1、第三章 電 力 負 荷3.1電力負荷及負荷曲線一、負荷1、概念 負荷是指發電廠、供電地區或電網在某一時刻或者某一段時刻所承擔的某一范圍內耗電設備所消耗的電功率的總和(工作負載)。2、負荷的分類按照電能的產、供、銷生產過程分根據對供電可靠性的要求不同分 根據國際上用電負荷的通用分類原則分 根據國民經濟各個時期的政策和季節的要求分類返回發電負荷：指電網或發電廠的實際出力（KW、MW）。供電負荷：發電負荷廠用電負荷輸入負荷輸出負荷（KW、MW）; 或者：用電負荷線路損失負荷用電負荷：指地區供電負荷減去線損功率后的負荷（KW或者MW）。線路損失負荷:電能在從發電廠到用戶的輸配電過程中,不可避免的發生一

2、定量的損失,即線路損失,與這種損失相對應的電功率稱為線路損失負荷。廠用電負荷:發電廠在發電過程中自身要有許多常用電設備在運行,對應于這些用電設備所消耗的電功率,稱為廠用電負荷。按電能的產、供、銷過程分 根據對供電可靠性的要求不同分 返回一類負荷；二類負荷；三類負荷。返回根據國際上用電負荷的通用分類原則分 農,林,牧,漁,水利業 7%。工業 80%。地質普查和勘探業 0.07%。建筑業.0.76%。交通運輸,郵電通信業1.7%。商業,公共飲食業,物資供應和倉儲業1.2%。其他事業單位3.1%。城鄉居民生活用電6.2%。返回根據國民經濟各個時期的政策和季節的要求分類優先保證供電的重點負荷；一般性供

3、電的非重點負荷；可以暫時限電或停電的負荷；3、電力系統中用戶對電能的基本要求的要求隨時需要就隨時有；電能質量能滿足要求；用電量由用戶自身決定；希望能廉價的使用電能。二.負荷曲線1、概念 所謂負荷曲線就是指負荷要求在某一段時間內隨時間變化的曲線。 對于預測某一段時間內用戶所需的電能，以及決定為滿足峰值負荷要求必須有多大的裝機容量，都必須研究負荷曲線。 2、曲線用途3、負荷計算 對于一條負荷曲線，曲線下的面積就是這段時間內所需用的能量，以一天為例就是指24小時內所耗總電量。 P是負荷以KW（MW）計，t是時間（小時） 電力系統不但要考慮用戶在一段時間需要多少電能，而且需要分析用戶是怎樣消耗這些電能

4、。4、幾種不同類型的負荷曲線負荷曲線注意的幾點問題：實際上的負荷曲線都不會如此平滑，一些其他負荷，如牽引，焊接，鍛壓，大型軋鋼設備等，可能啟動負荷很大，所以造成負荷曲線波動極大。某一供電單元的實際供電負荷曲線，就是由各單獨負荷曲線疊加而成的。負荷除了正常要求之外，還有一些特殊的臨時因素影響它。 5、負荷率概念：是指在規定時間(日,月,年)內的平均負荷與最大負荷之比的百分數.目的：衡量在規定時間內負荷變動的情況； 考核電氣設備利用的程度； 對日負荷曲線來說,可通過下式計算日負荷率:式中: -日負荷率-日平均負荷,kw-日最大負荷,kw三、負荷基本特性描述以日負荷曲線為例 最大負荷發生點。某電廠一

5、天的發電量?？偟呢摵汕€。一天內的平均負荷量。日負荷率。一天內不同時刻的具體負荷值?；拘畔⑺?、不同行業負荷特性介紹1、工業用電負荷特性年負荷變化；季負荷變化；月負荷變化；日負荷變化。請對比下面3個負荷曲線圖2、農、林、牧、漁、水業用電負荷特性（1）受季節影響較大：春季和夏季排灌用電和水利業用電較多，在秋季以上兩種用電會有所減少，但是農業用電（主要是場上作業）和農副產品加工用電增加，冬季這些用電會相對減少。（2）受氣候影響較大：在風調雨順的年份，排灌用電和水利業用電減少。3.城鄉居民生活用電負荷特征(1)在一日內變化大。(2)季節變化對居民用電負荷的影響大。 通常為了按發熱條件選擇供電系統元件

6、而需要計算的負荷功率或者負荷電流。一、計算負荷概念1、用電設備分類第一類：長時工作制用電設備（使用時間較長或者連續工作的用電設備）第二類：短時工作制用電設備（使用時間較短而停歇時間相當長的用電設備）第三類：反復短時工作制用電設備 3.2計算負荷暫載率 2、設備容量的確定（1）一般用電設備容量（2）反復短時工作制用電設備容量 例：有一臺10t橋式吊車，額定功率試求該設備的設備容量 二、計算負荷的方法：需要系數法、二項式系數1、需要系數法（1）單個用電設備的計算負荷 （2）成組用電設備的計算負荷. 同時系數=某組工作著的用電設備容量/ 該組全部用電設備總容量 負荷系數：表示在最大負荷時,某組工作著

7、的用電設備實際所需的功率與其設備總容量之比值. 例 已知小批量生產的冷加工機床組擁有電壓為380v的三項交流電動機,功率7kw的3臺, 功率4.5kw的8臺,功率2.8kw的有17臺,功率1.7kw 的有10臺.試求該機床組計算負荷.注意事項：（1）合理確定用電設備組的設備容量；（2）本方法適用于設備臺數較多，而單臺設備容量差別不大的用電設備組；（3）若設備臺數較少，一般取上限值。（3）多組用電設備的計算負荷 在確定多組用電設備的計算負荷時,除了將各組計算負荷累加之外,還必須乘以一個需要系數的”同時使用系數” ， 例 某廠機修車間低壓配電裝置對機床, 長時間工作制的水泵和通風機以及卷揚機等三組

8、負荷供電,見圖.已知機床組有5kw電動機4臺,10kw電動機3臺; 水泵和通風機組有10kw 電動機5 臺;卷揚運輸機有7kw 電動機4臺.試確定機修車間的計算負荷. 2、二項式系數法用電設備組的平均負荷 表示用電設備組中,N 臺容量最大功率設備運行時的附加負荷 不同工作制的不同類用電設備,取用大功率設備的數量N應有所不同.一般規定: 金屬切割機床采用N=5; 反復短時工作制采用N=3; 加熱爐采用N=2; 電焊設備采用N=1. 當用電設備只有一兩臺設備時，可認為 （即取b=1,c=0）,相應的 可適當取大一些。(1) 用電設備組的計算負荷 例 已知某礦井有電壓380V的通風機：20kw的3臺

9、，15kw的4臺，7kw的8臺。試用二項式系數法求該通風機組的計算負荷。 (2) 多組用電設備的計算負荷 在確定干線上總計算負荷時，只能在各組用電設備中取其中一組的最大附加負荷 ，再加上所有設備的平均負荷 得到總的有功和無功計算負荷。 例：某機修車間380v線路中，接有冷加工機床電動機20臺，共50kw（其中功率較大的電動機7kw1臺，4.5kw的2臺，2.8kw的7臺）；通風機2臺，共5.6kw;電阻爐1臺，2kw。用二項式系數法確定線路上的計算負荷。 三、工廠企業總計算負荷的確定1、需要系數法 2、逐級相加法計算法 3、單耗估算法 1、需要系數法 將全廠用電設備的總設備容量 （不計備用設備

10、容量）乘以一個全廠需要系數 ，可得出全廠計算負荷：（1）計算步驟 從用電端開始，逐級向電源推移的計算方法：先計算各用電設備的計算負荷，然后計算車間干線和車間變電所低壓母線1處的計算負荷，包括電力照明；車間變電所低壓側總計算負荷，加上車間變電所2處的損耗功率，得到車間變電所高壓側3處的計算負荷； 2、逐級相加法計算法 所有車間變電所高壓側的計算負荷，加上廠區高壓配電線4的損耗功率，得到總降壓變電所低壓側5的計算負荷(選擇 、 )；工廠總降壓變電所低壓側的計算負荷，加上主變壓器6的損耗功率，得到總降壓變電所高壓側7處的計算負荷，即為全廠進線處的總計算負荷。 2、逐級相加法計算法 (2)變壓器損耗計

11、算 有功損耗：(2)變壓器損耗計算 無功損耗：(2)變壓器損耗計算 近似值：(3)電力線路功率損耗計算 有功損耗：無功損耗：(4)例題 35110kv電源進線10kv母線企業總降壓變電所6采礦車間選礦車間煉鐵車間動力車間其他車間名稱計算負荷PcQcSc采礦8347931150選礦8517841157煉鐵128411541725動力9276061107其他6507361000總計454640736139補償電容器 (2)單位產值電耗法確定工廠計算負荷年產值為M(萬元),單位產值耗電量為b(kwh/萬元),則工廠全年耗電量為: A=M*b (1)單位產品電耗法確定工廠計算負荷 全年耗電量A(kwh

12、).即:A=q*m3、單耗估算法 3.3用電負荷預測一、用電負荷預測分類 1.長期預測。2.中期預測。3.短期預測。4.近期預測。5.即期預測:。二、預測方法介紹 1、簡單平均法: 例:某工廠1991-1995年逐年實際用電量如下表，試預測1996年度需用電量。（單位kwh）19911992199319941995838008760092410972701027202、加權平均數法 3、平均增長率法例：已知某工廠1991年和1995年的實際用電量分別為83800kwh和102720kwh。該廠經濟發展穩步增長，試預測1996，1997，1998年的實際電量。 4、電力彈性系數法例：某地區電網1

13、997年和1999年的實際用電量分別為10200萬kWh和11200萬kWh，該期間國民經濟總產值年均增長率為7.5%，若2000-2005年間平均增長率為8.5%，按電力彈性系數法預測2005年的需用電量。3.4電力負荷調整 要求：理解根據市場需求調整負荷的基本概念，理解負荷 調整的重要意義，掌握調整負荷的原則、方法和技術措施。、基本概念1、調整負荷的定義：根據電力系統的具體情況與各類用戶的不同用電規律，合理的有計劃的安排與組織各類用戶的用電負荷和用電時間，來達到供電和用電的平衡。2、調整負荷的2方面含義：調峰、調荷二、 調整負荷的意義1、 對電力系統有利節約國家對電力工業的基建投資；提高發

14、電設備的熱效率，降低燃料消耗，降低發電成本；充分利用水力資源，使之不發生棄水狀況；增加電力系統運行的安全穩定性和提高供電質量；有利于電力設備的檢修工作；2、 對廣大用戶有利可節省國家對用戶設備的投資；由于削峰填谷，將高峰時段用電改在低谷時段用電，減少了電費支出，從而也降低了生產成本；對市政生活有利。由于采取調整負荷措施，各工廠企業職工輪流休班，并錯開上下班時間，從而使地方交通運輸、供水供氣等服務性行業、文化娛樂場所等的負荷都能實現均勻化。三、 調整負荷的原則和方法1、原則統籌兼顧保證重點視具體情況采用不同方法適當照顧職工生活習慣明確調整負荷與限電的關系2、方法日負荷調整；周負荷調整；年負荷調整；發電廠廠用電負荷調整；此外還有：負荷率考核法和峰谷、豐枯電價等調整負荷的措施。調整生產班次錯開上下班時間增加深夜生產班次錯開中午休息和就餐時間常見的日負荷調整技術：四、負荷調整的技術手段負荷調整技術主要有削峰、填谷、移峰填谷三種。1、削峰定義：是在電網高峰負荷期減少用戶的電力需求，避免增設邊際成本高于平均成本的裝機容量，并且由于平穩了系統負荷，從而提