【《电源及负荷特性分析》5400字】

电源及负荷特性分析目录TOC\o"1-3"\h\u27647电源及负荷特性分析 [58]。其中，RL是指响应电价或者激励机制后，通过直接减小用电来参与电网运营的负荷，该类负荷包括风扇、空调等可直接断电的家用电器。IL指的是在电网处于峰时段或突发情况下负荷中心可以采取断电措施的负荷，此类负荷通常是通过与负荷中心签订合同实现。TL为用电量时段相对自由，能够在一定的周期内进行用电时间转移的负荷，但周期内的用电总量保持不变。（2）按照系统调节目标划分基于调节目标可将负荷分为削峰型及削峰填谷型。其中，前者是指给予一定的削减补偿后，该类负荷在高峰时段削减用电量，但不改变其他时间用电量的负荷；后者既可以在负荷高峰时段减少用电量，又可以在负荷低谷时期增加用电量，具备一定的调节灵活性。（3）按照能量流向划分基于能量的流向可将负荷划分为单向流动型和双向流动型。其中，单向流动型为纯粹的用电负荷，不具备能量上网功能，只具有用电量大小和时长调节性；双向流动型是指具备用电和供电的双向能力，例如储能设备。按照用户的行业类别划分基于用户的行业类别可划分为工业负荷、商业负荷、居民负荷等，作为电力用户群体中的主体部分，该分类方法也是最常见的一种分类依据。1.4.2负荷调节特性分析不同的行业因自身的生产规律与生产属性，其用电受到不同的客观条件限制，没有完全实现需求响应的理论值潜力，且不同行业的负荷响应特点、响应能力也各有差异。工业、商业和居民负荷作为电网负荷侧中的主体部分，只有准确掌握了这几类负荷的相关特性，才能制定有效的互动措施。因此本文根据用户的行业类别将负荷分为工业负荷、居民负荷、商业负荷三类，三类负荷特性对比如表2-4所示。表2-4负荷特性对比负荷种类响应方式响应时间响应容量工业负荷可转移、可削减日前、日内10%～60%商业负荷可削减日前、日内20%～50%居民负荷可转移、可削减日前、日内10%～30%负荷特性分析主要是通过负荷特性指标或历史运行数据进行分析。为了有效描述负荷特性，本节通过某地区负荷历史数据，采用曲线图法、比较法分析了各类负荷的运行特性，深入了解负荷的调节特性，为后文的进一步研究奠定基础。（1）工业负荷特性分析工业负荷作为关乎民生生产大计的主要负荷，具有容量大、用户峰谷分布不规律和区别显著的特点。工业负荷包括轻工业、煤炭、石油、钢铁、电解铝等多种类型繁多的负荷。不同产业类型的工业负荷其峰谷分布差异明显，根据峰谷特性将工业负荷归类为：三峰型、双峰型、平稳型及避峰型，如图2-4所示。图2-4工业负荷峰谷特性曲线图三峰型：该类负荷具有三个生产高峰时段，分别为早、午两个时段和一个相对较低的晚高峰时段，具有一定的负荷弹性，对应于生产班制为三班制生产作息，可对电价变动情况做出一定程度响应的大型制造产业。双峰型：该类负荷具有两个高峰时段，对应于两班制生产的企业，与三班制相比，该类负荷高峰时段相对减少，对于电价等激励措施具有一定的响应能力。平稳型：该类负荷全天连续用电，用电曲线在全天内基本处于平稳，如电解铝等高耗能重工业。其对用电可靠性要求较高，峰谷变化不明显，基本不具备调节能力，对于电价改变或者各种激励措施响应能力较低。避峰型：该类负荷用电时间和用电灵活性较强，电价处于低谷时段能够进行避峰生产，如炼钢厂、水泥厂等。在给予一定经济补偿时该类负荷能够响应调度信号，具有较大的调节潜力。就生产特性而言，大部分的工业负荷都具备柔性调控的能力，该种柔性工业负荷在参与削峰填谷时具有不同程度的调节能力，能够通过加大用电量来促进风电消纳水平，亦可跟踪负荷变化参与削峰填谷。根据其参与系统调峰的特性，可以分为连续型、离散型调峰负荷。工业负荷中的连续型调峰负荷种类较多，主要包括碳化硅、铁合金等重要负荷。虽然该种负荷的爬坡率较小，但在完成调节后就可以进行下一次的功率调节。而在以电解铝为代表的离散型调峰负荷中，该类负荷调节速度快，与连续型不同的是每次调节完成后需要预留一定的时间才可以进行下一次的功率调节，但在调节范围内不会造成任何影响，如图2-5所示。图2-5电解铝/铁合金运行特性曲线图两种负荷的调节特性参数如表2-5所示。表2-5调节特性参数负荷名称类型可调节范围调节速度时间间隔铁合金连续型6.5%～101.8%±8MW/min0h电解铝离散型60%～105%±50MW/min4h以上（2）商业负荷特性分析随着我国产业结构的调整以及生活水平的提高，商业负荷已经成为了我国电力系统峰荷的主要组成部分。与工业负荷相比，商业负荷具有高度集中的分布特点，与分散的居民用户相比，商业用户可以直接进行集中控制和调节，对电价信号和激励措施能够做出积极响应，具有可观的调节效益。商业负荷中大部分的负荷为集中的空调、照明负荷等。由于商业用户所构成的商业系统及运营模式相对统一，其所在的各个地区负荷运行特性较为相似。图2-6所示为某地区6月和7月商业用电的日平均负荷曲线图，相较于工业负荷，商业负荷的用电量较少，且用电曲线波动的周期性不明显，具有一定的季节特性。和6月相比，7月的负荷明显增加。图2-6某地区商业用户6月～7月日平均负荷图2-7所示为该地区商业负荷的日平均负荷曲线，根据曲线特性可以看出：与工业负荷相比，商业负荷没有出现大幅度的变化，连续性较好，表明该地区没有大功率的生产设备。此外，根据曲线走势可知，在8:00和18:00两个时段左右，负荷曲线出现了较大程度的变化，与商业负荷正常工作时间保持一致。图2-7某地区商业用户日平均负荷曲线本节还选取了该地区某超市和某商业中心分别于5月3日和8月3日的负荷曲线进行对比，如图2-8所示。从中可以得知，两家商业用户在营业时段的负荷在温度较高的夏季时期有明显的提高，可以看出这个时候空调等降温负荷占据了较大比例的负荷。图2-85月3日和8月3日各商业负荷曲线（T1:25℃;T2:33℃）作为商业用户中的主要负荷，空调负荷的调控方式为调节设定功率和设定温度两种方式，在负荷高峰时期，可以通过智能调控的方式对空调负荷实现分钟级的调节，进而有效参与优化调度，其调节特性参数如表2-6所示。表2-6调节特性参数设备设备占比调控策略调节速度响应时长空调40%调节温度、功率分钟级0.5h～1.0h（3）居民负荷特性分析随着经济的发展和居民生活质量的提高，越来越多的家用电器出现在居民用户家庭的日常生活中，居民负荷中主要用电设备包括照明、洗衣机、冰箱、空调等各类负荷。居民负荷曲线的形状和大小，与居民的经济收入水平、城市规模大小、人口分布密度以及该地区的气候条件等因素有关。在夏季，居民负荷主要以空调负荷为主，冬季主要以热水器和电采暖负荷为主，此类负荷用户用电特性灵活，容易受到价格信号和激励机制等措施的引导，具有可观的调节能力和调节潜力。居民用户中主要的可调节负荷的调节方式、调节速度和响应时长如表2-7所示。表2-7居民负荷可调节特性主要设备负荷占比调控方式调节速度响应时长空调30%～50%调节功率、温度分钟级0.5～1.0h照明10%～20%调节功率分钟级0.5～1.0h热水器10%～20%调节功率、温度分钟级、秒级0.5～4.0h如图2-9所示，选取该地区居民负荷的夏季、冬季典型日负荷曲线进行对比可知，同工业负荷和商业负荷相比，居民负荷的两个负荷高峰不是很明显，且峰荷和谷荷的负荷波动较小。图2-9夏季/冬季典型日居民负荷曲线夏季典型日的负荷高峰分别位于10:00-16:00和晚上20:00-凌晨4:00两个时段，由于晚上照明、空调等各种家用电器的使用，第二个高峰时段相对较高。而与夏季典型日比较，冬季典型日的负荷高峰时段和持续时间