李光輝，陳浩，陳遠(yuǎn)揚(yáng)，張?zhí)├?/p>

(國網(wǎng)湖南省電力公司，湖南長沙410014)

湖南電網(wǎng)負(fù)荷率特性分析

李光輝，陳浩，陳遠(yuǎn)揚(yáng)，張?zhí)├?/p>

(國網(wǎng)湖南省電力公司，湖南長沙410014)

以湖南電網(wǎng)歷史運(yùn)行實(shí)際數(shù)據(jù)為依據(jù)，分析了湖南電網(wǎng)負(fù)荷率、年最大負(fù)荷、年最大峰谷差和年平均峰谷差等電力負(fù)荷特性的現(xiàn)狀和變化趨勢，并根據(jù)湖南電網(wǎng)的電力負(fù)荷結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步分析了湖南電網(wǎng)夏季與冬季的電力負(fù)荷率區(qū)別和湖南電網(wǎng)負(fù)荷率影響因素。研究表明湖南電網(wǎng)年負(fù)荷率正在逐年降低，而系統(tǒng)峰谷差在逐年增加，加強(qiáng)湖南電網(wǎng)負(fù)荷側(cè)管理、做好削峰填谷工作已刻不容緩。

湖南電網(wǎng)；負(fù)荷率；峰谷差

負(fù)荷特性的研究一直是研究電力市場的一個重要課題。電網(wǎng)的最高負(fù)荷持續(xù)增長，峰谷差進(jìn)一步加大，電網(wǎng)的負(fù)荷率及利用小時呈現(xiàn)出逐步下降的趨勢，給電網(wǎng)安全、調(diào)峰和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來了困難。文中從湖南電網(wǎng)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)出發(fā)，分析了湖南電網(wǎng)負(fù)荷特性變化的規(guī)律和發(fā)展趨勢，為公司的經(jīng)營和發(fā)展決策提供了參考依據(jù)。

1 負(fù)荷率的概念

電網(wǎng)負(fù)荷率是描述電力負(fù)荷特性的重要指標(biāo)。負(fù)荷率是指某一統(tǒng)計期內(nèi)的平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比的百分?jǐn)?shù)。日負(fù)荷率的計算方法如下式中 γd為日負(fù)荷率；Pav為日平均負(fù)荷；Pmax為日最大負(fù)荷；f(t)為日功率曲線。負(fù)荷率高表明負(fù)荷曲線比較平緩，峰谷差較小，電網(wǎng)需要的發(fā)電設(shè)備調(diào)峰容量小。影響負(fù)荷率的主要因素是電力負(fù)荷的組成和用電狀況。

2 湖南電網(wǎng)負(fù)荷率特性的發(fā)展趨勢

2.1 湖南電網(wǎng)年平均負(fù)荷率分析

湖南電網(wǎng)負(fù)荷構(gòu)成中，居民、商業(yè)用電占有相當(dāng)大的比重，系統(tǒng)的峰谷差特別大，調(diào)峰矛盾很突出，近20年湖南電網(wǎng)年平均負(fù)荷率變化趨勢如圖1所示，可見從2007年開始，湖南電網(wǎng)年平均負(fù)荷率呈明顯下降趨勢。

圖1 湖南電網(wǎng)年平均負(fù)荷率

2007年以來湖南電網(wǎng)負(fù)荷的峰谷差的變化情況如圖2所示，年用電量的變化情況如圖3所示。

圖2 湖南電網(wǎng)負(fù)荷的峰谷差變化趨勢

圖3 湖南電網(wǎng)年用電量的變化趨勢

2007年至2014年湖南電網(wǎng)負(fù)荷、電量和峰谷差增長情況如表1，2所示。

表1 湖南電網(wǎng)負(fù)荷、電量和峰谷差

表2 湖南電網(wǎng)負(fù)荷、電量和峰谷差年均增長率 %

由上可知，2007年至2014年期間電網(wǎng)最大峰谷差和平均峰谷差的增長速度遠(yuǎn)快于系統(tǒng)負(fù)荷和電量的增長，系統(tǒng)最大負(fù)荷增長速度略快于年電量的增長，原因一方面在于自國務(wù)院2007年印發(fā)的《節(jié)能減排綜合性工作方案》后，陸續(xù)關(guān)停了湖南地區(qū)不符合節(jié)能減排要求的有色金屬、建材和化工等高耗能產(chǎn)業(yè)，而這些企業(yè)主要使用低谷電，從而導(dǎo)致峰谷差增加，負(fù)荷率下降；另一方面是受全球經(jīng)濟(jì)增長放緩的影響，工業(yè)負(fù)荷增長緩慢，湖南地區(qū)居民、商業(yè)用電負(fù)荷增速快于工業(yè)負(fù)荷，電網(wǎng)負(fù)荷結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致峰谷差進(jìn)一步加大，負(fù)荷率下降。

2.2 湖南電網(wǎng)月平均負(fù)荷率特性分析

湖南電網(wǎng)的負(fù)荷受空調(diào)負(fù)荷的影響較大。近年來隨著人民生活水平的提高，居民空調(diào)擁有量快速增長，空調(diào)的普及使冬、夏季空調(diào)負(fù)荷急劇上升，年最大負(fù)荷增大。但是由于冬、夏兩季居民使用空調(diào)負(fù)荷的時段不同，對電網(wǎng)負(fù)荷率產(chǎn)生了兩種截然不同的影響。冬季的空調(diào)負(fù)荷一般在白天，日高峰較大，但晚上的空調(diào)負(fù)荷大幅度的降低，使電網(wǎng)的峰谷差加大，電網(wǎng)負(fù)荷率降低。夏季在白天和晚上均有較高的空調(diào)負(fù)荷，電網(wǎng)負(fù)荷率將增加。圖4是2012—2014年來湖南電網(wǎng)每月平均負(fù)荷率的變化情況。其中2014年夏季湖南電網(wǎng)負(fù)荷率增長幅度較少，原因在于2014年夏季雨水均衡，小水電發(fā)電能力強(qiáng)，躉售電力電量減少，同時夏季氣溫較常年偏低，空調(diào)等降溫負(fù)荷增長大幅度減少。

圖4 2012—2014年湖南電網(wǎng)月均負(fù)荷率

湖南電網(wǎng)夏季(6—9月)負(fù)荷率要遠(yuǎn)高于冬季(1，2，11，12月)負(fù)荷率，2012—2014年對比情況見表3。

表3 湖南電網(wǎng)夏、冬兩季負(fù)荷率%

3 負(fù)荷率影響因素

3.1 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對負(fù)荷特性的影響

近年來湖南地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長速度持續(xù)降低，圖5為2009—2014年湖南省地區(qū)生產(chǎn)總值及其增長速度情況。

圖5 2009—2014年地區(qū)生產(chǎn)總值及其增長速度

2014年湖南第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為11.6∶46.2∶42.2，第三產(chǎn)業(yè)服務(wù)業(yè)占比很大，且2014年第三產(chǎn)業(yè)比重比上年提高1.3%，工業(yè)增加值占湖南省生產(chǎn)總值的39.7%，比上年下降0.9%，六大高耗能行業(yè)占規(guī)模以上工業(yè)的31.2%，比上年下降0.4%，高加工度工業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)分別增長13.5%和27.8%。反映在用電負(fù)荷上是第三產(chǎn)業(yè)用電量和居民生活用電量出現(xiàn)較大的增長，在用電量中占高比重的工業(yè)用電量所占比重反而比前年有所下降。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整使部分高耗能的水泥、冶金產(chǎn)業(yè)被關(guān)停，而高技術(shù)含量，產(chǎn)品質(zhì)量好，能耗低的行業(yè)得到快速發(fā)展。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整直接造成了湖南電網(wǎng)負(fù)荷率低，且仍有不斷降低的趨勢。

3.2 氣溫對負(fù)荷特性的影響

湖南地區(qū)夏季炎熱，冬季濕冷，氣溫對電網(wǎng)負(fù)荷的影響重要體現(xiàn)在擁有較高占比的居民用電上，尤其是空調(diào)負(fù)荷。近年來隨著居民生活水平的提高，空調(diào)擁有率快速增長。

而在冬季和夏季，空調(diào)負(fù)荷對湖南電網(wǎng)負(fù)荷率的影響又有所不同，夏季時空調(diào)全天開啟的可能性較大，使電網(wǎng)負(fù)荷高峰和低谷都會增加。而在冬季，居民空調(diào)僅在白天開啟的可能性較大，導(dǎo)致負(fù)荷在白天高峰時會大幅度增長，而低谷時電網(wǎng)負(fù)荷增長較少，使得冬季電網(wǎng)負(fù)荷率反而降低。

3.3 負(fù)荷側(cè)管理對負(fù)荷特性的影響

目前湖南地區(qū)主要通過推行峰谷電價政策對負(fù)荷側(cè)進(jìn)行管理。負(fù)荷高峰時用電成本高，負(fù)荷低谷時用電成本低，使一些追求低成本、高利潤的高耗能產(chǎn)業(yè)僅在低谷時進(jìn)行生產(chǎn)，如冶煉、建材等行業(yè)。通過對部分行業(yè)的用電時間進(jìn)行調(diào)整，使電網(wǎng)白天高峰降低，晚上低谷負(fù)荷升高，達(dá)到削峰填谷、高負(fù)荷率運(yùn)行。

4 結(jié)語

影響負(fù)荷特性變化的因素錯綜復(fù)雜，包括地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、需求側(cè)管理、氣溫、電力供應(yīng)等。通過對湖南電網(wǎng)近年來的負(fù)荷率分析，表明自2007年以來，湖南電網(wǎng)負(fù)荷率呈現(xiàn)逐年下降、峰谷差逐年上升的趨勢。負(fù)荷高峰時系統(tǒng)備用不足，負(fù)荷低谷時調(diào)峰困難的矛盾日益凸顯，特別是自2010年湖南開始大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)、2011年湖南暫停執(zhí)行發(fā)電側(cè)峰谷分時電價政策后，風(fēng)電搶占夜間發(fā)電空間、小水電夜間發(fā)電方式加大進(jìn)一步惡化了夜間負(fù)荷低谷調(diào)峰矛盾。

〔1〕魏春，韓民曉，楊霞.低碳經(jīng)濟(jì)對電網(wǎng)負(fù)荷率特性的影響分析〔J〕.電網(wǎng)技術(shù)，2010，34(9):100-104.

〔2〕賀輝，楊萍.湖南電網(wǎng)負(fù)荷數(shù)據(jù)分布特征的研究〔J〕.湖南電力，2010，30(1):1-4.

〔3〕林廷衛(wèi).華中電網(wǎng)負(fù)荷特性發(fā)展變化趨勢探討〔J〕.電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2004(4):36-38.

Analysis of the load rate characteristics of Hunan power grid

LI Guanghui，CHEN Hao，CHEN Yuanyang，ZHANG Tailei
(State Grid Hunan Electric Power Corporation，Changsha 410014，China)

Based on the historical data，this paper analyzes the load rate，annual peak load，annual maximum peak-valley difference and annual average peak-valley difference of Hunan power grid.The difference of Hunan power grid load rate between summer and winter is researched according the power load structure.Finally，the influence factors of Hunan power grid load rate are analyzed.The result shows that annual load rate of Hunan power grid is decreasing，and the peak-valley difference is increasing year by year.It is urgent to strengthen demand side management and do well peak load shifting of Hunan power grid.

Hunan power grid；load rate；peak-valley difference

TM715

B

1008-0198(2016)05-0058-03

10.3969/j.issn.1008-0198.2016.05.015

李光輝(1986)，男，碩士，湖南新邵人，從事電網(wǎng)調(diào)度、繼電保護(hù)、風(fēng)電并網(wǎng)等研究工作。

2016-02-27 改回日期:2016-05-24