电力负荷特性和计算分析

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1、第六章电力负荷特性和计算分析1第一节负荷曲线与特性分析一、电力系统负荷的构成电力系统的总负荷就是系统中千万个用电设备消费功率的总和。它们大致分为异步电动机、同步电动机、电热电炉、整流设备、照明设备等几大类。不同行业中，这些用电设备占的比重也不同。表6—1所示是几种工业部门用电设备比重的统计。将各工业部门消费的功率与农业、交通运输和市政生活消费的功率相加就可得到电力系统的综合用电负荷。综合用电负荷加网络中损耗的功率为系统中各发电厂应供出的功率，因而称作电力系统的供电负荷。供电负荷再加各发电厂本身消费的功

2、率——厂用电，为系统中各发电机应发出的功率，称作电力系统的发电负荷。2第一节负荷曲线与特性分析表6－1几种工业部门用电设备比重的统计注（1）比重按功率计。（2）照明设备的比重很小，未统计在内。3第一节负荷曲线与特性分析二、用电设备的工作制我国低压电器行业采用了IEC34－1规定的八种工作制中的三种，即长期连续工作制S1、短时工作制S2和断续周期工作制S3。（1）长期工作制S1在恒定负载（如额定功率）下连续运行相当长时间，可以使设备达到热平衡的工作条件。这类工作制的用电设备长期连续运行，负荷比较稳定，如通

3、风机、水泵、空气压缩机、电炉和照明等。4第一节负荷曲线与特性分析（2）短时工作制S2设备在额定工作电流恒定的一个工作周期内不会达到允许温升，而在两个工作周期之间的间歇又很长，能使设备冷却到环境温度值。如金属切削机床用的辅助机械（横梁升降、刀架快速移动装置等）、水闸用电机等，这类设备的数量很少。（3）断续周期工作制S3这类工作制的用电设备周期性的工作、停歇，反复运行，而且工作和停歇的时间都很短，周期一般不超过10min，使设备既不能在一个工作时间内升温到额定值，也不能在一个停歇时间内冷却到环境温度，如电焊

4、机和电梯电动机等设备。断续周期工作制的用电设备可用“负荷持续率”（又称暂载率）来表征其工作性质。5第一节负荷曲线与特性分析负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，用表示式中T—工作周期；tg—工作周期内的工作时间；t0—工作周期内的停歇时间。6第一节负荷曲线与特性分析三、负荷曲线负荷曲线是指在某一时间段内描绘负荷随时间的推移而变化的曲线。按负荷性质可绘制有功和无功的负荷曲线；按负荷持续时间可绘制日、月和年的负荷曲线；按负荷在电力系统内的地点可绘制个别用户、电力线路、变电所、发电厂乃至整个

5、地区、整个系统的负荷曲线。将这几方面负荷曲线综合在一起就可表明负荷曲线发与供的全部特性。有的负荷曲线是按一定时间为间隔绘制出来的。但是逐点描绘的负荷曲线为依次连续的折线，不适于实际应用。为了计算简单起见，往往将逐点描绘的负荷曲线用等效的阶梯曲线来代替。7第一节负荷曲线与特性分析有功功率负荷曲线对电力系统的运行十分有用，电力系统的设计生产主要是建立在预测的有功负荷曲线的基础之上的。以下介绍几种典型的负荷曲线。（一）日负荷曲线日负荷曲线表示一天24h内负荷变化的情况，如图6—1所示，此曲线可用于决定系统的日

6、发电量。8第一节负荷曲线与特性分析9第一节负荷曲线与特性分析（二）年最大负荷曲线可根据典型日负荷曲线间接制成，表示从年初到年终的整个1年内的逐月（或逐日）综合最大负荷的变化情形，如图6—2所示。（三）年负荷持续曲线年负荷持续曲线是不分日月先后的界限，只按全年的负荷变化，根据各个不同的负荷值在一年中的累计持续时间而重新排列组成的，即反映了工厂全年负荷变动与负荷持续时间的关系,如图6—3所示。10第一节负荷曲线与特性分析图6－2年最大负荷曲线11第一节负荷曲线与特性分析图6－3年负荷持续曲线12第一节负荷曲

7、线与特性分析四、负荷曲线的特征指标分析分析负荷曲线可以了解负荷变动的规律。从工厂来说，可以合理地、有计划地安排车间、班次或大容量设备的用电时间，从而降低负荷高峰，填补负荷低谷，这种“削峰填谷”的办法可使负荷曲线比较平坦，调整负荷既提高了供电能力，也是节电的措施之一。从负荷曲线上还可以求得一些有用的参数。13第一节负荷曲线与特性分析（1）年最大负荷Pmax，负荷曲线上的最高点，见图6—3。（2）年最小负荷Pmin，负荷曲线上的最低点，见图6—3。（3）全年消耗的电量AY为全日消耗的电量AD为14第一节负荷

8、曲线与特性分析（4）年最大负荷利用小时数Tmax（5）平均负荷Pav（6）负荷率，平均负荷与最大负荷的比值有功负荷率无功负荷率15第二节负荷计算的方法所谓计算负荷，就是在已知用电设备性质、容量等条件的情况下，按照一定的方法和规律，通过计算确定的电力负荷。它包括有功计算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流、尖峰电流等内容。求计算负荷的这项工作称作为负荷计算。16第二节负荷计算的方法根据长期观察所测得的负荷曲线可以发现：对于同一类型的用电