韓艷賓，李旭霞，王志剛

（國網(wǎng)山西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，山西 太原 030001）

“十二五”期間山西電網(wǎng)負(fù)荷特性分析

韓艷賓，李旭霞，王志剛

（國網(wǎng)山西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，山西 太原 030001）

以“十二五”期間山西電網(wǎng)直調(diào)用電8 760 h整點(diǎn)負(fù)荷數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，分別從年、月、日周期為切入點(diǎn)，選取典型曲線、特性指標(biāo)進(jìn)行分析，找出其特點(diǎn)、變化趨勢及規(guī)律性，為負(fù)荷預(yù)測提供前提，也為負(fù)荷管理提供基礎(chǔ)。

山西電網(wǎng)；負(fù)荷曲線；特性指標(biāo)

電力負(fù)荷特性是電力系統(tǒng)研究的重要內(nèi)容之一。近年來隨著宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，電力需求發(fā)生了較大變化，山西省電力供需呈總體富裕局面，電力負(fù)荷特性呈現(xiàn)一些新的特點(diǎn)。做好電力負(fù)荷特性的分析將為提高負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確率、優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行方式、開拓電力市場、調(diào)整電源結(jié)構(gòu)等提供決策依據(jù)[1]。

本文以“十二五”期間山西電網(wǎng)直調(diào)用電整點(diǎn)負(fù)荷為研究對(duì)象，進(jìn)行年、月、日周期特性分析，找出其特點(diǎn)、變化趨勢及規(guī)律性，是負(fù)荷預(yù)測的前提，也是負(fù)荷管理的基礎(chǔ)性工作。

1 山西電網(wǎng)負(fù)荷年特性分析

1.1 年負(fù)荷曲線

年負(fù)荷曲線是指將全年每月最大負(fù)荷按月份順序連接形成的曲線，表示1年內(nèi)各月最大負(fù)荷的動(dòng)態(tài)變化過程?！笆濉币詠?，山西電網(wǎng)直調(diào)年負(fù)荷曲線呈現(xiàn)以下特點(diǎn)。

a） 年最大負(fù)荷先增后減，由 2011年的2 146萬 kW，增長為2013年的2 433萬kW，再回落為2015年的2 260萬kW。年均增速僅為1.3%。

b） 負(fù)荷受氣溫影響嚴(yán)重，冬季取暖負(fù)荷、夏季空調(diào)負(fù)荷占總負(fù)荷比重大，全年存在夏季和冬季兩個(gè)明顯的負(fù)荷高峰，夏季高峰負(fù)荷出現(xiàn)在7月份或8月份，冬季高峰負(fù)荷出現(xiàn)在1月份或12月份。

c） 夏季最大負(fù)荷約為同年冬季最大負(fù)荷的0.89～0.99，受天氣影響明顯，波動(dòng)較大，夏季和冬季負(fù)荷峰值之差總體呈縮小趨勢。

1.2 年持續(xù)負(fù)荷曲線

年持續(xù)負(fù)荷曲線是將年內(nèi)所有整點(diǎn)負(fù)荷按降序排列形成的曲線，主要作用是掌握某負(fù)荷值的持續(xù)小時(shí)數(shù)，用于可靠性評(píng)估?！笆濉逼陂g，山西電網(wǎng)直調(diào)用電年持續(xù)負(fù)荷曲線如圖1所示，峰負(fù)荷累計(jì)出現(xiàn)小時(shí)數(shù)見表1。山西電網(wǎng)直調(diào)年持續(xù)負(fù)荷曲線有如下特點(diǎn)。

a） 從曲線形狀看，山西省電網(wǎng)中段負(fù)荷所占比重明顯較大，因此年持續(xù)負(fù)荷曲線呈現(xiàn)首尾變化較陡，中間部分曲線變化平緩的特點(diǎn)。

b） 山西省為全國能源重化工基地，以高耗能為主的偏重型工業(yè)用電特點(diǎn)，直調(diào)用電負(fù)荷水平整體較高。最小負(fù)荷占最大負(fù)荷的56%以上，且主要集中在中高段負(fù)荷，90%、97%尖峰負(fù)荷持續(xù)小時(shí)數(shù)較少，分別不超過5%和0.6%。若能對(duì)這部分負(fù)荷采取相應(yīng)削峰錯(cuò)峰措施，則可減少電網(wǎng)備用容量，提高設(shè)備總體利用效益。

圖1 2011—2015年持續(xù)負(fù)荷曲線圖

表1峰負(fù)荷累計(jì)時(shí)間 h

1.3 年最大利用小時(shí)數(shù)

年最大利用小時(shí)數(shù)是指全年用電量與年實(shí)際最大負(fù)荷相除所得的小時(shí)數(shù)tmax，是一個(gè)等效用電小時(shí)數(shù)，說明電力系統(tǒng)中設(shè)備被利用的時(shí)間及生產(chǎn)的均衡程度?！笆濉逼陂g山西電網(wǎng)直調(diào)用電tmax呈波動(dòng)下行走勢，由于用電結(jié)構(gòu)以高耗能重工業(yè)為主，tmax整體偏高，維持在6 700 h以上。

1.4 年負(fù)荷率統(tǒng)計(jì)

“十二五”期間山西電網(wǎng)直調(diào)用電年負(fù)荷率、年平均月負(fù)荷率、年平均日負(fù)荷率、年最小負(fù)荷率及其出現(xiàn)日期特點(diǎn)如下。

a)各負(fù)荷率指標(biāo)均呈下降趨勢，年負(fù)荷率表現(xiàn)為小幅波動(dòng)、先升后降，年最小負(fù)荷率呈波動(dòng)下行態(tài)勢，這與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)濟(jì)形勢等因素有關(guān)。

b)年平均日負(fù)荷率、年平均月負(fù)荷率變動(dòng)幅度均較小，分別在88.72%～90.38%、95.28%～97.53%之間波動(dòng)。

c)年最小負(fù)荷率在72.62%～74.87%之間波動(dòng)，分別出現(xiàn)在8、9、10、11、12月不等，規(guī)律不明顯。

2 山西電網(wǎng)負(fù)荷月特性分析

2.1 月平均負(fù)荷曲線

“十二五”期間，山西電網(wǎng)直調(diào)用電月平均負(fù)荷月周期性與節(jié)假日和夏熱冬冷四季分明的氣候特征緊密相聯(lián)。主要特征如下。

a）月平均負(fù)荷曲線呈不規(guī)則“W”型，1月和12月的負(fù)荷高。2、5、9、10月負(fù)荷低，7、8月負(fù)荷高。這與山西省氣候特征緊密相關(guān)，冬季天氣寒冷，有大量的取暖負(fù)荷；夏季有空調(diào)及排灌負(fù)荷。

b）一年中最大負(fù)荷出現(xiàn)在12月或1月，因?yàn)槎镜娜∨?fù)荷大于夏季的空調(diào)、排灌負(fù)荷。

c） “十二五”前3年整體負(fù)荷水平逐年上升，2014年受產(chǎn)能過剩、需求不旺影響，負(fù)荷有所下降，2015年負(fù)荷延續(xù)下降走勢，下跌至2011年—2012年的負(fù)荷水平。

2.2 月負(fù)荷率統(tǒng)計(jì)

“十二五”期間山西電網(wǎng)直調(diào)用電月不均衡系數(shù)、月平均日負(fù)荷率具有以下特點(diǎn)。

a） 月負(fù)荷率反映了月內(nèi)日電量分布的均衡性，其數(shù)值越接近100%，生產(chǎn)越均衡。各年月不均衡系數(shù)在夏季或者春節(jié)所在月份最低，夏季用電主要集中在高溫時(shí)期，春節(jié)所在月份用電負(fù)荷波動(dòng)大，因此夏季和春節(jié)前后用電分布的不均衡性更大。

b） 各年月平均日負(fù)荷率夏季最高，春季次之，冬季略低于春季，秋季最低。春節(jié)、國慶等大型節(jié)假日對(duì)月平均日負(fù)荷率影響明顯，所在月份數(shù)值較低。

3 山西電網(wǎng)典型日負(fù)荷特性分析

3.1 典型日負(fù)荷曲線

選取夏、冬季最大負(fù)荷日作為典型日，進(jìn)行負(fù)荷特性分析，“十二五”期間各年度典型日曲線如圖2、3所示。

圖2 2011—2015年夏季典型日負(fù)荷曲線圖

圖3 2011—2015年冬季典型日負(fù)荷曲線圖

夏季典型日負(fù)荷曲線受工業(yè)生產(chǎn)、生活規(guī)律影響明顯。最小負(fù)荷出現(xiàn)在凌晨，負(fù)荷在5:00—11:00快速攀升，直至進(jìn)入午高峰時(shí)段（12:00—13:00），13:00以后負(fù)荷緩慢下降至下午平時(shí)段，該時(shí)段負(fù)荷水平較高且平穩(wěn)運(yùn)行，緩慢上升至18:00—19：00出現(xiàn)晚高峰，負(fù)荷略高變化不明顯，21:00以后負(fù)荷快速下降，直至0:00—04:00的負(fù)荷低谷。

冬季典型日負(fù)荷曲線與夏季相比，負(fù)荷在6:00—10:00上升較緩，午高峰出現(xiàn)在 11:00— 12:00左右，比夏季提前1 h出現(xiàn)，午高峰以后經(jīng)過短暫的平時(shí)段，16:00以后負(fù)荷曲線上升較陡，晚高峰出現(xiàn)在18:00—19:00，尖峰負(fù)荷更加明顯，之后負(fù)荷急劇減少。2014年、2015年負(fù)荷曲線分別出現(xiàn)了21:00—22:00、20:00—21:00平緩時(shí)段，晚高峰后負(fù)荷持續(xù)下降至0:00—05:00負(fù)荷低谷。

3.2 典型日負(fù)荷特性指標(biāo)

夏季典型日負(fù)荷率、最小負(fù)荷率整體高于冬季；夏季典型日最大負(fù)荷、最小負(fù)荷、峰谷差率整體低于冬季；“十二五”期間負(fù)荷率、最小負(fù)荷率均呈逐年下降趨勢，峰谷差率呈逐年上升趨勢。

4 結(jié)論

a） 從年負(fù)荷特性來看，“十二五”期間山西電網(wǎng)直調(diào)用電年最大負(fù)荷、負(fù)荷率指標(biāo)均呈波動(dòng)下降趨勢；用電結(jié)構(gòu)以高耗能重工業(yè)為主，負(fù)荷率、最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)均處于較高水平。

b） 從月負(fù)荷特性來看，“十二五”期間山西電網(wǎng)直調(diào)用電月不均衡系數(shù)均在87%以上，夏季和春節(jié)所在月份相對(duì)較低；月平均負(fù)荷率在86%以上，夏季最高秋季最低。

c） 從典型日負(fù)荷特性來看，“十二五”期間山西電網(wǎng)直調(diào)用電典型日負(fù)荷率夏季高于冬季，整體呈逐年下降走勢，峰谷差率逐年有所上升。

[1] 賀輝.電力負(fù)荷預(yù)測和負(fù)荷管理 [M].北京：中國電力出版社,2012:191-192.

Study on Load Characteristics of Shanxi Power Grid during the Twelfth Five-year Plan

HAN Yanbin,LIXuxia,WANG Zhigang

（State Grid Shanxi Electric Power Corporation Econom ic Research Institute, Taiyuan,Shanxi 030001,China)

According toawhole year8 760 hourspower load data ofShanxielectric dispatching during the Twelfth Five-year period,thispaperhasselected and analyzed the typicalcurve,characteristic index,mainly from the typicalday,monthly,annual features, then identified their characteristics,trendsand regularities.The paperprovides the premise for load forecasting,and also the basis for load management.

Shanxipowergrid;load curve;characteristic index

TM714

A

1671-0320（2016）05-0001-03

2016-05-13，

2016-07-22

韓艷賓（1985），女，山西忻州人，2007年畢業(yè)于中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)市場營銷專業(yè)，工程師，從事電網(wǎng)規(guī)劃工作；

李旭霞（1976），女，山西襄汾人，2004年畢業(yè)于華北電力大學(xué)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，高級(jí)工程師，從事電網(wǎng)規(guī)劃管理工作；

王志剛（1974），男，山西運(yùn)城人，1996年畢業(yè)于武漢水利電力大學(xué)高電壓與設(shè)備絕緣專業(yè)，高級(jí)工程師，從事電網(wǎng)建設(shè)管理工作。