电力系统的负荷概述
电力系统的电力负荷与调度
电力系统的电力负荷与调度电力负荷和调度是电力系统运行中的重要环节。
电力负荷指的是用户对电能的需求量，而电力调度则是为了满足用户需求而对发电机组进行合理调度的过程。
本文将从电力负荷的定义、电力负荷的特点、电力负荷的影响因素以及电力调度的目标和策略等方面进行论述，旨在探讨电力系统中电力负荷与调度的相关问题。
一、电力负荷的定义与特点电力负荷是指用户对电能的需求量，通常以功率的大小来衡量。
在电力系统中，电力负荷是不断变化的，呈现出明显的日、季节性变化特点。
例如，白天电力负荷通常较高，夜晚则相对较低；夏季电力负荷明显高于其他季节，而冬季电力负荷则相对较低。
电力负荷的变化主要受到以下几个因素的影响：1.人口和经济发展水平：随着人口的增加和经济水平的提高，电力负荷也会相应增加。
2.季节因素：电力负荷在不同季节表现出不同的特点，夏季和冬季的负荷波动明显。
3.气候因素：气温的升高或下降，特别是极端气候条件下的能耗需求，会导致电力负荷的变化。
4.工业和商业用电：不同行业和商业领域对电能的需求也不同，因此会对电力负荷产生影响。
二、电力调度的目标电力调度是为了供需平衡而对发电机组进行合理调度的过程。
其主要目标包括以下几个方面：1.保障电力系统的安全稳定运行：通过合理调度，确保供电可靠性和稳定性，保障用户的用电需求。
2.优化发电成本和能源利用：通过灵活运用各类发电机组，使得发电成本最低、能源利用效率最高。
3.提高电力系统的经济性和可持续发展：通过合理分配电力资源，满足用户需求的前提下降低电力系统的总体成本，并促进可持续发展。
4.应对电力市场需求：根据电力市场的需求变化，进行相应的调整和优化，以满足市场需求。
三、电力调度的策略与方法为了实现上述目标，电力调度需要采取相应的策略和方法。
以下是一些常用的电力调度策略：1.基于经验法则的调度策略：根据历史数据和经验，制定合理的调度计划，例如根据季节进行负荷预测。
2.最优调度策略：通过数学模型和算法，求解最优的调度方案，以实现最低成本和最高效能的目标。
电力负荷及计算概述
电力负荷及计算概述1. 引言电力负荷是指电力系统在特定时段内所需要的电力量。
电力系统的负荷计算是能源规划、电网运行和电力设计的根底。
本文将介绍电力负荷的定义、分类及计算方法。
2. 电力负荷的定义和分类2.1 定义电力负荷是指在特定时段内，电力系统为满足用户用电需求所提供的电力量。
它是电力系统供需平衡关系的一个重要指标。
2.2 分类根据电力负荷的类型和性质，电力负荷可分为以下几类： - 根本负荷：常年不变的负荷，如居民生活、根本工业用电等。
- 峰谷负荷：根据用电量的变化，可将负荷分为峰时负荷和谷时负荷。
- 尖峰负荷：一天中电力需求最高的时段，往往出现在黄昏或晚上。
- 波动负荷：短时变化的负荷，如电梯、电磁炉等设备的启动和停止。
- 脉冲负荷：瞬时功率需求突变很大，时间很短，如起动电动机。
3. 电力负荷计算方法3.1 负荷预测负荷预测是指通过历史数据和统计方法来预测未来一段时间内的负荷情况。
常用的负荷预测方法有趋势法、季节法、周期法和回归分析法。
负荷预测的准确性对于电力系统的规划和运行至关重要。
3.2 负荷曲线绘制负荷曲线是描述电力系统在一段时间内负荷变化的曲线图。
绘制负荷曲线有助于电力系统的规划和负荷管理。
通常，负荷曲线是以小时为单位，列出每个小时的负荷值。
3.3 负荷计算负荷计算是基于负荷预测和负荷曲线绘制结果，对特定时段内的负荷进行计算和分析。
负荷计算的目的是为了确定电力系统的供需能力，以便做出相应的调整和优化。
3.4 电力负荷平衡电力负荷平衡是指供电系统的发电能力与用户的用电需求之间的平衡关系。
电力负荷平衡是保证电力系统正常运行的关键任务，也是电力系统运营管理的核心内容之一。
4. 结论电力负荷的准确计算和合理管理对于电力系统的稳定运行和优化调度至关重要。
通过负荷预测、负荷曲线绘制和负荷计算等方法，可以实现对电力负荷的有效控制和调节，以满足用户的用电需求，并确保电力系统的平安可靠运行。
以上是对电力负荷及计算概述的简要介绍，希望对读者对此有所了解。
简述电力系统的负荷的分类
电力系统负荷的分类一、引言电力系统是指由发电厂、输电线路、变电站和配电网等组成的能量传输与分配系统。
其中，负荷（Load）是指接受电力供应的用电设备和用户。
负荷分类是对负荷进行划分，以便更好地了解和管理电力系统的能量需求和供给。
二、电力负荷的类型电力负荷的分类可以从多个角度进行划分。
下面将根据不同的分类标准对电力负荷进行详细介绍。
2.1 按使用性质分类根据电力负荷所属的使用性质，可以将其分为以下几类：2.1.1 生产负荷生产负荷主要指工业、矿山和农业等领域中的电力需求。
生产负荷通常具有较大的功率需求，主要用于驱动机械设备、实施生产工艺和提供动力等。
2.1.2 居民负荷居民负荷主要指居民住宅区域中的电力需求。
居民负荷通常具有较小的功率需求，主要用于供应照明、家用电器和空调等设备。
2.1.3 商业负荷商业负荷主要指商业场所中的电力需求，如商店、写字楼和酒店等。
商业负荷通常具有较为平稳的功率需求，主要用于供应照明、空调、电脑和设备等。
2.2 按负荷特性分类根据电力负荷的特性，可以将其分为以下几类：2.2.1 峰值负荷峰值负荷指在一定时间范围内，电力系统所出现的最大功率需求。
峰值负荷通常出现在白天的高峰时段，如工业用电的上班时间、居民用电的早晚高峰。
2.2.2 平谷负荷平谷负荷指在一定时间范围内，电力系统功率需求的较为稳定和平缓的部分。
平谷负荷通常出现在白天的非峰值时段和夜间时段，如工业用电的午休时间、居民用电的白天非高峰时段。
2.2.3 波动负荷波动负荷指在一定时间范围内，电力系统功率需求的快速增加或减少。
波动负荷通常出现在瞬时电力需求的大幅波动，如工业用电由于生产需求的变化或天气变化而引起的波动。
2.3 按负荷规模分类根据电力负荷的规模，可以将其分为以下几类：2.3.1 大型负荷大型负荷通常指功率需求较大的工业用户和市区的商业综合体等。
大型负荷对电力系统的稳定性和供应能力要求较高。
2.3.2 中小型负荷中小型负荷通常指办公楼、写字楼、商铺和农村地区等的电力需求。
电力系统的负荷
电力系统的负荷电力系统中所有用电设备消耗的功率称为电力系统的负荷。
其中把电能转换为其他能量形式（如机械能、光能、热能等），并在用电设备中真实消耗掉的功率称为有功负荷。
电动机带动风机、水泵、机床和轧钢设备等机械，完成电能转换为机械能还要消耗无功。
例如，异步电动机要带动机械，需要在其定子中产生磁场，通过电磁感应在其转子中感应出电流，使转子转动，从而带动机械运转。
这种为产生磁场所消耗的功率称为无功功率。
变压器要变换电压，也需要在其一次绕组中产生磁场，才能在二次绕组中感应出电压，同样要消耗无功功率。
因此，没有无功，电动机就转不动，变压器也不能转换电压。
无功功率和有功功率同样重要，只是因为无功完成的是电磁能量的相互转换，不直接作功，才称为“无功”的。
电力系统负荷包括有功功率和无功功率，其全部功率称为视在功率，等于电压和电流的乘积（单位千伏安）。
有功功率与视在功率的比值称为功率因数。
电动机在额定负荷下的功率因数为0．8左右，负荷越小，其值越低；普通白炽灯和电热炉，不消耗无功，功率因数等于1。
电力系统负荷随时间而不断变化，具有随机性，其变化情况用负荷曲线来表示。
通常有日负荷曲线、月负荷曲线（国外多用周负荷曲线）、年负荷曲线。
图7—2所示为年、日负荷曲线图。
年负荷曲线表示的是每月的最高负荷值。
日负荷曲线是将电力系统每日24h的负荷绘制成的曲线。
日负荷曲线中负荷曲线的最高点为日最大负荷（又称为高峰负荷），负荷曲线的最低点为最小负荷（又称为低谷负荷），它们是一天内负荷变化的两个极限值，高峰负荷与低谷负荷之差称为峰谷差。
峰谷差越大，电力调峰的难度也就越大。
根据负荷曲线可求出日平均负荷。
日平均负荷与最高负荷的百分比值，称为负荷率。
负荷率高，则设备利用率高。
最小负荷水平线以下部分称为基荷；平均负荷水平线以上的部分为峰荷；最小负荷与平均负荷之间的部分称为腰荷。
为了满足系统负荷的需要，应进行负荷预测工作，绘制不同用途的负荷曲线。
简述电力系统的负荷的分类
简述电力系统的负荷的分类电力系统的负荷是指电力系统中需要供电的各种用电设备和用电场所所需的电能。
根据负荷的性质和用途，可以将电力系统的负荷分为以下几类：1. 工业负荷：工业负荷是指各种工业生产设备和工厂所需的电能。
工业负荷通常具有较大的功率和较长的运行时间，对电力系统的稳定性和可靠性要求较高。
2. 商业负荷：商业负荷是指商业场所和办公场所所需的电能，如商场、超市、写字楼等。
商业负荷通常具有较小的功率和较短的运行时间，但对电力系统的质量和稳定性要求较高。
3. 居民负荷：居民负荷是指住宅区和家庭所需的电能。
居民负荷通常具有较小的功率和较短的运行时间，但对电力系统的供电可靠性和安全性要求较高。
4. 农业负荷：农业负荷是指农业生产设备和农村用电所需的电能。
农业负荷通常具有较小的功率和较长的运行时间，对电力系统的供电可靠性和稳定性要求较高。
5. 公共服务负荷：公共服务负荷是指各种公共设施和服务所需的电能，如医院、学校、图书馆、博物馆等。
公共服务负荷对电力系统的供电可靠性和安全性要求较高。
6. 特殊负荷：特殊负荷是指一些特殊用途的电能需求，如电力铁路、电力船舶、电力飞机等。
这些负荷通常具有较大的功率和较长的运行时间，对电力系统的供电可靠性和稳定性要求极高。
电力系统的负荷分类是电力系统规划和设计的重要依据，也是电力系统运行和管理的重要指导。
在电力系统的负荷管理中，需要根据不同负荷的特点和需求，采取不同的供电策略和措施，以保证电力系统的供电质量和稳定性。
同时，还需要加强对负荷的监测和预测，及时调整供电计划和措施，以适应负荷的变化和需求。
第五章：电力系统负荷
把用户所消耗的总用电负荷再加上网络中线路和变压器所 损耗的功率就是系统中各个发电厂所应供给的功率， 损耗的功率就是系统中各个发电厂所应供给的功率，称其 为系统的供电负荷。 为系统的供电负荷。 供电负荷再加上发电厂本身所消耗的功率(发电厂的自用 供电负荷再加上发电厂本身所消耗的功率( 电)就是系统中各个发电厂所应发出的总功率。 就是系统中各个发电厂所应发出的总功率。
三、电力系统的年负荷曲线和年最大负荷利用小时数
年最大负荷P 年最大负荷 max ：指全年中消耗电能最多的半小时的平均 功率， 功率，即 P =P
m ax 30
年最大负荷利用小时数Tmax:若用户始终保持最大负荷 年最大负荷利用小时数Tmax:若用户始终保持最大负荷 Tmax: Pmax运行 经过Tmax 运行， Pmax运行，经过Tmax 后所消耗的电能恰好等于全年的实 际耗电量。 际耗电量。
2．负荷的分类 (1)按物理性能分类 可分为有功负荷与无功负荷。 按物理性能分类： (1)按物理性能分类：可分为有功负荷与无功负荷。 (2)按电力生产和销售过程分类：可分为发电负荷、 (2)按电力生产和销售过程分类：可分为发电负荷、供电负 按电力生产和销售过程分类 荷和用电负荷等。 荷和用电负荷等。 (3)按突然中断供电对用户所造成的损失分类： (3)按突然中断供电对用户所造成的损失分类： 按突然中断供电对用户所造成的损失分类 一级负荷：中断供电将造成人身伤亡，重大设备损坏， 一级负荷：中断供电将造成人身伤亡，重大设备损坏，重大 产品报废，或在政治、经济上造成重大损失。 产品报废，或在政治、经济上造成重大损失。 供电方式:由两个独立电源供电。 供电方式 由两个独立电源供电。 由两个独立电源供电 二级负荷：中断供电将造成主要设备损坏，大量产品报废， 二级负荷：中断供电将造成主要设备损坏，大量产品报废， 重点企业大量减产，或在政治、经济上造成较大损失。 重点企业大量减产，或在政治、经济上造成较大损失。 供电方式:由双回路供电。 供电方式 由双回路供电。 供电 三级负荷：所有不属于一、二级负荷的电力负荷。 三级负荷：所有不属于一、二级负荷的电力负荷。 供电方式:对供电电源无特殊要求。 供电方式 对供电电源无特殊要求。 对供电电源无特殊要求
简述电力系统的负荷的分类
简述电力系统的负荷的分类电力系统是由发电、输电、配电等组成的能源供应系统，而负荷则是指电力系统中消耗电能的设备、用户的总和。
根据负荷的性质和使用方式的不同，可以将电力系统的负荷分为以下几类。
一、家庭负荷家庭负荷是指居民家庭所消耗的电能。
随着人们生活水平的不断提高，家庭负荷在电力系统中所占比例也越来越大。
家庭负荷的特点是波动性较大，早晚高峰时段需求量较大，而其他时间段需求相对较低。
家庭负荷的主要用电设备包括照明、空调、电视、冰箱、洗衣机等。
二、商业负荷商业负荷是指商业建筑、办公楼、购物中心等场所所消耗的电能。
商业负荷的特点是用电设备较多、用电量较大，并且一般呈现出较为平稳的负荷曲线。
商业负荷的主要用电设备包括照明、空调、电脑、打印机、电梯等。
三、工业负荷工业负荷是指工业生产过程中所消耗的电能。
工业负荷的特点是用电设备种类繁多、用电量大且波动性较大。
不同行业的工业负荷特点也各不相同，例如冶金行业主要用电设备包括电炉、电机等；化工行业主要用电设备包括反应釜、泵、压缩机等。
四、农业负荷农业负荷是指农业生产过程中所消耗的电能。
农业负荷的特点是季节性较强，且不同季节的负荷需求有所差异。
农业负荷的主要用电设备包括灌溉设备、农机具、温室设备等。
五、交通负荷交通负荷是指交通运输过程中所消耗的电能。
交通负荷的特点是集中在城市交通系统中，主要用于城市轨道交通、电动汽车充电桩等。
随着电动汽车的普及，交通负荷在电力系统中的比例逐渐增大。
六、特殊负荷特殊负荷是指一些特殊行业或特殊设备所消耗的电能。
例如医疗机构的医疗设备、科研机构的实验设备等。
这些特殊负荷的特点是用电设备种类特殊、用电量相对较小。
总的来说，电力系统的负荷可以按照使用方式、性质以及行业来进行分类。
不同类型的负荷具有不同的特点和需求，电力系统需要根据负荷的特点来合理调度电力资源，以确保供需平衡和电网的安全稳定运行。
同时，随着社会的发展和技术的进步，负荷的结构也在不断变化，电力系统需要不断适应和应对这些变化，以满足人们对电能的需求。
2-电力系统的负荷(2015-10 授课用)
52
本课程中，对负荷模型一般都作简化处理。
潮流计算中，负荷常用恒定功率表示，必要时也采 用线性化的静态特性。
短路计算中，负荷或表示为含源阻抗支路，或表示 为恒定阻抗支路。 稳定计算中，综合负荷可表示为恒定阻抗、静态特 性或不同比例的恒定阻抗和异步电动机的组合。
53
五、什么是负荷预测？
利用已知的历史负荷、气象信息等，结合人工经 验，预测未来的负荷变化。 重要性：可类比产品市场预测，电能不能大量存 储，对预测精度要求高。
的恒阻抗+ 60%的恒功率）。
（2）暂态计算也可用多项式静态负荷模型，但在
低电压下(0.6pu) 多转化为恒阻抗模型。多数情况
下，采用包含一定比例电动机的动态负荷模型。
51
（3）在电力系统动态分析中,对负荷模型不太
敏感的负荷点可采用静态负荷模型。当结果对负
荷模型的灵敏度较高时,应当采用动态负荷模型。
d ( P / PN ) PU d (U / U N )
电压特性系数
Pf
P U
f f N
频率特性系数
QU
f f N
Qf
U 2 P PN ( ) UN U 2 Q QN ( ) UN
f fN
d ( P / PN ) Pf d ( f / f N ) U U
间接特征量： 峰谷差 日用电量A 日平均负荷Pav 日负荷率 最小负荷系数
21
日有功负荷曲线图
日负荷率
Pav km Pmax
最小负荷系数
Pmin Pmax
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2000~3000 1500~2200 3000~4500 6000~7000 1000~1500
9-3、负荷特性与负荷模型
1、负荷特性
• 综合负荷的功率随系统的运行参数（主要电 压与频率）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。包含动态 特性与静态特性。静态特性又分为静态电压特 性（频率不变时）与静态频率特性（电压不变 时）。一般通过实测确定。下面是某综合负荷 的静态特性曲线。
电力系统的负荷概述
• 电力系统的负荷与负荷曲线 • 负荷特性
重点:负荷曲线的类型以及各类负荷曲线的作用;最 大负荷利用时间的物理意义,负荷特性
难点:负荷特性
9-1 负荷概述
发电厂所生产的电能，除了一小部分在传输和分配 过程中损失外，全部供给了用户，所有用户所使用 的功率(有功功率与无功功率)叫做电力系统负荷。
•负荷率-----km •最小负荷系数-----α
0 4 8 12 16 20 24 t/h
年负荷曲线
P (kw)
新增容量
装机容量 B
机组检修 A
以日负荷曲线为例说明：
0
t/月
2 4 6 8 10 12
24
Wd Pdt
0
PavW2d4214204Pdt
Pmin
Pmax
km
Pav Pmax
• 日负荷曲线-----是安排日发电计划和确定系 统运行方式的重要依据
年负荷曲线:描述一年内每月(或每日)最大有功功率 负荷变化的情况,主要有来安排发电设备的检修计划, 同时也未指定发电机组或发电厂扩建或新建计划提 供依据.
3、各类负荷年最大负荷利用小时数
（Tmax）
负荷类型
Tmax /h
户内照明及生活用电 一班制企业用电 二班制企业用电 三班制企业用电 农灌用电
ap bp cp 1
aq bq cq 1
电压的静态特性常用二次项表示： P=PN [ap(V/VN)2+bp(V/VN)+cp] Q=QN[aq(V/VN)2+bq(V/VN)+cq]
其中，VN为额定电压，PN、QN为额定电压 下的有功功率与无功功率，各系数由实际的 电压静态特性用最小二乘法拟合得到。并且 有：
某综合负荷的静态特性曲线。
负荷的静态特性
P FP U, f Q Fq U, f
负荷的动态特性
• 计及运行状态从一种状态变化到另一种 状态时负荷急剧变化的中间过程 。
Pp U,f,dUdt,dfdt,dUdf Qq U,f,dUdt,dfdt,dUdf
异步电动机负荷特性
T Jd d t*P a * *M a *M e* M m *
M m K 1 1 s
电力系统综合负荷
• 电力系统综合负荷可以简单地表示为一 个静态（不旋转）负荷与一台等值异步 电动机的组合。
二、负荷综合特性模型-----对负荷 特性的物理模拟或数学描述
• 日负荷曲线:描述一天24小时内负荷的变化情况 • 年（最大）负荷曲线:一年内每月(或每日)最大有
功功率负荷变化情况. • 年持续负荷曲线
1、典型日负荷曲线
P (kw)
峰荷 Pmax
2、负荷曲线的描述 日负荷曲线 谷荷 Pmin
•峰荷-- --Pmax •谷荷-----Pmin •平均负荷----Pav •总耗电量----W
• 按用户的重要程度------一级负荷、二级负荷、 三级负荷
• 按负荷的工作特点------连续性负荷、间断性 负荷、冲击负荷等
• 按负荷的构成范围------电网负荷、地区性负 荷、小区负荷、单个负荷等
4、工业用电典型负荷比重（%）
9-2 负荷的描述-----负荷曲线
负荷曲线:系统负荷随时间变化的趋势
ap+ bp +cp=1 aq+ bq +cq=1
• 当电压与频率都在额定值附近微小变化时， 可以作线性化处理。
P=PN(1+kpvΔV) 或 P=PN(1+kpf Δf) Q=QN(1+kqvΔV) 或 Q=QN(1+kqf Δf) • 同时考虑电压和频率变化时可以采用 P=PN(1+kpvΔV) (1+kpf Δf) Q=QN(1+kqvΔV) (1+kqf Δf) 其中ΔV =（V-VN）/VN Δf =（f - fN ）/ f N
1、负荷的组成 • 电力系统负荷（电力系统综合用电负荷） • 电力系统供电负荷 • 电力系统发电负荷 2、负荷的单位 • W，KW，MW，GW；VA，KVA，
MVA
3、负荷的分类
• 按用电设备-----异步电动机、同步电动机、电 热装置、整流装置、照明设备等
• 按用户性质------工业负荷、农业负荷、交通 运输业负荷、市政及生活用电等
• 1．恒定阻抗模型 • 2．多项式模型 • 3．幂函数模型
1.恒定阻抗模型
• 模型简单，结果与真实情况有较大差别， 使用时注意场合。
• 一般用在负荷端电压变化不大、负荷容 量小、且精度要求不高的场合
2．多项式模型
P a pU 2 b pU c p
Q
aqU
2
bqU
cq
地，负荷側的建筑物电气装置的外露导电 部分通过保护线与该接地点连接的系统。
a) TN-S系统。整个系统中保护线 PE与中性线N是分开的，见下图
“
L1
三
L2 L3
相N
五 PE
线
制
”
变压器 的“地”
中性线（地 线、零线）
保护 接地
三 相 负 荷
电源接地极
外露导电部分
外露导电部分
经网络、模糊数学等。
• 负荷预测与许多因素相关联，如所在地区的规 模、人口、经济水平、负荷结构、地理位置、 气候条件、人们生活习惯、电价政策等等。
补充:工业及民用负荷配电系统
负荷在电网中如何接入？
配电系统分为:TN, IT, TT系统三种。
1、几种配电方式
① TN系统。 电源有一点（通常是中性点）直接接
3．幂函数模型
P U pu p
Q
U
qu q Biblioteka dp dupu
dp df
pf
负荷模型的简化处理
本章小结
补充：负荷预测概述 ---电力部门一项十分重要的基础工作
• 长期负荷预测 • 中、短期负荷预测 • 超短期负荷预测 • 负荷预测的方法，如弹性系数法、回归法、神