电力负荷分析范例6篇

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电力负荷分析

电力负荷分析范文1

[关键词]城镇;电力负荷特性;预测技术;分析

中图分类号:TM223 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0079-01

引言:对电力负荷特性进行研究最主要的目的在于,对相关城镇地区的负荷特性与状况进行准确了解,掌握负荷特性的发展方向与规律,保证针对电力负荷所开展一系列调控工作的科学性。随着社会的发展,电力工业对经济进步具有的意义开始为人们所熟知,对电力负荷进行预测的重要性逐渐显示了出来,可以说预测结果是否准确,与电力投资所获取效益之间具有非常紧密的联系。

1 电力负荷特性的分析

1.1 概念

1.1.1 内容

电力系统负荷主要指的是在对电力系统进行连接的过程中,需要应用到的用电设备所对应功率总和,作为典型的时变系统,电力系统需要保证供电、发电和用电三者始终处于动态平衡的状态下,不然极易导致系统故障的发生,进而对日常生活与生产产生不利影响。因此,针对电力负荷特性开展相关研究是非常有必要的。以电力负荷特性为核心内容所进行的一系列分析工作,其实质就是对行业信息、负荷电量、经济状况、气象条件等多种相关信息数据进行比对与分析的工作。

1.1.2 组成

我国幅员辽阔,不同地区所对应气候条件和经济状况均有所不同,因此,不同地区所对应电力负荷的组成也必然存在着较为明显的差别,这就在一定程度上决定了,τ谙嗤影响因素而言,对于不同地区电力负荷所产生的影响通常会具有细微的不同[1]。即使是在相同的地区,相同影响因素对于处于不同时期的该地区电力负荷产生的影响也不尽相同,这种现象就是通常所说的电力负荷组成所具有的差异性。

常见的电力负荷组成所具有的差异性通常表现在以下两个方面:一方面是负荷比重,另一方面是负荷种类。正是由于组成不同的电力负荷在上述两个方面均存在一定的差异性,因此,所对应负荷特性带来的影响程度也会随之更改。由此可以看出,负荷组成对于电力负荷所具有的特性而言,具有非常重要的意义。

1.2 影响因素

1.2.1 气候条件

研究表明,能够对电力负荷产生影响的因素,不仅局限在经济状况和产业结构两个方面,同时还包括所在地区的气候条件。导致不同地区所对应电力负荷在特性方面具有较大差异的主要原因之一,就是地区气候条件的差异,例如,南方地区夏季所对应降温负荷通常情况下大于北方地区,另外,南方地区冬季所对应取暖负荷也要远远大于北方地区。一般来说,对月负荷产生较为明显影响的因素为气候的变化,夏季平均气温与同期相比略高的月份,所对应月负荷率就会随之降低[2]。除此之外,气候条件对电力负荷产生的影响还体现在农业的灌溉方面,这主要是因为在对农业进行灌溉时,对应用电量和同时期的降水量间具有非常紧密的联系,如果某月降水较多,那么该月所对应灌溉用电量就会随之减少,负荷率的水平与同期相比就会明显提高。

1.2.2 经济水平

其一,经济发达的地区,人们生活水平普遍提高,电气化的程度也会随之上升,负荷率与经济不发达地区相比呈现出较为明显的下降趋势;其二,经济发达地区,占据比重较大的通常为第三产业,因而,该类地区普遍具有负荷率水平相对较低的特征;其三,随着社会经济的持续发展,第三产业和人们日常生活用电所对应负荷与之前相比有了较为明显的提升,这也从侧面说明一个问题,如果相关人员没有及时采取有效手段对其加以调节,那么,相应的负荷率水平便会持续下降。

2 电力负荷特性的预测技术

2.1 概述

2.1.1 原理

2.1.1.1 系统性原理

预测作为典型的连续过程,想要保证最终预测结果的准确性,相关人员必须对需要预测事件过去以及现在的情况,具有非常清晰、准确的认识。

2.1.1.2 可能性原理

正是由于事物在发展的过程中会遇到许多无法预知的因素,而不同因素对事物发展产生的影响也是有所不同的,因此,相关人员只能够针对某一事物,对其可能呈现出的发展结果加以预测。

2.1.1.3 可控性原理

预测的主要目的在于对事物发展的方向加以控制,也就是说,以预测结果作为基础,对下一阶段所开展的活动,或是所做出的行为进行相应调整。

2.1.2 分类

以预测指标为立足点对电力负荷预测内容进行分类,可将其分为以网供电量、社会电量为代表的电量预测,以及以负荷曲线、负荷率为代表的电力预测。作为与社会经济发展息息相关的工作,电力负荷预测通常包括以下几种形式:超短期、短期、中期以及长期预测[3]。

2.2 常用预测技术

2.2.1 回归模型技术

针对电力负荷预测所才去的回归模型技术,主要以历史数据作为立足点,相关人员通过对电力负荷所对应历史数据进行分析的方式,建立数学模型,以此完成电力负荷的预测工作。简单来说就是将回归分析与电力负荷预测相结合,通过分析和统计的方式获得不同变量所对应的关系,完成预测工作。

常见的回归预测有非线性以及线性回归两种。线性回归相对而言较为简单,但是通过实践发现,应变量和自变量所对应的关系通常属于非线性关系,因此,在对这部分关系进行处理前,相关人员首先应当确定非线性关系是否可以向线性关系进行转化,这样做主要是因为处理非线性情况往往较线性情况更为复杂。

2.2.2 趋势外推技术

电力负荷较易受到以天气状况为代表的多种随机因素的影响,这些因素的出现,对相关预测工作的开展带来了一定的阻碍。除此之外,电力负荷在不同时期呈现出的变化趋势也极为明显,以农业为例,农业在夏季的日用电量与冬季相比极小,且电量稳定。虽然通常来说对某一阶段所对应用电量进行研究可以发现,其常见表现形式为线性,但也无法排除非线性存在的可能。因此,在对电力负荷进行预测的过程中,相关人员通常选择散点图作为确定变化趋势的主要方法,在保证所确定变化趋势准确性的前提下,相关人员便可以开展下一阶段的预测工作。这就是通常意义上所说的趋势外推[4]。通过对不同事物所对应发展规律进行掌握的方式,能够在很大程度上提升对该事物发展趋势进行推断的结果的准确性。

结论

综上所述,正是因为电力体制的改革进程与过去相比有了非常明显的进步,因此,以电力市场为立足点所开展的分析工作,对电力企业所具有的重要意义开始被人们所熟知。上文的叙述重心主要落在电力负荷特性的分析以及预测方面,通过对电力负荷的组成、影响因素以及常见预测技术进行叙述的方式,为相关工作的开展提供了科学、可靠的参考依据,希望能够在一定程度上推动社会经济的可持续发展。

参考文献

[1] 杜明建.大数据技术在负荷预测与负荷特性分析中的应用[D].东南大学,2015.

[2] 吴海波.基于负荷特性分析的中长期负荷预测研究[D].湖南大学,2014.

电力负荷分析范文2

关键词:电力负控系统;GPRS;故障处理

Abstract: scientific and effective management can increase the power of the electric power enterprise economic benefits, load control terminal system for its provide reliable technical support, realized the automation and region distribution network, county, big users classification management. This article introduced the GPRS wireless public network communication, communication characteristics, as well as to the electric power load management system transmission process are analyzed, and in the light of what happens to the operation of the system fault corresponding processing methods.

Key words: electric power negative control system; GPRS; Fault handling

中图分类号: TM7文献标识码:A 文章编号:

1 电力负控系统信道

电力负控系统信道主要有230M无线专网、GPRS无线公网、光纤、有线modem拨号、有线通讯、电力线载波、小无线(微功率)等信道。电力负荷控制终端采集主要采用GPRS无线公网。

1.1 GPRS通信方式

GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称,可以为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带以及同样的TDMA(时分多址)帧结构。因此,现有的基站子系统(BSS)从一开始就可以提供伞面的GPRS覆盖。GPRS引入的分组交换传输模式,使得原来采用电路交换模式的GSM传输数据方式发生了根本性的变化,这在无线资源稀缺的情况下显得尤为重要。按电路交换模式而言,在整个连接期内,用户无论是否传送数据都将独占无线信道。而对分组交换模式,用户只有在发送或接收期内才占用资源,这意味着多个用户可以高效共享同一无线信道,从而提高了资源的利用率。GPRS用户计费以通信的数据量为主要依据,其连接时间可能长达数小时,却只需支付相对低廉的连接费用,从而提供一种高效、低成本的无线分组数据业务。GPRS数据传输方式特别适用于简短的、突发性的或频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔大数据量传输方式。

1.2 GPRS通信方式特点

GPRS理论上可提供高达171 kbit/s的传输速率,实际应用中大约为20~40 kbit/s引,比GSM电路型数据传输的最大速率(一般为9.6 kbit/s)高出许多。

GPRS初次登录时与常用有线MODEM相似,只要完成一次登录后,数据通道即可建立数据通道。一旦发生数据交换马上就进入分组交换进程,分组接入时间少于1 s,可以提供快速即时连接。

由于GPRS通信技术是一种基于因特网的通信技术,它采用了基于IP地址的寻址方式,这意味着每次通过GPRS登录可=联网后,都可以获得一个随机分配的IP地址,一旦脱离网络,地址释放即为它人所用,须得重新登录分配地址。对于一个稳定的通信系统而言,动态分配IP地址方式不确定性较多,无法保证可靠的点对点传输。但是一个系统全部采用固定IP地址可能性也不大,所以一般要求主站设备必须是具有固定IP地址的互联网接入设备,而终端仍旧采用上网随机分配IP地址的方式。通过软件设定,终端每一次上网获得临时IP地址后,都要立即向同定的IP地址(主站)汇报,主站只要收到这条信息,马上就可以建立起一条正确的数据链路。

2 终端与主站通信过程

2.1 电力负荷管理系统传输过程如图l所示

图1 电力负荷管理系统传输过程

在构建网络时,应注意:

1)为了对整个行业用户的无线通信有一个统一的管理,建议所有的数据采集点在移动公司接人端采用统一的APN。

2)电能表485接线,采用一条双绞线电缆作总线,将各个节点串接起来,从总线到每个节点的引出线长度应尽量短,以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。如图2所示为实际应用中常见的一些错误连接方式(a,b,c)和正确的连接方式(d,e,f)。a,b,e这3种网络连接尽管不正确,在短距离、低速率仍可能正常工作,但随着通信距离的延长或通信速率的提高,其不良影响会越来越严重,主要原因是信号在各支路末端反射后与原信号叠加,会造成信号质量下降。

(a)错误连接方 (b)正确连接方式

图2实际应用中常用的一些连接方式

2.2 终端工作过程

1)主站伺服器具有固定的IP地址和端口,连接外网处于等待状态;

2)终端主板通过手动或短信配置获得主站1P和端口,并转发给GPRS模块;

3)终端GPRS模块通过GPRS网络登录后,上线获得自身IP;

4)该IP向主站伺服器发送登陆信号,告知主站伺服器该终端的IP和端口,同时建立连接。

5)终端随即向主站发送登录报文,收到主站确认报文后保持TCP会话连接,第一次测试登录成功。

6)其后在每次心跳或数据传送结束后的心跳时间间隔期到时,均进行一次心跳测试连接。

2.3 主站工作方式

1)在每个终端作为TCP Client连接到主站后,响应其登录连接,主站作为TCP Server保持和所有终端的连接,动态记录当前在线终端状态,记录终端最新通信时刻。

2)主站和终端根据各自的需要作为启动站或从动站发送下行或上行的命令或数据。

3 电力负控系统运行故障分析

3.1 影响负控终端掉线原因及分析

造成电力负荷管理终端GPRS掉线原因很多,主要因素有6个方面,即电源因素、网络因素、无线模块好坏因素、天线因素、费用超支、网络基站业务量大。

(1)电源因素。电源因素造成电力负荷管理终端GPRS掉线是比较常见的现象,电力负荷管理终端在大量传输数据的瞬间,终端系统电源无法提供给无线通信模块瞬间大电流,导致电压下降太多,这样无线通信模块某些器件会运行异常,导致系统掉线或重启。因此电力负荷管理终端有自检功能,其指示灯为红色,当自检或初始化时LED闪亮,自检出错时,LED处于持续亮的工作状态,发现此故障应更换终端。

(2)网络冈素。网络因素造成电力负荷管理终端掉线的原因有两个:一是GPRS移动网络信号不好,有些地方由于偏僻或者通信孤岛效应,会造成安装电力负荷管理终端的地方信号覆盖不好,可通过运营商增加基站或提高发射功率等来解决。二是当电力负荷管理终端GPRS连接并激活PDP(分组数据协议)成功后,如果在网络系统设定的定时超时后MM(移动性管理连接/去连接)状态会从就绪状态进入准备状态,如果网络系统再超时,MM状态会从就绪状态转入空闲状态,PDP也会从激活状态跳转到去空闲状态,从而令电力负荷管理终端GPRS断开连接,即使电力负荷管理终端自动重拨,但由于网络系统的资源有限,在重新建立GPRS连接时没有可分配的资源以至拨号失败,造成电力负荷管理终端掉线。解决GPRS网络掉线问题可考虑采用延长网络系统定时时间保持MM和PDP状态不改变和增加主站系统网络带宽以增加GPRS网络系统资源。

(3)无线模块好坏因素。无线模块在射频指标、网络兼容性和网络协议的一致性等方面对系统通讯质量影响较大。电力负荷管理终端一般采用GR47模块,GR47属于工业级模块,它能满足电力负荷管理终端工作应用环境。在实际调试应用中,发现模块原因掉线,可更换模块。

(4)天线因素。天线在无线通信系统中具有举足轻重的地位,天线好坏直接关系着电力负荷管理终端通信性能。当GPRS移动网络信号良好,但电力负荷管理终端信号质量依然差或经常掉线,可能是以下原因造成:一是天线的安装,电力负荷管理终端的天线安装位置要尽量往外,最好将天线安装在箱体外,这样有利于信号接收;二是天线与终端特性阻抗匹配,当电力负荷管理终端安装在地下室时,应将天线引出到地上位置,但应注意天线与终端特性阻抗相匹配,以减少信号反射,保持信号良好。实践证明,只有信号质量返回值在20~31之间时,才能保持数据传输的稳定性。

(5)费用超支。GPRS数据流量主要有有效通信数据流量、“心跳”数据流量和终端登录主站产生的数据流量等三部分组成。GPRS通信网络收费是根据数据流量计算,为了有效控制费用支出,一般采用设置月通信流量限值的方法限定终端月通信流量,如果终端自身统计通信流量超过月通信流量限值,则终端并主站发送通信流量超限告警信息后自行下线,直至下个工作月初再启动上线。系统正常工作时,总流量仅是有效通信数据流量和“心跳”数据流量。如果是超出通信收费标准造成终端被停机,可能的原因是网络(信号覆盖)或主站(如关机重新启动)有故障,负控终端会不停的重新登录,这个过程会产生大量的不可预知的通信数据流量,因此造成通信流量过大而被停机。所以保持负控终端与主站可靠连接是减少无效通信流量关键所在。

(6)网络基站业务量大

由于电力负荷管理系统建设运行需借助于GPRS网络,这就造成系统数据通信将会受到网络运营商的制约,虽然目前GPRS网络发展得较为成熟,但也不排除存在网络繁忙等现象,这将会一定程度卜造成数据中断,影响系统的数据处理。建议加强与移动网络管理运营方的沟通,保证系统稳定可靠运行。

3.2 终端监测电能表运行状况及用电异常分析

终端实时监视电能表运行状况,记录客户用电的异常状态,当电能表发生参数变更、时钟超差或电能表故障等情况时,可根据表1中事件代码检查故障原因。

表1 事件代码

3.3 电压失压

失压是指在有负荷电流条件下,电能计量回路TV二次侧任意一相电压小于设定值,通常指TV二次侧发生故障,而供电线路正常,负荷正常用电的情况。

判定条件:电压小于启动电压(78%Un),同时电流大于启动电流(O.5%In)。

处理:在报警未恢复期间,可通过主站召测终端电流、电压与判定条件比较;现场查询终端、电能表显示的电流、电压与判定条件比较;用万用表测量终端接线端子上的电压,用钳型电流表测量终端电流回路中的电流与判定条件比较,分析是电力负荷管理终端还是计量装置故障。

3.4 电压回路逆向序

当三相电压Ua、Ub、Uc的过零顺序不是Ua、Ub、Uc顺序关系时则判为电压逆向序。

原因:接线错误,电流、电压不同相或电流反极性时产生误报警。

处理:现场用电能表现场校验仪检查接线,注意检查是否有电流反极性或电流、电压不同相的情况。

3.5 RS485抄表失败

终端通过RS485采集任意一块电能表数据连续三个采样周期读取失败时,则产生告警,终端报RS485抄表失败事件记录。

原因:电能表相关数据错误,如表地址、通信规约错误;或数据正确,但终端接受参数错误,设置参数后测确认一致性;现场接线错误,尝试交换A、B端口;终端或电能表RS485端口损坏。

3.6 电能表停走

由于电能表故障,电能表在一定功率下,电量长时间不发生变化。

原因:电能表故障;终端或电能表RS485端口损坏,电能表停走可能与RS485抄表失败同时上报,需两者结合进行判断。

4 结束语

电力负荷分析范文3

按照用电设备性质和功能,地下通信工程的电力负荷一般可分为四类:通信与指挥自动化负荷(数据传输设备、指挥调度终端、无线电台设备、内部电子设备等)、动力负荷(风机、水泵、电动门和仓库桁吊等)、照明负荷(应急照明、普通照明和特殊照明等)、生活保障负荷(空调、炊事设备、生活电器等)。按照电力负荷的重要程度、供电连续性及中断供电造成的损失和影响的程度的不同,地下通信工程中的电力负荷分为三级[1]:①一级负荷:与作战指挥和内部防护直接相关的负荷,包括指挥通信系统、三防(防核辐射、防化学烟雾、防生物战剂)系统、指挥大厅的通风系统、照明系统等;②二级负荷:内部非核心功能区的通风系统、照明系统,及维护内部环境所必须的机械动力设备。中断供电将明显恶化内部生存环境;③三级负荷:除上述一级、二级负荷以外的其他负荷。

2电力负荷特性分析

地下通信工程平时少数人员维护,战时首长机关进驻。其备战工程的性质,决定了工程内部的设备平时动用少,战时任务重。根据设备性能参数及维护使用的实际情况,地下通信工程内部电力负荷有以下特性。

(1)通信与指挥自动化负荷。通信与指挥自动化设备所需的-48V直流电,由380V交流电整流变换而来。由于通信类电子设备基本属于电感(容)性,经过高频整流开关整流器,反映到供电端的电压与电流成非线性关系,电流相位滞后或提前于电压相位,会释放或吸收无功能量。同时由于各类通信电源的变频特性,会对供配电系统产生一定的谐波污染。

(2)动力负荷。电动门、风机和水泵等动力设备均由电机驱动,由于交流电机的性能稳定可靠性更高,因此国防工程内部多为交流笼型电机,直接由380V/220V的工频电驱动。交流笼型电机最大的特性就是电压与电流成非线性关系,且电流相位滞后电压相位,需要从电源吸收感性无功功率,属于电感流负荷。

(3)照明负荷。照明系统中的白炽灯属于电阻流负荷,功率因素为1,电压与电流成线性关系,且同相位,不会对供电端的电压和电流相位造成影响。荧光灯、管形氙灯、高压钠灯等属于电感(容)流负荷,电压与电流成非线性关系,且不同相位,会释放或吸收无功能量,影响供电端的电压和电流。

(4)其它电力负荷。主要有内部人员的生活用电,包括热水器、电磁炉等;还有部分医疗设备的用电。由于用电容量小,对供电端的电压和电流影响不大。

3电力负荷计算方法

电力负荷的变化受多种因素影响,工程中没有普遍适用的公式,而是根据不同的场所和设备,采用符合要求的计算方法。地下通信工程电力负荷属于建筑用电的一种,通常采用的计算方法有利用系数法、二项式法、需用系数[2]。(1)利用系数法是以平均负荷为基础,利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系。其方法是通过利用系数Kl求出最大负荷的平均功率,再根据设备实际运行中的功率情况,乘以与有效台数有关的最大系数Km得出计算负荷。利用系数法是以数理统计为依据,要确定的系数多,计算步骤复杂[3]。在以往的地下通信工程建设使用中,没有相关的数据积累,难以确定利用系数Kl与最大系数Km,因此当前的负荷计算多不采用。

(2)二项式法是考虑用电设备数量和大容量设备对计算负荷影响的经验公式,二项式法中计算负荷由两个分量组成,一个分量是设备组平均负荷,另一个分量是x台大容量设备工作造成的附加负荷。二项式法过分突出了大型设备对电力负荷的影响,使得计算结果往往偏大,仅适用于机械加工业,局限性大,与地下通信工程内部负荷情况相差较大,使用起来比较困难。

(3)需用系数法不考虑大容量用电设备最大负荷造成的负荷波动,是在对用电设备测量与统计的基础上,给出各类负荷的需用系数和同时系数,然后把设备功率乘以需用系数和同时系数,直接求出计算负荷。地下通信工程供电系统设计的基本依据是用电设备的安装容量,由于运行的设备不可能都满负荷,因此在计算地下通信工程负荷时普遍采用需用系数法。采用需用系数法计算负荷时,由于工程内很多设备都是主备用配套,且主用与备用只有一套运转,因此具体计算时以主用设备容量为依据,同时系数为1。步骤是先将性质不同的用电设备分组,在分组的基础上进行多组的总负荷计算。计算公式如下。

4电力负荷计算实例

下面以某地下通信工程的用电设备数据为依据,采取需用系数法进行电力负荷计算。将工程内的用电设备按性质相同、需用系数相近的原则分类,然后依照公式进行各类用电设备的负荷计算。具体数据如表1所示。在用电设备负荷计算的基础上,对各类负荷进行分类汇总,结果如表2所示。

5结论

电力负荷分析范文4

关键词:住宅小区;供电模式;负荷计算

引言

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,国内大部分地区进行了旧城区改造、新城区建设、保障性住房建设等一批改善人民生活水平的安居工程,工程的实施使住宅小区建设步伐加快。小区住宅的建设规模越来越大、建筑层数越来越高,对电力供电可靠性的要求也越来越高,供电企业保证供电质量满足小区正常供电可靠性要求外,文章通以阳泉市新建住宅小区电力建设研究对象,介绍了该市住宅小区供配电系统供电模式并进行分析,提出了几种小区电力负荷的计算方法。

在于《民用建筑电气设计规范》第3.3.5条中,对住宅(小区)的供配电系统的供电方式及设备配置做了明确的说明:(1)采用10kV供电系统供电的住宅(小区)其供电方式宜采用环网方式。(2)高层住宅的10/0.4kV变配电室或预装式变电站宜设置在高层住宅的底层或地下一层。(3)多层住宅、别墅根据供电半径可采用室外10/0.4kV预装式变电站(箱式变电所)供电。

1 几种类型的居民住宅建筑的供配电系统供电模式

1.1 大型综合性居民住宅小区的供配电系统供电模式

大型综合性居民住宅小区建设规模大、小区居民户数多、配套设施齐全,可按下列方式考虑供配电模式:(1)采用环网方式供电。(2)小区的供电电源宜采用自不同变电站的两具电源或同不变电站不同段母线供电;接入供电容量与供电电压应满足《城市配电网技术导则》中用户接入容量的要求。(3)配电室宜设置在底层或地下一层设置。(4)小区规模较大时,供电方式宜采用辐射式供电方式。(5)小区10/0.4kV供电线路一般采用电缆线路,特殊情况可采用架空线路。

1.2 中小型高层住宅小区及多层居民住宅小区的供配电系统供电模式

中小型高层住宅小区及多层居民住宅小区与大型综合性居民住宅小区供配电方式类似,可按下列方式考虑供配电模式:(1)也采用环网方式供电。(2)小区的供电电源宜采用自不同变电站的两具电源或同不变电站不同段母线供电;接入供电容量与供电电压应满足《城市配电网技术导则》中用户接入容量的要求。(3)中小型高层住宅小区配电室宜设置在底层或地下一层设置。(4)多层住宅、别墅群可考虑10/0.4kV预装式变电站(箱式变电所)供电。根据小区规模采用辐射式供电方式。(5)小区10/0.4kV供电线路一般采用电缆线路,特殊情况可采用架空线路。

1.3 厂矿居民小区的供配电系统供电模式

厂矿居民小区建设规模大、居民户数多。对与建设高层住宅的可按4.1.2大型综合性居民住宅小区的供配电系统供电模式考虑供电。对于多层住宅的可按4.1.3中小型高层住宅小区及多层居民住宅小区的供配电系统供电模式考虑供电。对与改造的居民小区应结合实际情况采用10/0.4kV箱式变电所,对于改造困难的可选用杆上油浸式变压器;改造的居民小区应满足供电要求、改造方案最优、节约成本的原则。

1.4 小型商住一体住宅楼的供配电系统供电模式

小型商住一体住宅楼整体建筑规模不大,用电类别较多;可按下列方式考虑供配电模式:(1)其电源可由附近的公网线路取得。(2)配电室宜设置在底层或地下一层设置。(3)小区供电线路宜采用电缆或封闭母线。

1.5 新农村建设新村居民区的供配电系统供电模式

对于新农村建设新村居民区可按1.2中多层居民住宅小区的供配电系统供电模式考虑供电。当新村建设为每户为独立院落时,但供电线路可考虑采用以架空绝缘导线为主,电缆线路做相应补充。

2 住宅小区电力负荷计算

住宅小区用电负荷需经过计算后为小区选择合理的配电变压器,要为小区配电选择一个符合小区近远期运行的负荷计算方法。该方法称为计算负荷此负荷按需要负荷或最大负荷来选取,通情况下作为选择配电变压器、电器在、线路、电压损失、功率损耗的依据。

现行住宅小区综合了民用住宅、商业以及公共用地等多个部分,应分别计算其负荷,最后进行叠加。在已知小区的建筑面积和居民户数的情况下,选择合适的计算方法尤为重要,再根据所选方法设计出详细计算流程。负荷计算的方法有很多,主要有单位面积用电指标法、二项式法、需要系数法等。民用住宅和公共用地的负荷采用负荷密度法计算最为合理。商业用地的负荷计算则需分为以下两种情况:可先知总设备容量,此时应采用需要系数法。在计算负荷的用电设备数量较少且用电设备容量之间相差较大的分支干线,此时采用二项式法。不可预知总设备容量,此时采用单位面积用电指标法。

2.1 单位面积用电指标法

单位面积用电指标法是常用于高层住宅类建筑负荷计算的方法。建筑面积乘以用电指标可以求得有功负荷,即

Pi=■(1)

式中,Pi:为对应的各类型有功负荷,kW;Ki:为各类型的用电指标,具体取值参照建筑综合用电指标,且考虑到面积因素,面积大的用电指标取值小,面积小的用电指标取值大,W/m2;Ai:为建筑面积,m2;i:为不同负荷类型的编号,取整数。

在考虑居住用地的用电指标选取时,利用公式平均每户建筑面积一总建筑面积/居民户数,参照文献将居住用地分为普通、中级和高级住宅,再进一步选取。

2.2 需要系数法

此计算负荷可通过小区用电设备的功率乘以需要系数直接得出。此方法计算简便,在实际设计中广泛应用,常用于小区配电负荷计算。其计算公式为:

Pjx=KxPs (2)

式中:Pjx:小区用电设备的总功率,kW;Ps:单元计算负荷,kW;Kx:需要系数,查有关设计手册。

2.3 二项式法

把小区所有用电设备容量相加的基础上,考虑所有用电设备容量最大设备的影响,采用经验系数进行加权求和法计算负荷。在小区住宅用电负荷计算中,二项式法仅作为负荷计算的辅助方法[47]。其计算公式为:

Pjx=cPn+bPs (3)

式中:Pjx:小区所有用电设备的总功率,kW;Ps:单元计算负荷,kW;Pn:小区所有用电设备中n台最大功率用电设备的设备功率,kW。

c、b:二项式系数。

参考文献

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[12]杨莉,苏乃艳,高芙蓉.白银市区住宅负荷计算的研究与应用[J].科技向导,2014(35):104.

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作者简介:陆新全,国网阳泉供电公司市场及大客户服务室大客户经理,工程师。

电力负荷分析范文5

关键词:负荷管理系统;反窃电技术;监控系统

1前言

近年来,电力负荷管理系统从以限电功能为主的“负荷控制系统”,快速发展成为多功能的电力营销管理现代化强大信息支持系统。在诸多功能中,倍受人们重视的是反窃电功能。而反窃电的技术方法中,线损实时监测分析方法更是以其凸显根除窃电和计量故障的效果,巨大的经济效益,提升了负荷管理系统的价值,成为推动负荷管理系统的应用发展,调整负荷管理系统发展方向的重要因素。按电力营销管理的需求,负荷管理应该是全负荷的管理:即包括变电站供电负荷、大用户的用电负荷、公用配变的配电负荷、居民和小动力用户的用电负荷的全部负荷的采集分析管理。这些负荷数据全面真实准确地反映了某区域各种负荷的构成比例及其各自变化规律。既是进行各类负荷分析预测、调度调整负荷移峰填谷的详实依据,也是分析某类负荷对经济效益影响的准确信息来源。能够采集管理上述全部负荷数据的系统我们称之为全负荷管理系统。这全负荷管理系统在应用“电力线路线损实时监测分析方法”原理的反窃电功能时,显示出充分的技术必要性和经济可行性。

2 窃电和反窃电现状及发展方向

近几年来,随着企业改革的不断深入,个体私营企业、合资企业、租赁承包企业大量出现,应该说企业改革的深化取得了显著成绩。但是,一些企业在用电问题上不如以前遵纪守法了。从抓获的窃电者来看,主要集中在个体私营企业、合资企业、租赁承包企业。从窃电的手法上看,已从原始的、简单的、直接的、易暴露的窃电方式向具有较高科技含量的、非常隐蔽的窃电方式发展。从窃电的工具上看,由原来窃电用的短接线发展为专用的窃电系列产品,如远方手动(遥控)窃电器、移相窃电器、电度表数码倒表器等。目前,社会上还发现了专门从事窃电技术的研究和新产品开发的地下部门。

中国从事电能计量设备生产的厂家也分别从计量互感器、电能表和二次回路等方面进行了研究,如目前一些厂家推出的防窃电计量互感器、防窃电电能表、防窃电失压计时仪以及专用计量箱和防伪铅封等等。但从这几类仪器的原理和信号的来源看,只能在局部起到防窃电的作用,不能将整个计量装置完整覆盖,加上窃电者窃电的隐蔽性和时间的不定性,很难全方位起到防治窃电的作用。

窃电行为的现场表现形式尽管多种多样,但万变不离其宗,最终反映的是电量的变化。守住电量这一关,则不管用什么手段窃电,都会暴露无遗。

实践证明,将电力企业现有的负荷管理系统进行改造和功能扩展,是反窃电工作最有效的方法之一。利用原有的部分硬件设备和无线通道,运用负荷监测和数据采集功能,连续不断地监测用户的用电和计量状态,实现用户用电情况的适时监控,当发现用户用电异常时,通过无线电通信系统立即报告当值人员,从而用电检查人员迅速地对该用户进行突击性检查,提高破案的准确率和缩短破案时间。这套系统除了能提供准确的用电异常信息外,还能为抓获窃电后的处理提供技术上的证据支持。所以开发负控系统反窃电功能具有重要的反窃电意义。

3 负荷管理系统反窃电技术原理

窃电的表现形式尽管多种多样,但最终只能通过改变计量互感器、计量回路和电能表及其连接点等形式实现窃电。只要能监测到以上设备、回路和接点的异常变化或它们反映的参数异常变化,就能发现窃电。

利用现有的负荷管理系统开发反窃电技术的原理是:在客户计量装置中取电流和电压信号作为监测信号,在客户总路的保护(或测量)回路中取电流信号和在母线上(或母线Tv二次回路上)取电压信号作为基准信号,将监测信号和基准信号通过无线终端定时发送到主站进行集中监视。在正常情况下,基准信号和监测信号每一时刻的变化率是相同的(即主站监测到两曲线是互相平行的)。当用户从某一时刻开始窃电时,不管在电流回路上还是在电压回路上窃电,从这一时刻开始,监测信号不再与基准信号相同(即此时主站监测到两曲线从互相平行开始突变),值班人员可以及时准确地知道突变时刻就是窃电开始时刻,突变量就是窃电量,从而及时通知用电检查人员进行现场查处。

窃电示意图和原理接线如图l、图2所示。

从图l、图2可以看出:图中电量为负荷管理系统检测的每半小时的电量,每天48个点,实线为防窃电模块测得的数据,虚线为计量表得到的数据。对比两条曲线可以发现,该用户存在故意偷电,偷电时间是从晚9点到早7点半,偷电的幅度大约是2/3。根据这个结论,可以对该户进行重点监视,不断检测其电压、电流数据,分析窃电的种类和时间,并突击检查。另外,通过对两条曲线的分析,也可随时监察计量和保护回路的正常与否。

4 计量回路窃电的主要方法

在电能计量过程中,使电能表不能正确反映用电量而出现错误电量的情况称为电能表计量异常。就这异常中可包括,正常计量回路元件故障和人为窃电,如何区分这两种情况,准确判断窃电,则是反窃电技术的关键。

从表面现象看,窃电的最终结果是反映在总受电量与实际用电量产生了差值,对此有些地区和有些反窃电方法中,采取了双计量回路(或模拟比较回路)的方法来判断是有功功率或电量出现差值,以此为依据判断窃电,这种方法在一定程度上是可行的,但在如何准确判断是用何种方法窃电,何时窃电等窃电过程取证以及降低投资等方面就有问题了。所以,在监测窃电过程中,就必须准确无误的记录下窃电的方法、时间和窃电前后的变化过程。

人为窃电,其目的都是为了电能表少计量,甚至不计量,因此窃电者一般采用改变计量回路二次接线的方法,其主要方法有:失压窃电、欠压窃电、Cq"短接、Cq"开路、分流、相序错接线、极性错接线以及改变表计变速比,卡死表盘等机械手段。

综上所述,在计量回路中的窃电方法是以上述这些方式为主,所以可以使用这些窃电方法所产生的电信号结果及特定的技术方法,准确捕获窃电的起止过程,实现技术防窃电。

5反窃电方法

5.1 技术要求:以供电计量回路监测仪为基础,利用电力负荷管理系统,本套反窃电监测系统要求为:“准确、可靠、快速、报警”。

准确:是指能够准确的给供电部门提出窃电户何时用何种方法开始实施窃电,以便现场捕获窃电有目标。

可靠:设备运行可靠、稳定不产生误判和漏判现象。

快速:快速反映用户窃电的发生时间,以利用供电部门及时到位捕获窃电和减少经济损失。

报警:利用负控系统的现有资源,及时实现窃电数据上报和窃电发生报警。

5.2 设备条件:电力负荷管理系统为这一反窃电技术的实施提供了数据远传的功能,在用户计量回路中加入供电计量监测仪,实现计量回路窃电的在线监测,对有负控①设备的用户可直接将数据引入负控RS232或RS485接口,将数据传回;对无负控设备的,则加一个数传电台和监测仪便可实现,以此组成的反窃电监测报警系统,可实现窃电信息自动报警,负控主站或调度中心集中监视,稽查部门快速捕获。

6结束语

由于窃电的社会性和复杂性,在工作中还可能会遇到更多、更新、更复杂的异常情况,只要认真分析系统采集的数据,就一定能通过“看盘”发现问题的根源,进而加以解决。

电力负荷分析范文6

关键词:负荷特性 有序用电 需求侧

中图分类号:TM714 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)11(a)-0000-00

作者简介:赵建文(1985-)男,汉族,本科双学士,工程师,国网泰安供电公司营销部,主要从事智能用电专业工作。

前言

当前,有序用电工作是我国电力用户高峰负荷管理的主要手段,提高有序用电工作的效率具有重要的现实意义。首先,有利于优化配置电能资源,确保电网安全运行和供电秩序稳定;其次,有利于在减少高峰电力需求,实现节约资源和保护环境、减少电源和电网建设投资,降低客户用电成本;再次,有利于提高客户端用电水平,提高电能和电网设备利用率,提高供电企业优质服务水平。

1基于负荷特性分析的有序用电管理策略描述

有序用电是通过以系统的负荷构成和负荷特性分析为基础,制定和实施的一系列技术经济激励机制,引导电力用户选择合理的用电时间和用电方式,达到移峰填谷的作用。基于负荷特性分析的有序用电管理策略在分析用户的负荷情况以及自身生产的经济性约束和技术性约束的基础上,研究兼顾电网负荷缺口分摊的公平性和供电公司售电收益损失的经济性的近期有序用电策略,并展望远期可中断负荷策略,切实从整体上提高电网整体的智能化、信息化、精细化建设水平。

2基于负荷特性分析的有序用电管理策略做法

2.1用户信息收集

(1)调查模式选择

随着计算机网络技术的发展,从用户调查所采取的行为方式上,可以将信息调查方法分为口头交谈、问卷调查等传统方法和基于web的用户调查方法。

结合泰安供电公司和用户的实际情况信息收集机制分为两个时期。在初期,采用纸质问卷调查法收集用户信息。在成熟期,基于网络对用户进行电子问卷调查,建立数据库。

(2)大客户界定

根据用户价值组合分析法对电力用户的终身价值进行分析,并结合供电企业的资源状况,可以得到四类电力用户,具体如下:A1:35kV 及以上电压等级的客户;A2:供电容量大于2000kVA的客户;A3:可靠供电要求较高、有重要社会影响的客户;A4:潜在用户。

(3)调研用户筛选

以“金属制品业”为例,在具有分时电量数据中取一个用户,定义其分时电量特性为峰、平、谷三时段的用电比例。对用户按分时电量特性矩阵进行聚类。根据聚类所得用户各时段用电比例确定该类用户峰谷特性。从聚类所得各类中选出年用电量大于该类平均值,并且特性最明显(峰或者谷比例最大)的用户作为该类的调研用户。最终,得到行业“金属制品业”的调研名单,以某矿山机械有限公司为调研对象的40个用户移峰填谷明显为97%,以某机械制造有限公司为调研对象的165个用户在系统高峰负荷时段用电量较大,如果执行有序用电应首先考虑这些用户。

2.2问卷结果分析模型

用户负荷的构成可以细化至一些最基本的生产单元。在对这些生产单元进行调查研究,并掌握其可中断负荷与相应的损失后,就可以基本了解到生产单元所属用户进而行业的错避峰能力与其相应的经济损失。

2.3用户和区域负荷中断能力测算

(1)用户负荷中断能力测算

用户经济损失-负荷阶梯函数图如图1所示。

从图1中可以看出,设备5到设备2部分是可以中断的负荷,这一部分代表着用户负荷的中断能力,也是实施限电的主要空间。

(2)区域负荷中断能力测算

对各个用户的中断能力进行调研后,在负荷早峰、腰峰、晚峰三个高峰时段,分别对相应限电能力进行累加,得到各个客户管理单位所辖区域不同时段的错峰能力。

2.4有序用电计划优化模型

(1)电网对客户管理单位避峰计划优化模型

当客户管理单位可提供的总错峰容量小于电网的总用电缺口时,除制定错峰计划,还要再对剩余负荷缺口进行避峰计划安排。

(2)客户管理单位对用户的分轮错避峰计划优化模型

当用户可提供的总错峰容量大于供电公司分配给该客户管理单位的总用电缺口时,客户管理单位对本地区用户只实施错峰计划,不考虑实施避峰计划。当用户可提供的总错峰容量小于电网分配给该客户管理单位的总用电缺口时,供电公司对本地区用户同时实施错峰和避峰计划的优化安排。

(3)用户分轮错峰、避峰计划优化模型

与供电公司对各个客户管理单位进行错避峰计划优化方案类似,各客户管理单位根据用户可提供的总错峰容量与该客户管理单位分配的总错峰避峰量的大小关系,提供两种错避峰计划的优化方案。

3 实践效果

3.1保障了电网的运行安全性

错峰、避峰计划总量的安排满足了电网的负荷缺口。从尽可能保障用户供电的角度出发,优化安排错峰任务,如果错峰计划仍无法满足系统安全需求时,再优化安排避峰任务。通过基于负荷特性分析的有序用电管理策略的实施,因有序用电方案编制的合理性,泰安电网未发生大面积限电拉路。

3.2保障了客户的用电安全

一些电力用户的部分电气设备需要不间断供电,以保障其工作人员和设备的安全,这部分电气设备需要供电的功率,即为保安负荷。通过基于负荷特性分析的有序用电管理策略的实施,供电企业在保证电网安全的前提下,优先满足各个电力用户的保安负荷需求,再考虑对这些用户采取错、避峰等需求侧管理措施。保证用电安全的原则可以通过统计可错峰、避峰及拉路容量的方法实现。实施至今,未发生因有序用电造成的客户安全事故及投诉事件,维护了供电企业的良好形象。

3.3最大限度减少了因有序用电造成的减收

对方案进行经济性优化时,考虑泰安电网参与错峰、避峰的各客户管理单位的销售电价水平,以泰安供电公司售电收入损失最小为优化目标,在参与错峰、避峰的各个客户管理单位之间优化分配错峰、避峰任务完成电力缺口。在对用户进行缺口划分时,则根据用户的价水平,由低到高进行排序与筛选。2014年,有序用电影响电量2500万千瓦时,减收电费1326万元,平均530.4元/kkWh。2015年,有序用电影响电量2100万千瓦时,减收电费1053万元,平均501.43元/kkWh。有序用电对公司经营效益影响逐渐减小。

4结语

基于负荷特性分析的有序用电管理策略,从需求侧着手,通过分析客户负荷特性,制定合理、可行的错、避峰计划,实施有序用电策略,既能够更有效缓解电力供需紧张的矛盾、确保电网安全可靠运行,也能够保障客户利益、减少不利影响。

参考文献