因用户用电的随机性,电力负荷是时刻在变化的,故了解这种变化,找出其随时间而变化的规律及工作特点,才能确定用电负荷的所需电量的大小。为了直观起见,通常以负荷曲线来表示。
常用的负荷曲线主要有以下3种:
(1)日负荷曲线
日负荷曲线表示某用电负荷的日负荷曲线,它可由运行记录日志或自动记录仪的有关数据给出。日负荷曲线表明电力负荷在一天24h的变化情况,因用户取用有功功率的同时也取用无功功率,图中实线为有功日负荷曲线,虚线为无功日负荷曲线,如图2.1(a)所示。
从图2.1(a)中看出,有功、无功负荷曲线形状基本相似,但由于变压器、电动机取用的励磁无功功率,只与网络电压有关而与负荷无关,因此有功负荷变化时,无功负荷并不成比例地变化。无功负荷曲线比有功负荷曲线平坦。
图2.1 日负荷曲线
为了简化计算和便于在运行中绘制负荷曲线,常把连续变化的负荷看成在测量的某一时段内是不变的,然后取那一时段的平均值,绘制成阶梯形曲线,时间间隔越小,越能表示出负荷变化的实际情况。一般时间间隔取为30min(0.5h平均负荷曲线:将每间隔0.5h有功电能表的读数,除以30min,求得有功平均值,然后在以纵轴为有功、横轴为时间的直角坐标系中逐点描绘而成)。
负荷曲线下面的面积就表示该负荷消耗的电能,如图2.1(b)所示。为了表示有功负荷变化的大小,常用负荷系数Kβ来表示有功负荷的变动程度(Kβ也称负荷率),即
式中 Pav——日负荷平均值;
Pmax——日最大负荷。
Kβ值小于1。值越大,表示有功负荷变化程度越小;反之,表示有功负荷变化程度越大。(www.daowen.com)
(2)年最大负荷曲线
在电力系统的运行和设计中,不仅要根据以往运行规律及经验预测一天之内负荷的变化规律,而且还要预测一年之中负荷的变化规律。最常用的是电力系统年最大负荷曲线。它反映了从年初1月1日起至年终12月31日止,系统逐日(或逐月)综合最大负荷的变化规律。我国北方最大负荷曲线如图2.2所示,夏季负荷比较小些,但若季节性负荷如农业排灌、防暑降温等负荷较大时,也可能使夏季负荷反而增大。
年最大负荷曲线反映了负荷在一年中按时间顺序变化的规律。
(3)年持续负荷曲线
将一年(8760h)各个时间发生的不同负荷值按由大到小的顺序排列组成的负荷曲线,称为年持续负荷曲线。年持续负荷曲线反映了全年负荷变动与负荷持续时间的关系。
图2.2 我国北方年最大负荷曲线
图2.3 年持续负荷曲线
在网络规划设计中,经常用到年最大负荷利用小时数Tmax。其意义为:按最大负荷Pmax持续运行,经过Tmax时间所消耗的电能,恰好等于全年实际所消耗的电能W。例如,在年持续负荷曲线图2.3中,虚线与实线所括面积相等,则虚线在时间轴上的持续时间,即为Tmax。年最大负荷利用小时数的大小,在一定程度上是反映了实际负荷在一年内变化的程度。
如果负荷曲线比较平坦,即负荷随时间的变化比较小,则Tmax的值较大;如果负荷变化剧烈,则Tmax的值较小。此外,Tmax从另一侧面反映了用电设备利用率的大小。其值可查手册或根据经验值来取。
例如,户内照明及生活用电Tmax=2000~3000h;农业用电Tmax=2500~3000h;单班制企业Tmax=1800~2500h;两班制Tmax=3000~4500h;三班制Tmax=5000~7000h。
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