负荷特性
电力系统负荷特性分析
电力系统负荷特性分析在当今社会，电力已经成为了我们生活和生产中不可或缺的能源形式。
电力系统的稳定运行对于保障社会的正常运转至关重要，而其中电力系统负荷特性的分析则是理解和优化电力系统运行的关键环节。
电力系统负荷，简单来说，就是电力用户在不同时间内对电力的需求。
它不是一个恒定不变的量，而是随着时间、季节、天气、用户行为等多种因素的变化而不断变化的。
这些变化具有一定的规律和特点，通过对这些规律和特点的深入研究和分析，我们能够更好地预测电力需求、规划电力生产和配送，从而提高电力系统的可靠性和经济性。
电力系统负荷特性可以从多个角度进行分析。
首先是时间特性，这是最为直观和常见的分析角度。
在一天当中，负荷通常呈现出明显的峰谷变化。
早上起床后，人们开始使用各种电器，负荷逐渐上升；到了上午和下午的工作时间，工厂、办公楼等场所的用电设备全力运行，负荷达到较高水平；晚上下班后，家庭用电增加，但工业用电减少，负荷会有所波动；深夜时分，大部分用户处于休息状态，负荷降至低谷。
这种日负荷曲线的峰谷差异，给电力系统的运行带来了挑战。
为了满足高峰时段的用电需求，电力系统需要具备足够的发电和输电能力，但在低谷时段，这些能力可能会出现闲置，造成资源浪费。
从季节的角度来看，负荷特性也有显著的差异。
夏季由于气温升高，空调等制冷设备的使用大幅增加，导致负荷显著上升，形成夏季用电高峰；冬季则因为取暖设备的使用，负荷也会有所增加，但通常不如夏季明显。
此外，在一些地区，春秋季节的负荷相对较为平稳。
这种季节性的负荷变化，要求电力系统在不同季节进行有针对性的规划和调整。
除了时间和季节，天气因素对负荷特性也有着重要的影响。
在炎热的天气里，空调负荷会急剧上升；在寒冷的天气中，取暖负荷相应增加。
而在极端天气条件下，如暴雨、台风等，可能会导致部分电力设施受损，影响供电可靠性，进而引起负荷的异常变化。
另外，节假日也是影响负荷特性的一个因素。
在法定节假日，特别是长假期间，工厂、企业等生产性用电减少，而旅游景区、商业中心等地的用电可能会增加。
电力系统中负荷特性与预测分析
电力系统中负荷特性与预测分析在当今高度依赖电力的社会中，电力系统的稳定运行至关重要。
而深入了解电力系统中的负荷特性以及进行准确的负荷预测分析，对于保障电力供应的可靠性、优化电力系统规划和运行具有极其重要的意义。
电力负荷特性是指电力用户在不同时间和条件下对电力的需求特点。
它受到多种因素的影响，包括但不限于季节变化、天气状况、经济活动、社会生活习惯等。
季节对负荷特性的影响十分显著。
在夏季，由于气温升高，空调制冷负荷大幅增加，导致电力需求急剧上升。
特别是在炎热的午后，居民和商业场所的空调使用达到高峰，使得电力负荷曲线出现明显的峰值。
而冬季，采暖负荷则成为主要的电力消耗因素，尤其是在寒冷的夜晚和清晨。
天气状况也会对负荷产生重要影响。
例如，在高温天气下，不仅空调负荷增加，工业生产中的降温设备也会加大电力消耗。
反之，在凉爽的天气中，电力负荷则相对较低。
降雨、降雪等天气变化也可能影响某些特定行业的生产活动，从而间接影响电力负荷。
经济活动的活跃度与电力负荷密切相关。
当经济繁荣时，工厂生产增加，商业活动频繁，用电量自然上升。
相反，经济衰退期间，电力需求往往会减少。
社会生活习惯同样是影响负荷特性的一个因素。
例如，节假日期间，居民的生活规律发生改变，用电量会出现与平日不同的分布。
又如，随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭拥有多种电器设备，这也导致了日常电力负荷的增长。
了解了电力负荷的特性，接下来我们探讨一下负荷预测的重要性。
准确的负荷预测是电力系统规划、运行和控制的基础。
在电力系统规划方面，通过对未来负荷的预测，可以合理确定发电容量的增长需求，规划新的变电站和输电线路的建设，以满足不断增长的电力需求，避免出现供电不足或过度投资的情况。
对于电力系统的运行来说，负荷预测有助于优化电力调度。
根据预测的负荷曲线，电力调度部门可以提前安排发电计划，合理分配不同类型发电机组的出力，提高电力系统的运行效率和经济性。
在电力市场环境下，准确的负荷预测对于电力供应商和消费者都具有重要意义。
发动机负荷特性
发动机诸性能特性中有一个叫做负荷特性，它是指当发动机转速一定时，经济性指标的有效比燃油消耗量随发动机负荷的变化关系。
利用这一变化曲线，可最全面地确定发动机在各种负荷和转速时的经济性。
在了解负荷特性前，首先要知道有效比燃油消耗量是什么。
衡量汽车耗油量大小一般用汽车在规定的速度下行驶100公里路程的实际耗油量（升）计算。
例如汽车技术参数上常见有“90公里/小时等速”时100公里耗油量的参数，这是衡量汽车经济性指标。
衡量发动机经济性指标，工程技术人员用有效比燃油消耗量这一个指标，简称油耗率，用ge表示，它指每小时单位有效功率消耗的燃油量，单位是g/kw.h。
当然，衡量发动机经济性还有其它指标，由于与本文关系不大不作介绍。
发动机分为汽油机和柴油机两大类。
汽油机是依靠节气门调节负荷的，因此汽油机负荷特性又称节流特性；柴油机是靠改变喷油量来调节负荷的，通过喷油量变化改变混合气成份，因此柴油机负荷特性又称燃油调整特性。
由于发动机转速是经常变化的，需要测定发动机不同转速下的负荷特性，才能全面评价不同转速和不同负荷下发动机的燃油经济性。
发动机负荷特性的读取在试验台架上进行。
以汽油机为例，启动发动机后逐渐开启节气门，直至最大，同时调节载荷使发动机保持某一转速稳定运行，测定此工况下发动机输出功率及燃油消耗量。
然后再关小节气门，调整载荷使发动机保持转速不变再测定。
如此依次进行下去，直到发动机能保持稳定工作的最小节气门开度，得到不同负荷和转速下的燃油消耗量。
不同转速下的发动机负荷特性曲线变化的趋势是差不多，只是具体数值的不同。
．．．．．．普通汽油机负荷特性曲线的特征，开始启动时ge最大（此时需要浓混合气），但随节气门逐渐开启负荷增大而ge减少直至最低点，此时节气门接近全开。
继续开大节气门，ge又会开始上升，曲线呈现一条内凹抛物线。
曲线的最小ge值越低越好，同时ge随负荷的变化越平缓，发动机在不同负荷下工作的经济牲越好。
从曲线的形状，可以分析出哪一个负荷区域是最经济的。
第六章电力系统的负荷特性和负荷计算
通常我们把根据半小时（30min）的平均负荷所绘制 的负荷曲线上的“最大负荷”称为“计算负荷”，并作 为按发热条件选择电气设备的依据。
年负荷持续曲线是不分日月先后的界限，只按全年
的负荷变化，根据各个不同的负荷值在一年中的累计持
续时间而重新排列组成的，即反映了工厂全年负荷变动
与负荷持续时间的关系,如图6-3所示。
8760
A 0
Pdt PmaxTmax
四、负荷曲线的特征指标分析
分析负荷曲线可以了解负荷变动的规律。从工厂来说， 可以合理地、有计划地安排车间、班次或大容量设备的 用电时间，从而降低负荷高峰，填补负荷低谷，这种 “削峰填谷”的办法可使负荷曲线比较平坦，调整负荷 既提高了供电能力，也是节电的措施之一。
3、计算负荷确定之后的意义
①导线和电缆截面的选择；
②变压器容量的确定；
③为其它电气设备的选择提供相应的参数；
④为整定继电保护动作值提供依据；
⑤为制定提高功率因数的措施提供依据。
二、确定计算负荷所需要的系数
1、需要系数Kd 在设备额定功率PN已知的条件下，只要实测统计出
用电设备组（车间、全厂）的计算负荷Pca，即在典型的 用电设备组负荷曲线上出现30min的最大负荷Pmax，就可 以求出需要系数Kd ，定义如下：
将各工业部门消费的功率与农业、交通运输和市政生 活消费的功率相加就可得到电力系统的综合用电负荷。综 合用电负荷加网络中损耗的功率为系统中各发电厂应供出 的功率，因而称作电力系统的供电负荷。供电负荷再加各 发电厂本身消费的功率——厂用电，为系统中各发电机应 发出的功率，称作电力系统的发电负荷。
电力系统中负荷特性分析与优化的研究进展
电力系统中负荷特性分析与优化的研究进展在当今社会，电力系统作为支撑国民经济发展和人民生活的重要基础设施，其稳定、高效运行至关重要。
而负荷特性作为电力系统运行中的关键因素，对于电力系统的规划、设计、运行和控制都有着深远的影响。
深入研究电力系统中负荷特性的分析与优化，不仅有助于提高电力系统的可靠性和经济性，还能更好地适应不断变化的电力需求和能源结构。
一、负荷特性的基本概念与分类负荷特性，简单来说，就是电力负荷在不同时间、不同条件下的用电规律和特点。
它主要包括负荷的功率特性、电能特性和时间特性等方面。
从功率特性来看，负荷可以分为恒功率负荷、恒电流负荷和恒阻抗负荷。
恒功率负荷的功率不随电压和电流的变化而变化，如照明设备；恒电流负荷的电流保持恒定，功率随电压的变化而变化，如某些电炉；恒阻抗负荷的阻抗保持不变，功率随电压和电流的变化而变化，如大部分电动机。
从电能特性角度，负荷又可分为有功负荷和无功负荷。
有功负荷是将电能转化为其他形式能量的负荷，如电动机、电炉等；无功负荷则主要用于建立电磁场，不对外做功，如变压器、电抗器等。
按时间特性划分，负荷可分为季节性负荷、日周期性负荷和随机性负荷。
季节性负荷受季节影响较大，如夏季的空调负荷；日周期性负荷在一天内呈现明显的规律变化，如居民的生活用电；随机性负荷则具有较大的不确定性，如突发事件引起的负荷变化。
二、负荷特性分析的方法与技术传统的负荷特性分析方法主要包括统计分析、曲线拟合和时域分析等。
统计分析通过对大量历史负荷数据的统计，获取负荷的均值、方差、概率分布等特征；曲线拟合则是用数学函数来逼近负荷曲线，以描述负荷的变化规律；时域分析则侧重于研究负荷在时间轴上的变化趋势。
随着信息技术的发展，现代负荷特性分析方法不断涌现。
基于人工智能的方法，如神经网络、支持向量机等，能够处理复杂的非线性负荷特性，提高分析的准确性和适应性。
数据挖掘技术能够从海量的负荷数据中发现隐藏的模式和规律，为负荷预测和优化提供有力支持。
电力系统负荷特性研究
电力系统负荷特性研究引言：电力用户负荷分类对于我们的电价定制以及对电力系统的经济分析、运行和规划都具有重要意义，但是目前的电力用户负荷分类仍然存在许多问题，所以需要对其进行进一步的研究，找到分类的更好方法。
本文研究的主要问题有：电力用户负荷的组成和分类，负荷特性及要描述和区分各种不同类型用户负荷的特性时需要使用的负荷特性指标，电力负荷分类的应用方向，现阶段电力用户负荷分类中存在的问题;一、电力负荷的特点电力负荷一般可以分为居民用电负荷，商业用电负荷、农、林、牧、渔用电负荷，工业用电负荷以及其它用电负荷等。
不同类型的负荷具有不同的特点和规律。
但受电力特点(即电能无法大量储存，电力的生产和消费必须在同一瞬间进行)的影响，电力负荷呈现出如下的共同特点：1) 电力系统的负荷是经常变化的，不但按小时变、按日变，而且按周变，按年变。
但对电力系统的负荷曲线从每周来分析，负荷的变化是具有周期规律的，如图1.1所示。
图1.1 以天为周期的负荷曲线从图中可以看出;负荷每隔几小时不断起伏，具有较大的周期性，即负荷的变化周期为几小时(一天)。
但电力负荷并非简单的重复前一个周期，而是存在一个随机分量使每个周期的数值发生改变。
正如上面所提到的，电力负荷不但具有天周期，还具有周周期、月周期和年周期。
2) 电力负荷同时又是连续的，这是指在负荷曲线上任意相邻两点之间的变化是连续的，不存在奇点，从电力系统的稳定性要求可以找出负荷的连续性的原因。
为了保证系统稳定运行，必须避免对系统造成大的冲击，无论是增加或是切除负荷时都要求负荷的变化大小在一定的范围之内。
由于这个限制，负荷总量就表现为一个连续变化的过程，负荷曲线一般不会出现大的跃变。
另外，由电力负荷的构成分析中可以看出电力负荷还具有非常明显的季节性特点。
在比较温和的春、秋季节，由于温度、天气状况适合人们的工作和生活，这两季的负荷受天气影响程度较低。
除了温度这个最主要的影响因素以外，电力负荷还受到降水量、湿度、风向等诸多因素的影响。
第06章柴油机的负荷特性
实际上有如下因素影响： （1）每循环进气量与n 有关。 （3）指示效率的变化。 （ 4）每循环喷油量也与n 有关。定时， 因此，pe 是变化的。 2）热态状与n 有关。
1.充量系数 当柴油机转速升高时，因排气系统的流 阻增加，充入气缸内的新鲜空气量减少； 同时由于循环频率增大，气缸内壁面温度 升高，会引起进入气缸内的空气温度升高， 使得缸内新鲜空气量减少。所以转速升高， 充量系数是减少的。 2.过量空气系数 对于非增压柴油机：过量空气系数基本与 充量系数相同变化相同。 对于增压柴油机：过量空气系数随转速的 升高而增大
标定功率指标准环境状况下，制造厂根据内燃机的用途和特 点规定的标定转速下的有效功率(kW)。国标中规定：标定功率 按不同用途分为：15 min功率；1 h功率；12 h功率；持续功率。 我国《钢质海船入级与建造规范》(1996年)规定持续功率作为 船用柴油机的标定功率。国外船用柴油机的最大持续运转功率 MCR(Maximun Continuous Ratings)即为标定功率。 速度特性试验前，柴油机要经过试车、磨合、调整和排除故 障，将配气、供油定时调至最佳值，各缸功率平衡，使柴油机 具有良好的技术状态，然后进行特性试验。试验时，要保持柴 油机稳定运转，冷却水、润滑油的压力、温度也要调整在最佳 状态。测定时，试验机先开空车，缓慢加速至标定转速nb，通 过测功器逐渐增加外负荷，同时通过调速器增加循环供油量， 使柴油机在标定转速nb下发出标定功率Pb。此时测量并记录相 应的各参数值。然后将油量调节机构与调速器分离并加以固定， 逐渐增大柴油机的外负荷，以降低柴油机转速，使柴油机在标 定转速nb和最低稳定转速nmin之间若干点上稳定运转。同时测 取并记录对应各转速下的各个参数。最后以各性能参数作为纵 坐标、转速为横坐标，将记录的参数(包括计算值)在坐标系中标 绘。绘出的曲线即全负荷速度特性曲线，如图中曲线3所示。
电力系统中负荷特性分析与优化
电力系统中负荷特性分析与优化在现代社会中，电力系统的稳定运行对于经济发展和人们的日常生活至关重要。
而负荷作为电力系统的重要组成部分，其特性的分析与优化对于提高电力系统的效率、可靠性和经济性具有重要意义。
一、电力系统负荷特性的分类电力系统中的负荷特性可以从多个角度进行分类。
按照用电性质，可分为工业负荷、商业负荷、居民负荷等。
工业负荷通常具有较大的功率需求，且其用电规律与生产流程密切相关；商业负荷的用电特点则往往与营业时间相对应，具有一定的周期性；居民负荷则较为分散，受生活习惯和季节等因素影响较大。
从时间特性来看，负荷又可分为日负荷、周负荷和年负荷。
日负荷呈现出明显的峰谷变化，白天用电量大，夜晚用电量相对较小；周负荷在工作日和周末之间可能存在差异；年负荷则会因季节变化而不同，夏季和冬季往往是用电高峰。
此外，负荷还可以根据其对电压和频率的敏感性进行分类。
一些负荷对电压的变化较为敏感，如电子设备；而有些负荷则对频率的波动较为关注，如电动机等。
二、电力系统负荷特性的影响因素（一）气候因素气候条件对负荷特性有着显著的影响。
在炎热的夏季，空调负荷会大幅增加，导致用电量飙升；寒冷的冬季，采暖负荷则成为用电的重要组成部分。
此外，降雨、大风等天气也可能影响某些特定行业的用电情况。
（二）季节因素不同季节的用电需求存在明显差异。
除了前面提到的夏季和冬季的空调与采暖负荷，春季和秋季的农业生产、旅游等活动也会对负荷产生影响。
（三）节假日因素在节假日期间，如春节、国庆等，工厂、企业的放假会使工业负荷减少，但居民的娱乐、旅游等活动会增加商业和居民负荷。
（四）经济发展因素随着经济的增长，工业生产规模扩大，商业活动日益繁荣，用电量也会相应增加。
同时，经济结构的调整也会导致负荷特性的变化，例如从以重工业为主向以高新技术产业为主的转变，会使负荷的类型和特点发生变化。
（五）能源政策因素政府出台的能源政策，如鼓励新能源的开发和利用、推行峰谷电价等，会影响用户的用电行为，进而改变负荷特性。
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负荷特性
负荷特性，是电力系统的重要组成部分，电力负荷从电力系统的电源吸取的有功功
简介
负荷特性，电力负荷从电力系统的电源吸取的有功功率和无功功率随负荷端点的电压及系统频率变化而改变的规律。
电力负荷是电力系统的重要组成部分，它作为电能的消耗者对电力系统的分析、设计与控制有着重要影响。
几十年来，人们提出了大量的负荷模型，包括静态负荷模型、机理动态负荷模型、非机理动态负荷模型。
同时，也不断积累了不少实测参数。
建立一个负荷特性数据库，能够很方便地对历史数据进行各种查询以及调用，便于从一个整体、长期的范围来对负荷特性进行比较、分析、综合和应用。
从负荷建模系统对数据库的要求而言，该负荷特性数据库必须安全可靠并且易于使用，要求提供大容量的数据仓库，支持大容量的数据调用且迅速，另外，在与其它数据库的连接、操作系统的适应上应该更具有广泛性。
鉴于此，该软件和数据库分别是用Visual Basic 6.0和SQL Server来进行开发研制的。
Visual Basic是一个可视化、面向对象的快速应用程序开发工具，具有强大的图形、图像处理功能，拥有强大的数据库功能。
SQL Server有着很好的易用性、可伸缩性和可靠性等等，这种关系型数据库管理系统能够满足各种类型的企业客户和独立软件供应商构建应用程序的需要。
在江苏电网以及河南电
网的负荷特性数据库的建立和应用项目中，通过实践证明，该负荷特性数据库能够满足工程要求。
特性分类
负荷功率随负荷点端电压变动而变化的规律，称为负荷的电压特性；负荷功率随电力系统频率改变而变化的规律，称为负荷的频率特性；负荷功率随时间变化的规律，称负荷的时间特性。
但一般习惯上把负荷的时间特性称为负荷曲线（有日负荷曲线、年负荷曲线等），而把负荷的电压特性和负荷的频率特性统称为负荷特性。
反映负荷点电压（或电力系统频率）的变化达到稳态后负荷功率与电压（或频率）的关系，称为负荷的静态特性；反映负荷点电压（或电力系统频率）急剧变化过程中负荷功率与电压（或频率）的关系，称为负荷的动态特性。
负荷功率又分为有功功率和无功功率。
这两种功率的变化规律差别很大。
将上述各种特征相组合，就确定了某一种特定的负荷特性，例如有功功率静态频率特性、无功功率静态电压特性等。
电力系统的负荷的主要成分是异步电动机、同步电动机、电热电炉、整流设备、照明设备等。
在不同负荷点，这些用电设备所占的比重不同，用电情况不同，因而负荷特性也不同。
特性模型
负荷特性对电力系统的运行特性影响很大。
例如，研究电力系统的暂态稳定性，采用不同的负荷特性可以得出不同的结论。
因此，在电力系统的分析计算中采用有一定精度的负荷模型是很重要的问题。
到80年代为止，建立负荷模型有两种指导思想：一种是把负荷
看成大量个别用电设备的集合，先求得每种类型用电设备的典型特性，经综合后得出综合的负荷特性；另一种是把综合负荷看作一个整体，用实验方法在现场实测负荷模型的参数。
但是，由于影响负荷功率的因素很多，例如地区的生活水平、生活习惯、气候条件、资源情况等，都直接关系负荷功率的变化，这就造成负荷组成和负荷对功率需求有很大的随机性；再加上电力系统中现场实验和测量的困难，使得负荷模型的建立成为电力系统研究中的难题。
模拟方法
在电力系统的分析计算中，模拟负荷特性的方法一般有以下4种。
①用恒定阻抗（或恒定功率、恒定电流）模拟负荷。
这是最粗略的模拟方法，因而只适合某些近似计算。
但因为这种方法比较简单，所以应用较为广泛。
②用负荷的静态特性模拟负荷。
这种方法比用恒定阻抗（或恒定功率、恒定电流）模拟负荷要精确一些。
它实质上是恒定阻抗、恒定电流、恒定功率3 种简单形态按一定比例的组合。
一般在动态稳定
和潮流计算中可以采用这种模拟方法。
③考虑感应电动机机械暂态过程的典型综合负荷动态特性的负
荷模型。
因为感应电动机（见异步电动机）是电力系统负荷的主要成分，因此在暂态稳定计算中，往往采用这种负荷模型考虑感应电动机在暂态过程中其滑差变化对稳态等值电路阻抗值的影响。
④考虑感应电动机机电暂态过程的典型综合负荷动态特性的负荷模型。
这是比较精确的负荷模型。
它既考虑感应电动机的机械暂态过程，又考虑电动机的电磁暂态过程。