第三章电力负荷分析
工厂供电技术_第三章_工厂电力负荷计算
40 6 0.63 3.78kW 100
S 30 (3)
I 30(3)
P30(3) 0.57 1.14KVA cos 0.5
1.14 1.14 1.73A 3 0.38 0.66
S 30(3)
3U N
P30 3K d2 P e( 2 (2 )) e ( 26 ) 0.8 6 4.8
工厂供电技术 第三章 工厂电力负荷计算
第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 一、工厂电力负荷 电力负荷通常是指用电设备或用电单位，即电能用户,也可 以指用电设备或用电单位所消耗电能的功率或电流值的大 小。
工厂供电技术 第三章 工厂电力负荷计算
第一节 工厂电力负荷及负荷曲 线 (一)用电设备的工作制 1.工厂用电设备的工作制 2.长期连续运行工作制设备 3.短时工作制设备 4.断续周期工作制设备
工厂供电技术 第三章 工厂电力负荷计算
（二）多组用电设备组计算负荷的确定 多组用电设备组中，由于各组用电设备的最大负荷不同时 出现的因素，因此，在确定低压干线或低压母线上计算负 荷时，应该对有功和无功计算负荷计入一个同时系数KΣ， 有功同时系数用 表示，无功同时系数用 表示。 对于车间低压干线有功同时系数取 ，无功同时系数取 ； 对于低压母线，由用电设备组计算负荷直接相加计算时取 ， 无功同时系数取 ；由车间干线计算负荷直接相加计算时， 可取 ，所以得多组用电设备组负荷计算基本公式。
Pe 3Pem
工厂供电技术 第三章 工厂电力负荷计算
第一节 工厂电力负荷及负荷曲线 二、电力负荷曲线 表示电力负荷随时间变化情况的曲线，称电力负荷曲线。 （一）日负荷曲线
第三章 负荷计算
第三章 负荷计算答 案3-1 什么叫日负荷曲线和年负荷曲线？可分别从上面得到哪些参数？各参数之间的关系是什么？答：负荷曲线是指用于表达负荷功率随时间变化的函数曲线 P=f （t ）或Q=f （t ）。
在直角坐标系中，用纵坐标表示功率值，横坐标表示时间值。
日负荷曲线是以一昼夜24h 为时间范围绘制的负荷曲线。
通过日负荷曲线，我们可以得到以下一些参数以及它们之间的相互关系：（1）日电能耗量Wd （kw ·h ）：表示一天中所消耗的电能，即日负荷曲线所包含的面积：Wd=240dt t P ）（式中 P ——目负荷曲线上的瞬时功率，单位为kw ；t ——时间单位为h 。
（2）最大功率Pmax （kw ）：表示负荷曲线上功率最大的一点的功率值。
（3）平均功率Pav （kw ）：表示日负荷曲线上日电能耗量与时间（24h ）的比值，即： Pav=24Wd （4）有功负荷系数a 为：a=Pmax Pav 通常 a ＝0.7～0.75。
（5）无功负荷系数β为：β=maxQ Q av 通常β=0．76～0．82。
年负荷曲线的绘制年负荷曲线有两种。
（1）运行年负荷曲线，即根据每天最大负荷变动情况，按一年12个月365天逐天绘制， 绘制方法与日负荷曲线相同。
（2）电力负荷全年持续曲线，它的绘制方法是不分日月的时间界限，而是以全年8760h 为直角坐标系的横轴，以负荷为纵轴技大小依次排列绘成。
通过年负荷曲线，我们可以得到以下一些参数以及它们之间的相互关系：（1）年电能耗量Wa （kw ·h ）：表示年负荷曲线所包含的面积：Wd=⎰8760dt t P ）（（2）最大负荷Pmax （kw ）：表示年负荷曲线上出现的最大的负荷值。
也即典型日负荷曲线上的最大负荷。
（3）年平均负荷Pav （kw ）：即全年消耗电能与全年时间8760h 的比值：Pav=Wa ／8760（4）年最大负荷利用小时数Tmax （h ）：若用户以年最大负荷Pmax 持续运行Tmax 小时即可消耗掉全年实际消耗的电能，则Tmax 称为年最大负荷利用小时数。
智能电网中的电力负荷预测与调控模型研究
智能电网中的电力负荷预测与调控模型研究第一章：引言随着社会的快速发展以及经济的进一步增长，电力需求量也在不断增加。
为了满足人们对电力的需求，并且更加高效地进行电力调配和分配，建设智能电网已经成为当今电力行业的发展趋势。
在智能电网中，电力负荷预测和调控模型起着重要的作用，可以提供准确的负荷预测结果，并通过控制电力设备的运行来保持电力系统的稳定性和安全性。
第二章：电力负荷预测模型2.1 基于统计的负荷预测模型在电力负荷预测中，统计模型是最常用的一种方法。
通过对历史负荷数据的分析和处理，可以建立各种统计模型，包括时间序列模型和回归模型等。
这些模型可以根据负荷的变化趋势和周期性进行预测，从而为电力系统的调度和运行提供决策依据。
2.2 基于人工智能的负荷预测模型近年来，随着人工智能的迅猛发展，基于人工智能的负荷预测模型也受到了广泛关注。
神经网络、遗传算法和模糊逻辑等人工智能技术可以通过学习和模式识别方法，对电力负荷进行预测和优化。
这些模型可以更好地处理负荷的非线性、不确定性和时空相关性，提高负荷预测的准确性和可靠性。
第三章：电力负荷调控模型3.1 基于传统控制理论的负荷调控模型传统的负荷调控模型主要基于控制理论和优化算法。
它们通过建立电力系统的数学模型，运用控制理论中的反馈控制和优化方法来调节电力负荷的运行状态。
这些模型可以有效地控制电力设备的运行参数，以保持电力系统的稳定和安全。
3.2 基于智能算法的负荷调控模型除了传统的控制理论方法，智能算法也被广泛应用于电力负荷调控中。
例如，遗传算法、粒子群算法和人工免疫算法等，可以对电力系统进行优化调度，并提供最佳的负荷控制策略。
这些模型能够基于负荷需求和电力供应的变化情况，动态调整电力设备的运行状态，以实现负荷的平衡和控制。
第四章：电力负荷预测与调控模型的应用4.1 电力系统的优化调度电力负荷预测和调控模型可以提供准确的负荷预测结果，并根据预测结果制定最佳的电力调度方案。
工厂供电技术第三章工厂电力负荷计算
工厂供电技术第三章工厂电力负荷计算工厂电力负荷计算是指根据工厂生产设备的用电需求以及其他附属设备的用电需求，确定工厂所需要的电力供应能力。
正确地计算工厂的电力负荷可以保证供电设备的正常运行，避免供电不足或供电过剩的问题。
工厂电力负荷计算的基本原则是在满足生产设备的用电需求的前提下，尽量减小供电设备的容量和投资成本。
工厂电力负荷计算应综合考虑以下几个因素：1.生产设备的用电需求：生产设备是工厂的核心设备，对电力需求较大。
需要考虑设备的额定功率、启动电流以及运行时的用电情况等。
2.办公设备和配套设备的用电需求：办公设备、照明设备、通风设备等配套设备对电力负荷也有一定的要求。
需要考虑这些设备的功率、使用时间以及同时使用的数量等。
3.电力负荷的分布和使用特点：不同的设备在使用电力时有不同的使用特点，有的设备在一段时间内同时工作，有的是轮换工作。
需要对使用特点进行分析，合理规划负荷的分布。
4.电力负荷的峰值和谷值：根据工厂的生产工艺和用电时间段的特点，确定电力负荷的峰值和谷值。
合理利用谷值电力可以减小供电设备的容量和投资成本。
在实际的工厂电力负荷计算中，可以采用基于经验的方法和基于计算机软件的方法。
基于经验的方法是根据实际工厂的生产运行情况和用电需求，结合类似工厂的用电负荷数据或者相关规范的要求，进行估算或者类比计算。
这种方法比较简便，但是不够准确，容易造成供电设备容量的过剩或者不足。
基于计算机软件的方法是通过使用专门的电力负荷计算软件，根据工厂的布置和生产设备的情况，输入相关参数进行计算得出电力负荷。
这种方法比较准确，可以进行多种情况的模拟计算，但是需要掌握相关计算软件的使用技巧。
总之，工厂电力负荷计算是一个复杂的过程，需要综合考虑各种因素，合理规划供电设备的容量和投资成本。
在实际计算中可以结合经验和计算软件进行，以提高计算的准确性。
fA第三章电力负荷分析
程。
。
最小二乘法：把数据序列的发展趋势用方程式 表示出来，进而利用趋势方程按最小平方法来确定 发展趋势曲线，就是要求时间序列实际值对趋势的 偏差平方和为最小
条件： 1）原数列数值与对应趋势的偏差平方和为最 小 2）偏差总和等于零，求解出回归系数，并建 立回归方程
σ＝ Pyav/Pyzav
式中 Pyav——月平均负荷；
Pyzav——月内最大负荷日的平均负 由于各月的σ不同，一年的平均值可用下式计算，即：
σav=∑ σy /12 式中 σy——各月的月不均衡系数；
σav——年的月不均衡系数平均值
2、季不均衡系数ρ
ρ= ∑ Py·max/12 Pn·max 式中 Py·max——全年各月的最大负荷值
序的、有界的，因此这一数据集合
具备潜在的规律，灰色预测就是利
用这种规律建立灰色模型对灰色系
统进行预测。
2、模糊预测法：
以模糊数学为工具，针对不确定或不完整 、模糊性较大 的数据进行分析、处理，其核心在与以隶属函数描述事物 间的从属、相关关系，不再将事物间的关系简单地视为仅 有“是”或“不是”的二值逻辑，从而能更客观的对电力 负荷及其相关因素作出计算和推断。
A0 --预测期初的需用电量 kt —电力弹性系数； kgzch—国民生产总产值的年平均增长率； n —计算期的年数。
3、回归分析法
即利用数理统计原理，对大量的统计数据进行 数学处理，并确定用电量或用电负荷与某些自变量 例如人口、国民经济产值等之间的相关关系，建立 一个相关性较好的数学模式即回归方程，并加以外 推，用来预测今后的用电量 。
用户特别多时
第三章电力负荷1
3
供配电技术
3.用电设备的负荷系数
负荷系数：指设备在最大负荷时输出或耗用的功率P与设备的额定容量的 比值，表征了设备容量的利用程度，即
KL
P PN
二、负荷曲线的有关概念 (一)负荷曲线的绘制与类型 负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的图形，反映了用户用 电特点和规律。 1.日负荷曲线 负荷在一昼夜（0-24h）的变化情况。如同如图3.1所示。
Pe 3Pe.
• • • （三）单相设备分别接于线电压和相电压时 先将接于线电压的负荷换算为接于相电压的负荷，换算公式如下： A相 B相
PA p AB A PAB pCA A PCA QA q AB A PAB qCA A PCA
PB p BC B PBC p AB B PAB QB q BC B PBC q AB B PAB
Pe 2PN N 7.5kW 2 0.6 3kW 2 2 0.15 16.3kW
查附录表3得
K d 0.1 ~ 0.15
，取
K d 0.15
，cos = 0.5 , tan = 1.73,因此可
P 30 K d P e 0.1516.3kW 2.45kW
例3-2教材P66
16
供配电技术
• • 第三节 单相用电设备组计算负荷确定 一、概述
•
•Байду номын сангаас
单相设备接在三相线路中，要均衡分配。
单相设备总容量不超过三相设备总容量15%时，无论如何分配，按三相 负荷平衡计算；
•
• • • •
单相设备总容量超过三相设备总容量15%时，则应将单相设备容量换算
为等效三相设备容量，在与三相设备容量相加。 三相分配不平衡时，以最大负荷相的有功负荷的3倍作为等效三相有功负
完整现代电力系统分析理论与方法第3章常规发电机和负荷模型
第三章 常规发电机和 负荷模型
1
第三章 常规发电机组和负荷模型
01
概述
02
发电机和负荷的静态模型
03
同步电机的数学模型
04 发电机励磁系统的数学模型
05 原动机及调速系统的数学模型
06
负荷的数学模型1Fra bibliotek第一节
概述
3
2
第一节
概述
电力系统是由不同类型的发电机组（汽轮发电机组和水轮发电机组）、电力负荷和不同电压等级的电网（主要 包括变压器、交流或直流输电线路）及各类电力电子设备所组成的十分庞大而复杂的动力学系统。任何电力系统的 分析计算都离不开电力系统的元件模型及电网的数学模型。无论电网如何复杂，原则上都可以作出相应的系统等值 电路。有关输电线路、变压器、并（串）联电容器等静止元件的静态等值模型及电网的数学模型在许多本科教材中 都有讲述。本章重点介绍用于稳定性分析的发电机组和负荷的动态模型。
?
VN2 XG % cos?
100PN
6
第二节
发电机和负荷的静态模型
发电机的电抗和电动势
求得发电机电抗后，可求得电动势为
E?G ? V?G ? jI?G XG
E?G 为发电机电动势，kV
I?G 为发电机定子电流 kA
V?G 为发电机机端电压 kV 求得发电机电抗、电动势后，可做出以电压源或电流源表示的发电机等值电路。
综合负荷的功率一般要随系统的运行参数（主要是电压和频率）的变化而变化，反映这种变化规
律的曲线或数学表达式称为负荷特性。负荷特性包括动态特性和静态特性。动态特性反映电压和频率 急剧变化时负荷功率随时间的变化。静态特性则代表稳态下负荷功率与电压和频率的关系。当频率维 持额定值不变时，负荷功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性。当负荷端电压维持恒定不变时， 负荷功率与频率的关系称为负荷的频率静态特性。
电力系统分析-第三章例题
第三章 电力系统潮流分布计算3—2 已知图3-2所示输电线路始末端电压分别为248kV 、220kV ，末端有功功率负荷为220MW ，无功功率负荷为165 MV AR.试求始端功率因数。
3—2 解：62.26105.5220422=⨯⨯=∆-y Q （MV AR ） 83.33105.5248421=⨯⨯=∆-y Q (MV AR ）38.13822062.261652202j j j S +=-+='•（MV A ）求Z 12中的功率损耗：21.194165.23183.55165.1138.13822083.55165.11)408(22038.138220122212j j j S j j S +=+++='+=++=∆••38.160165.23183.3321.194165.2311j j j S +=-+=•（MV A ）8216.038.160165.231165.231cos 22=+=ϕ3—8 额定电压110 kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图3—8所示。
已知电源A 的电压为121 kV ，求功率分布和各母线电压。
（注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量U δ）。
3—8 解：设︒∠=︒∠=•01100N C U U220kVA习题解图3-8P 2=220MW2=165MV AR8+j40Ω 习题图 3-2 A习题图 3-8083.27545.32676.4338.2407.22207.30676.4338.2)4020(110407.22207.30407.22207.30953.7793.93040593.7793.9407.0271.0)810(407.0271.0)3020(110810222222j j j S S S j j S j j j S S S j j j S S S j j S AB B A ABB B B BC C BBC+=+++=∆+'-=+=++=∆+=--+=''+='--=++--=∆+-=''+=++=∆•••••••••••已知U A =121kV332.1412140083.2720545.32=⨯+⨯=∆AB U kV668.106332.14121=-=∆-=AB A B U U U kV972.3668.10630)593.7(20)793.9(-=⨯-+⨯-=∆BC U kV64.110972.3668.106=-=∆-=BC B C U U U kV3-13 由A 、B 两端供电的电力网,其线路阻抗和负荷功率等如图3-13示.试求当A 、B 两端供电电压相等（即U A =U B )时，各段线路的输送功率是多少？（不计线路的功率损耗）3—13 解：1、 4支路合并,等值电路如图3-13a 所示。
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所以电力负荷是电力规划的基础
第三章电力负荷分析
第一节 电力负荷的分类及其 特点
第三章电力负荷分析
▪ 一、按用电的部门属性划分
➢1、工业用电
可分为：重工业用电、轻工业用电 用电特点：a .用电量大 （75%）
b.用电比较稳定
➢2、农业用电
可分为：排灌用电、农副加工用电、农村照明 用电等
可分为：a.日平均负荷 b.月平均负荷 c.年平均负荷
第三章电力负荷分析
▪ 三、按使用电力的目的划分
➢ 1、动力用电 ➢ 2、照明用电 ➢ 3、电热用电 ➢ 4、操作控制用电 ➢ 5、通讯用电
（注：这种分类方法主要用于能源平衡分析 ）
第三章电力负荷分析
▪ 四、按电用户的重要性划分
▪ 1、一类负荷（或一级负荷）
第三章电力负荷分析
第三节 常用的电力负荷计算、 预测方法
第三章电力负荷分析
▪ 电力负荷的预测目标包括 :
➢ 1、规划期内的年发电量 ➢ 2、规划期内的年用电量 ➢ 3、系统的年最大负荷
▪ 长期负荷预测：用于电力系统规划 ▪ 中期负荷预测：用于电力系统设计 ▪ 近期负荷预测：年度计划和生产调度
第三章电力负荷分析
分别算出各行业的需用电量之后，把它们相加，就 可以得到全部行业的需用电量。
第三章电力负荷分析
在已知某规划年的需电量后，可用年最大负荷 利用小时数来预测年最大负荷，即
Pn·max= An/Tmax
式中 Pn·max — 年最大负荷（MW）； An——年需用电量（kWh）； Tmax——年最大负荷利用小时数（h）。
▪ 二、按负荷的大小划分
▪ 1、最大负荷（也称最高负荷或尖峰负荷 ）
可分为：a.日最大负荷 b.月最大负荷 c.年最大负荷
▪ 2、最小负荷（ 又称为最低负荷或低谷负荷）
可分为：a.日最小负荷 b.月最小负荷 c.年最小负荷
第三章电力负荷分析
▪ 3、平均负荷：即一定观察统计时段内，出现 的负荷的平均值
常用负荷预测方法 ：
一、经验技术预测法
1、专家预测法
专家会议法 专家小组法
2、类比法：将类似事物进行类比分析，通过已知 事物对未知事物或新事物作出预测。
第三章电力负荷分析
二、经典技术预测方法
1、用电单耗法
这个方法是根据预测期的产品产量（或产值） 和用电单耗计算需要的用电量，即：
Ah＝∑QiUi
式中 Ah—某行业预测期的需电量； Ui—各种产品（产值）用电单耗； Qi—各种产品产量（或产值）。
第三章电力负荷分析
▪ 五、按负荷预测期的时间长短划分 1、电网规划设计部门对电力负荷预测的时间分类：
➢ 1）短期负荷（5年以内） ➢ 2）中期负荷（10--15年） ➢ 3）长期负荷（15--30年）
（注：电力规划中的负荷预测一般是指对年最大负荷的预测 ）
2、电网调度部门对电力负荷预测的时间分类： 1）超短期负荷预测（1h之内） 2）短期负荷预测（24h-48h内的负荷预测） 3）中期负荷预测（一周至一月的负荷预测） 4）长期负荷预测（以年为单位的负荷预测）
第三章 电力负荷分析、计算与 预测
第三章电力负荷分析
电力负荷的含义:
▪ 一方面:指电力工业的服务对象，包括使用电力的部门、机
关、企事业单位、工厂、农村、车间、学校以及各种各样的 用电设备。
▪ 另一方面:指上述各用电单位、部门或设备使用电力和电量
的具体数量。
▪ 在电力规划中 :指国民经济整体或部门对电力电量的消耗
即厂用电率=厂用电负荷/本厂发电负×100%
下列发电厂厂用电率可供参考用：
热电厂
12%
小型凝汽式电厂
11%左右
（单机容量小于2.5万kW）
中型凝汽式电厂
8～10%
大型凝汽式电厂
4～8%
水电厂
0.1～1%
核电厂
5～8%
第三章电力负荷分析
▪ 七、电力负荷按所属行业分类
▪ 1、城乡居民生活用电 ▪ 2、国民经济行业用电 ，又可分为：
这类用户是必须保证高度供电可靠性的
▪ 2、二类负荷（或二级负荷）
对这类用户电力系统至少要提供中等程度的供电可靠性
▪ 3、三类用户（或三级负荷）
这类用户的供电可靠性是最低的。
注： a.这三类负荷的划分，在不同历史时期，有不同的内容 和要求 b.这类负荷的分类方法，主要用在电力系统的调度管 理上，特别用于用电管理上
第三章电力负荷分析
▪ 六、电力负荷按电能的生产和销售过程分类
➢ 1、发电负荷（或称系统综合发电最大负荷）
为一个系统中各发电厂同一时间的实际发电出力合计 值
➢ 2、供电负荷
发电负荷－厂用负荷=供电负荷
➢3、用电负荷
供电负荷－网损负荷=用电负荷
第三章电力负荷分析
▪ 厂用电率：厂用电负荷占本厂发电负荷的百分数
➢ 1）农、林、牧、渔、水利业 ➢ 2）工业 ➢ 3）地质普查和勘探业 ➢ 4）建筑业 ➢ 5）交通运输、邮电通信业 ➢ 6）商业、公共饮食业、宾馆、广告、物资供销和仓储业
的用电 ➢ 7）其他事业
第三章电力负荷分析
第二节电力负荷预测的的基本 程序及影响因素
第三章电力负荷分析
一、基本程序
调查和选择历史负荷数据资料 历史资料的整理
对负荷数据的预处理
应用预测模型 评价预测的结果
评价预测精度
建立负荷预测模型
第三章电力负荷分析
编写预测分析报告
二、影响电力负荷预测的因素
▪ 1、经济发展水平及经济结构的影响 ▪ 2、收入水平、生活水平和消费观念的影响 ▪ 3、电力消费结构变化的影响 ▪ 4、气候气温的影响
第三章电力负荷分析
▪ 5、电价的影响 ▪ 6、需求侧管理的影响 ▪ 7、电力供应侧的影响 ▪ 8、政策因素的影响
用电特点：a .用电量小 b.季节性强
第三章电力负荷分析
➢3、交通运输业用电
可分为：电气化铁路用电、城市电车交通用电等 用电特点：a .用电比重较小
➢4、市政生活用电
可分为：商业用电、街道照明用电、家庭生活用电 及城市公共娱乐场所用电等
用电特点：a .日负荷率较低，但月不均衡率较高
第三章电力负荷分析
各电力系统的年最大负荷利用小时数，可根据历史统计资 料及今后用电结构变化情况分析确定。
第三章电力负荷分析
▪ 2、弹性系数法
电力弹性系数kt是指用电量的年平均增长率kzch与国民生产总值年平均增长率kgzch的比值，即
kt= kzch/ kgzch（宏观指标） 有了弹性系数及国民生产总值的年平均增长率，就可以计 算规划年份所需用的电量，即