能源部頒布了《電力工業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)解釋》，其中對(duì)電力負(fù)荷特性分析的指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定。2000年國家電力公司開展了負(fù)荷特性調(diào)研及分析預(yù)測，對(duì)重點(diǎn)地區(qū)采用的主要負(fù)荷特性指標(biāo)和負(fù)荷特性曲線進(jìn)行了匯總。

　　目前負(fù)荷特性分析的主要方法有：

　　1) 負(fù)荷曲線分析：通過繪制圖表來分析負(fù)荷特性，包括年、月、日的負(fù)荷指標(biāo)分析等等;

　　2) 相關(guān)性分析：主要包括分析時(shí)間因素、氣象因素、經(jīng)濟(jì)因素等與負(fù)荷之間的關(guān)系：比如夏季、冬季典型日的負(fù)荷特性分析，敏感負(fù)荷分析等等;

　　3) 回歸分析：是根據(jù)歷史數(shù)據(jù)及一些影響負(fù)荷變化的外部因素建立不同的回歸模型來分析及預(yù)測負(fù)荷特性。

　　由于各地電力用電特性存在差異，針對(duì)不同的地區(qū)，必須根據(jù)自己的具體情況來進(jìn)行需求側(cè)管理，通過研究、了解地區(qū)負(fù)荷特性來指導(dǎo)需求側(cè)管理。

　　六、負(fù)荷特性分析的意義

　　近年來,隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,降溫及取暖電器的擁有率及使用率逐年上升，而且這種增長趨勢還會(huì)加快。統(tǒng)計(jì)資料表明，現(xiàn)在江蘇省南京市居民每百戶擁有空調(diào)超過70臺(tái)。再加上商場、賓館、寫字樓、娛樂場所、機(jī)關(guān)學(xué)校及企事業(yè)單位的空調(diào)容量，降溫取暖負(fù)荷在總用電負(fù)荷中所占的比重越來越大。由于這些負(fù)荷一般構(gòu)成用電峰荷,氣溫已成為影響電力負(fù)荷的一個(gè)敏感因素，因此必須研究負(fù)荷隨溫度變化的規(guī)律，為提高電力負(fù)荷的預(yù)測精度打下基礎(chǔ)，以確保電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。同時(shí)從上面的分析可以看出進(jìn)行負(fù)荷特性分析的重要性，而且負(fù)荷特性分析是進(jìn)行需求側(cè)管理的必要準(zhǔn)備工作，因此做好負(fù)荷特性分析工作有以下意義：

　　1、 對(duì)電力系統(tǒng)有利：

　　1) 節(jié)約國家對(duì)電力工業(yè)的基建投資;

　　2) 提高發(fā)電設(shè)備的熱效率，降低燃料消耗，降低發(fā)電成本;

　　3) 充分利用水利資源，使之不發(fā)生棄水狀況;

　　4) 增加電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性和提高供電質(zhì)量;

　　5) 有利于電力設(shè)備的檢修工作。

　　2、 對(duì)廣大用戶有利：

　　1) 可節(jié)省國家對(duì)用戶設(shè)備的投資;

　　2) 由于削峰填谷，將高峰時(shí)段用電改在低谷時(shí)段用電，減少了電費(fèi)支出，從而也降低了生產(chǎn)成本;

　　3) 對(duì)城鄉(xiāng)居民生活有利。由于采取調(diào)整負(fù)荷的措施，各工廠企業(yè)職工輪休，并錯(cuò)開上下班時(shí)間，從而使地方交通運(yùn)輸、供水供煤氣等服務(wù)性行業(yè)、文化娛樂場所等的負(fù)荷都能實(shí)現(xiàn)均衡化

　　結(jié)論：論文對(duì)現(xiàn)有的一些電力用戶負(fù)荷特性及分類作了研究，總結(jié)了目前供電部門所采取的負(fù)荷分類方法在實(shí)際應(yīng)用中所存在的一些問題。目前，供電部門對(duì)電力系統(tǒng)用戶負(fù)荷進(jìn)行分類，大多數(shù)依據(jù)的是用戶負(fù)荷所屬的行業(yè)以及用戶的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)特點(diǎn)，但是同一行業(yè)內(nèi)的用戶可能具有不同的負(fù)荷特性。現(xiàn)有分類方法不能反映出電網(wǎng)的變化和差異。分類結(jié)果不準(zhǔn)確，影響了相應(yīng)分類方法的進(jìn)一步應(yīng)用。電力用戶負(fù)荷分類已經(jīng)成為一項(xiàng)十分重要的基礎(chǔ)性工作，負(fù)荷定價(jià)、負(fù)荷預(yù)測、系統(tǒng)規(guī)劃、負(fù)荷建模等工作都需要對(duì)負(fù)荷類型有一個(gè)科學(xué)準(zhǔn)確的分類。深入研究電力負(fù)荷分類的方法及應(yīng)用，有利于及時(shí)掌握用電負(fù)荷的變化規(guī)律和發(fā)展趨勢，有利于用電負(fù)荷的科學(xué)管理，有利于計(jì)劃用電工作的開展。

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