唐瑛媚　吳振宇

（1.天津城南供電分公司，天津　300201；2.東南大學(xué)電氣工程學(xué)院，江蘇南京　210000）

基于城南電網(wǎng)的負(fù)荷特性分析

唐瑛媚1吳振宇2

（1.天津城南供電分公司，天津300201；2.東南大學(xué)電氣工程學(xué)院，江蘇南京210000）

電網(wǎng)的負(fù)荷特性分為內(nèi)在負(fù)荷特性和外在負(fù)荷特性。本文研究中所指的負(fù)荷特性為外在負(fù)荷特性，即區(qū)域內(nèi)負(fù)荷曲線隨時(shí)間變化而表現(xiàn)出的一系列外部特征［1］。電力負(fù)荷特性是描述電網(wǎng)負(fù)荷特點(diǎn)一項(xiàng)重要內(nèi)容，是做好負(fù)荷預(yù)測(cè)工作的基礎(chǔ)和前提，電網(wǎng)負(fù)荷特性分析的精細(xì)程度直接影響著該地區(qū)的負(fù)荷預(yù)測(cè)率［2］。本文在積累和分析大量負(fù)荷特性數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，全面、完整地總結(jié)了城南電網(wǎng)負(fù)荷的變化規(guī)律及發(fā)展趨勢(shì)，為城南電網(wǎng)規(guī)劃及調(diào)度計(jì)算電網(wǎng)年最大負(fù)荷提供了有力的依據(jù)。

電網(wǎng)負(fù)荷特性負(fù)荷預(yù)測(cè)負(fù)荷特性指標(biāo)

國網(wǎng)天津城南供電分公司（以下簡稱城南）負(fù)責(zé)和平區(qū)、河西區(qū)、津南區(qū)三個(gè)行政區(qū)（以下簡稱三區(qū)）的供電、用電管理。隨著經(jīng)濟(jì)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用電增長速度保持了良好勢(shì)頭，居民負(fù)荷和第三產(chǎn)業(yè)負(fù)荷比重逐年上升，2015年城南電網(wǎng)全社會(huì)用電構(gòu)成數(shù)據(jù)表明：居民負(fù)荷占全部負(fù)荷的22%，第三產(chǎn)業(yè)占全部負(fù)荷的42%，二者的負(fù)荷比例基本決定了城南電網(wǎng)的負(fù)荷特性。

1　負(fù)荷特性指標(biāo)

電力負(fù)荷特性可以通過一系列特定的指標(biāo)參數(shù)描述其特性，這些指標(biāo)主要包括日負(fù)荷特性指標(biāo)、月負(fù)荷特性指標(biāo)和年負(fù)荷特性指標(biāo)。這些負(fù)荷特性指標(biāo)大致可以分為描述類、比較類和曲線類三類［3］如表1所示。

2　城南電網(wǎng)負(fù)荷特性分析

2.1城南電網(wǎng)月度最大負(fù)荷

城南電網(wǎng)屬于典型的城市電網(wǎng)，春季（3、4、5月）、秋季（9、10月）兩季負(fù)荷較?。幌募荆?、7、8月）、冬季（11、12、1、2月）兩季負(fù)荷較大。全年最大負(fù)荷一般出現(xiàn)在夏季，大負(fù)荷出現(xiàn)時(shí)刻與溫度、濕度以及持續(xù)時(shí)間直接相關(guān)如表2所示。

2.2日均負(fù)荷率及峰谷差率（見表3）

2015年日均負(fù)荷率81.74%，上年同期為81.96%，同比下降0. 27個(gè)百分點(diǎn)。與去年同期相比，日均負(fù)荷率略有降低，原因是今年受經(jīng)濟(jì)形勢(shì)影響，負(fù)荷成分有所改變，大工業(yè)用電結(jié)構(gòu)（占37.26%）比重下降2.37%；負(fù)荷率較低的負(fù)荷成分如居民生活用電（占22.82%）、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用電（占0.75%）結(jié)構(gòu)比重分別增長3.03%、0.01%，大工業(yè)負(fù)荷成分增長速度略低于居民、農(nóng)業(yè)負(fù)荷的增長速度。

2015年日均峰谷差率40.66%，上年同期為39.81%，同比提高2.14個(gè)百分點(diǎn)。最大峰谷差率49.96%，出現(xiàn)在7月27日；最小峰谷差率33.13%，出現(xiàn)在5月1日。與上一年同期相比，2015年日均峰谷差率略有升高，城南電網(wǎng)的負(fù)荷構(gòu)成、生產(chǎn)生活規(guī)律、季節(jié)變化和節(jié)假日影響對(duì)峰谷差率均有影響。

表1　負(fù)荷特性指標(biāo)分類

表2　城南電網(wǎng)2013-2015年各月最大負(fù)荷及同比（單位:MW，%）

表3　城南電網(wǎng)2014-2015年月度峰谷差及峰谷差率（單位:萬kW·h，%）

2.3季節(jié)負(fù)荷特性分析

2.3.1春季負(fù)荷特性

城南地區(qū)自3月中旬開始正式進(jìn)入氣候意義上的春天。春季多風(fēng)，干旱少雨，氣候變化對(duì)負(fù)荷的影響相對(duì)平緩。

春季負(fù)荷呈現(xiàn)兩峰一平一谷的形態(tài)，上午高峰集中出現(xiàn)在10：30，持續(xù)時(shí)間較短，午平峰出現(xiàn)在14：00-18：00之間，持續(xù)時(shí)間很長，18：00以后燈峰從無到有，逐漸增加，使午平峰與晚高峰之間沒有明顯界限，晚高峰出現(xiàn)在20：30左右，早高峰和晚高峰持續(xù)時(shí)間不長，早、晚兩個(gè)高峰是餐飲等服務(wù)業(yè)的集中營業(yè)時(shí)間，這與春季的氣候特點(diǎn)有密切關(guān)系。

2.3.2夏季負(fù)荷特性

2015年城南地區(qū)夏季大負(fù)荷1613.43MW，出現(xiàn)在7月29日13時(shí)32分。主要原因?yàn)椋哼M(jìn)入7月份，城南地區(qū)連續(xù)多日溫度突破32℃，受高溫高濕天氣作用，負(fù)荷持續(xù)升高，至29日最高溫度達(dá)35.7℃，最大相對(duì)濕度達(dá)65.9%，空調(diào)降溫負(fù)荷有明顯增長，地區(qū)負(fù)荷呈現(xiàn)沖高態(tài)勢(shì)，空調(diào)降溫負(fù)荷約占總負(fù)荷的15%-20%。負(fù)荷升至本月最大。

夏季形狀基本一致，呈現(xiàn)三峰一谷形態(tài)，能夠顯現(xiàn)出早、午、晚三個(gè)高峰，早高峰集中出現(xiàn)在11：00，持續(xù)時(shí)間較短，原因是上午氣溫逐漸升高，制冷負(fù)荷增加，到11：00左右達(dá)到最大，12：00左右為企事業(yè)單位午休時(shí)間，負(fù)荷稍有下降，然后進(jìn)入午高峰，在13：00-17：00之間負(fù)荷基本保持同一水平，隨著燈峰的逐漸增加，晚高峰出現(xiàn)在20：00，整個(gè)白天，負(fù)荷沒有平峰，且三峰之間時(shí)間間隔較短，而且負(fù)荷大小也基本能保持一致，這一變化趨勢(shì)與夏季的氣候特點(diǎn)有密切關(guān)系，夏季制冷負(fù)荷大多處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，直到夜間負(fù)荷低谷才有明顯的下降。

2.3.3秋季負(fù)荷特性

秋季負(fù)荷呈現(xiàn)兩峰一平一谷的形態(tài)，早高峰集中出現(xiàn)在11：00，持續(xù)時(shí)間較短，午平峰出現(xiàn)在14：00-16：00之間，持續(xù)時(shí)間不長，晚高峰出現(xiàn)在18：00左右。受傍晚燈峰負(fù)荷影響，午平峰與晚高峰沒有十分明顯的分界點(diǎn)，基本可以看成一個(gè)平緩的高峰。秋季極端天氣很少，氣候宜人，制冷、制熱負(fù)荷基本沒有，負(fù)荷變化較為平緩，造成白天高峰、平峰之間過渡平滑。

2.3.4冬季負(fù)荷特性

2015年1月份受多股冷空氣影響，氣溫較低，地區(qū)電力電量穩(wěn)步增長。進(jìn)入2月份，受春節(jié)假期臨近影響，地區(qū)用電需求日趨下滑，部分工礦企業(yè)陸續(xù)進(jìn)入停產(chǎn)狀態(tài)，負(fù)荷隨呈現(xiàn)波動(dòng)下降的趨勢(shì)，降幅明顯，至春節(jié)期間，地區(qū)用電負(fù)荷跌落至年度低谷。

冬季負(fù)荷呈現(xiàn)兩峰一平一谷的形態(tài)，早高峰集中出現(xiàn)在11：00，持續(xù)時(shí)間較短，午平峰出現(xiàn)在13：00-17：00之間，持續(xù)時(shí)間很長，晚高峰出現(xiàn)在18：00左右，早高峰和晚高峰持續(xù)時(shí)間不長，早、晚兩個(gè)高峰是餐飲業(yè)集中營業(yè)的時(shí)間。冬季氣溫較低，各項(xiàng)活動(dòng)結(jié)束較早，晚高峰較其他季節(jié)明顯前移。

3　結(jié)語

本文在收集城南電網(wǎng)負(fù)荷特性相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，建立了科學(xué)有效的負(fù)荷特性分析方法，有效提升了城南電網(wǎng)負(fù)荷特性分析的質(zhì)量和水平。

（1）積累和分析了大量負(fù)荷特性數(shù)據(jù)，全面、完整地總結(jié)了城南電網(wǎng)負(fù)荷的變化規(guī)律及發(fā)展趨勢(shì)。

（2）重點(diǎn)研究了城南電網(wǎng)的月度最大負(fù)荷、日均供電負(fù)荷率、峰谷差和峰谷差率等負(fù)荷特性指標(biāo)，對(duì)城南電網(wǎng)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)分析具有較強(qiáng)的實(shí)用意義。根據(jù)不同負(fù)荷的特性制定相應(yīng)的分時(shí)電價(jià)措施和限電拉路方案，可最大限度地達(dá)到削峰填谷的作用，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（3）深入分析了季節(jié)對(duì)負(fù)荷的影響，對(duì)城南電網(wǎng)年度最高負(fù)荷的預(yù)測(cè)有較強(qiáng)的指導(dǎo)作用。

［1］向軍.電力需求側(cè)管理在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀及相關(guān)建議［J］.徐州工程學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），201 0，25（1）：21～23.

［2］杜懷松.美國加州電力危機(jī)對(duì)電力市場(chǎng)改革的影響［J］.農(nóng)村電氣化，2001，（7）：50～51.

［3］賀輝.電力負(fù)荷預(yù)測(cè)和負(fù)荷管理［J］.中國電力出版社，201 3. 193～194.