配电网规划负荷预测培训讲义

1 负荷预测 2 内容提要 前 言主 题后 话 3 工程咨询是遵循独立、科学、公正独立、科学、公正的原则，运用多学科知 识和经验、现代科学技术和管理方法，为政府部门、项目 业主及其它各类客户提供经济社会发展和工程项目决策与 实施的智力服务智力服务。 规划是在一定时期内为实现 一定的目标或解决现实中存 在的问题而进行的谋划谋划。 1.电网规划的概念 前 言 4 概况介绍 现状分析 历史分析 预测方法 预测结果 校 核 规划原则 技术原则 总体平衡 分区平衡 选址原则 选址方法 选址结果 现状分析负荷预测技术原则电力平衡变电站选址 高压网规划中压网规划专项规划投资估算规划结论 远景规划 近期规划 远景规划 近期规划 中间年规划 项目列写 调度规划 通信规划 工程单价 投资估算 主要结论 相关建议 中间年规划 项目列写 自动化规划 通道规划 成效分析 2.电网规划的主要内容及流程 前 言 5 负荷预测概念：负荷预测概念： 从已知的用电需求出发，考虑政治、经济从已知的用电需求出发，考虑政治、经济 、气候等相关因素，对未来的用电需求做出的预测，包括负荷预、气候等相关因素，对未来的用电需求做出的预测，包括负荷预 测、电量预测、负荷曲线预测等。测、电量预测、负荷曲线预测等。 负荷预测的关键：给出负荷预测的关键：给出何时、何地何时、何地将发生将发生何种特点何种特点的电量负的电量负 荷荷数值数值。 负荷预测的基本目的：提出对负荷预测的基本目的：提出对电网容量、可靠性电网容量、可靠性及其及其分布分布与与 时间时间要求，指导变电站选址定容、目标网架规划方案制定。要求，指导变电站选址定容、目标网架规划方案制定。 负荷预测的分类：负荷预测的分类：短期、中期、长期短期、中期、长期；系统、空间系统、空间 前 言 3.负荷预测 6 前 言 4.负荷预测的需求分析及主要内容 主网规划高压配网规划中压配网规划 总电量负荷 分县市电量负荷 总电量负荷 分区负荷预测 负荷分布预测 总电量负荷 负荷分布预测 1）负荷预测年限与规划年限一致 2）负荷预测深度按规划内容要求 7 负荷预测很难负荷预测很容易 负荷预测受多 种因素的影响 负荷预测or太极？ 受多种因素影响，未来发 展不确定，给出一个简单 的数值很容易 1）市场经济条件下，经济 社会发展受大环境影响 2）政策风险的影响 3）金融危机的影响 4） 前 言 8 主 题 系统负荷预 测 空间负荷 预测 推荐预测方 法 基本概念注意事项 9 一、基本概念 1 1、负荷、负荷 2 2、电量、电量 3 3、负荷的分类、负荷的分类 4 4、电量的分类、电量的分类 5 5、负荷曲线、负荷曲线 6 6、同时率、同时率 7 7、最大负荷利用小时数、最大负荷利用小时数 8 8、负荷密度指标、负荷密度指标 10 一、基本概念 1、负荷 无功功率 视在功率 有功功率 为产生磁场所消耗的 功率称为无功功率 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 功率 电力负荷是指电力系统中，在某一时刻所承担的各类电力负荷是指电力系统中，在某一时刻所承担的各类 用电设备消费电功率的总和（用电设备消费电功率的总和（kVAkVA）。）。 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；普通白炽灯和电热炉，不消耗无功，功率因数 等于1。 11 一、基本概念 电量是指用电设备所需电能的数量（电量是指用电设备所需电能的数量（kW·hkW·h） 2、电量 无功电量 kVr·h 有功电量 kW·h 电 量 12 一、基本概念 2、电量 电量 电量是一个累计值 ，是一段时间内的 用电总和 负荷 负荷是一个瞬时值， 是网络中某一时刻的 功率 13 1）按电力负荷所属行业划分(九大类 ) n城乡居民生活 3、负荷的分类 一、基本概念 n国民经济行业 用电负荷 1.农业（农、林、牧、渔） 2.工业 3.建筑业 4.交通运输业、仓库、邮政业 5.信息传输、计算机服务和软件业 6.商业、住宿和餐饮业 7.金融、房地产、商务及居民服务业 8.公共事业及管理组织 14 u工业用地负荷 u居民生活用地负荷 u负荷商业金融用地负荷 u行政办公用地负荷 u交通运输用地负荷 u文化娱乐用地负荷 u教育科研用地负荷 u 2）按不同用地性质划分 3、负荷的分类 一、基本概念 15 感性负荷 容性负荷 感性负荷指负载是线圈，一般常见的都 是感性负载，需要消耗很多无功功率，因 此需要进行补偿，以提高功率因数，降低 线路损耗。电机就是很典型的感性负载。 容性负荷指负载是电容。多数网络元件 、负载消耗无功功率，而这些无功功率由 发电机传送是不合理的，需要在消耗无功 功率的地方产生无功功率，这就是无功补 偿。 3）按负载性质划分 3、负荷的分类 一、基本概念 16 u110kV用户负荷 u35kV用户负荷 u10kV用户负荷 4）按电压等级划分 3、负荷的分类 一、基本概念 17 类负荷 类负荷 类负荷 关系到国民经济的命脉及人民生命财产 的安全，由于停电或突然停电造成的损失 太大，故而这类用户是必须保证高度供电 的可靠性。 在国民经济中的地位相比之下，不如一 类用户重要，计划停电或事故停电虽然会 造成较大的损失，但是这种损失是可以挽 回的，一般情况下，电力系统至少要对这 类用户提供中等程度的供电可靠性。 在国民经济中地位很低，与人民的生命 财产安全并无关系,中断这类负荷的供电, 带来的损失最小，因此，这类用户的供电 可靠性是最低的。 5）按供电可靠性划分 3、负荷的分类 一、基本概念 18 公网负荷 用户负荷 当规划仅涉及到10kV及以上的配电系统时，不 必对10kV供电负荷和380V供电负荷加以区分，但要 求对35kV及以上的供电负荷进行单独处理。 一般来说，相对于10kV和380V供电的负荷而言 ，35kV的供电负荷一般为大负荷用户。 6）按用户性质划分 3、负荷的分类 一、基本概念 19 7）按电能的生产和销售过程划分 3、负荷的分类 一、基本概念 用电负荷 供电负荷 发电负荷 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。 20 一、基本概念 4、电量的分类 1）按电力电量所属行业划分(九大类 ) 2）按电压等级划分 3）按国民经济产业划分 第一产业电量 第二产业电量 第三产业电量 居民生活电量 21 全社会 用电量 购电量 售电量 供电量 网损 电量 电量分类 一、基本概念 4、电量的分类 4）按电能的生产和销售过程划分 22 u全社会用电量：在给定时间内某区域内所有消耗电量 的总和（包括自发自用部分） u供电量：发电公司（厂）上网电量 + 外购电量 + 电 网输入电量电网输出电量 u售电量：所有终端客户的抄见电量 u发电公司（厂）上网电量：指本地区统调电厂（独立 发电公司、直属电厂、地方电厂）记录的上网电量 一、基本概念 4、电量的分类 4）按电能的生产和销售过程划分 23 u外购电量：指各供电（电力）公司从本公司供电区域 外的电网购买的电量。 u电网输入电量：主要是高于本供电区域管理的电压等 级的电网输入电量。 u电网输出电量：指各供电（电力）公司从本公司供电 区域向外部电网输出的电量。 u网损耗电量：所有送电、变电和配电环节所损耗的电 量，称为电力网的损耗电量 一、基本概念 4、电量的分类 4）按电能的生产和销售过程划分 24 一、基本概念 负荷曲线是指在某一时间段内描绘负荷随时间负荷曲线是指在某一时间段内描绘负荷随时间 的推移而变化的曲线。的推移而变化的曲线。 按负荷性质可绘制有功和无功的负荷曲线；按按负荷性质可绘制有功和无功的负荷曲线；按 负荷持续时间可绘制日、月和年的负荷曲线；按负负荷持续时间可绘制日、月和年的负荷曲线；按负 荷在电力系统内的地点可绘制个别用户、电力线路荷在电力系统内的地点可绘制个别用户、电力线路 、变电站、发电厂乃至整个地区、整个系统的负荷、变电站、发电厂乃至整个地区、整个系统的负荷 曲线。曲线。 5、负荷曲线 25 一、基本概念 5、负荷曲线 P P maxmax P P minmin P P t t 87608760 峰荷峰荷 P P avav 基荷基荷 峰谷差峰谷差 腰荷腰荷 全年消耗的电量全年消耗的电量A A Y Y 为为 全日消耗的电量全日消耗的电量A A D D 为为 平均负荷平均负荷P Pav av为 为 有功负荷率为有功负荷率为 无功负荷率为无功负荷率为 26 一、基本概念 1 1）日负荷曲线）日负荷曲线 日负荷曲线表示一天日负荷曲线表示一天24h24h内负荷变化的情况，此曲线可用于决定内负荷变化的情况，此曲线可用于决定 系统的日发电量。系统的日发电量。 5、负荷曲线 27 一、基本概念 2 2）年最大负荷曲线）年最大负荷曲线 表示从年初到年终的整个表示从年初到年终的整个1 1年内的逐月（或逐日）综合最大负荷年内的逐月（或逐日）综合最大负荷 的变化情形。的变化情形。 5、负荷曲线 年最大负荷曲线 P P maxmax P P minmin 28 一、基本概念 6、同时率 电力系统每一时刻的电力负荷都是由其所供各电力用户同一时刻的负电力系统每一时刻的电力负荷都是由其所供各电力用户同一时刻的负 荷构成的。考虑到电力用户达到峰值负荷的时间具有一定的分散性，例如荷构成的。考虑到电力用户达到峰值负荷的时间具有一定的分散性，例如 ：居民生活用电负荷可能在晚上达到峰值，而工业用电负荷更可能在白天：居民生活用电负荷可能在晚上达到峰值，而工业用电负荷更可能在白天 达到最大。这种时间上的分散性使得系统峰值负荷总是小于其所供用户峰达到最大。这种时间上的分散性使得系统峰值负荷总是小于其所供用户峰 值负荷的简单求和。电力系统中负荷同时率的概念正是针对这一问题提出值负荷的简单求和。电力系统中负荷同时率的概念正是针对这一问题提出 的，即：的，即： 式中：式中： 为同时率；为同时率； 为实际峰值负荷；为实际峰值负荷； 表示所供用户的峰值负荷表示所供用户的峰值负荷 ； 为所供电力用户总数。为所供电力用户总数。 29 一、基本概念 6、同时率 获得负荷之间同时率的一种常用的方法是统计方法。通过对各类用户大获得负荷之间同时率的一种常用的方法是统计方法。通过对各类用户大 量经验数据的统计、积累，可总结出同时率与各类电力用户数目之间的对量经验数据的统计、积累，可总结出同时率与各类电力用户数目之间的对 应关系，如图所示。应关系，如图所示。 30 一、基本概念 6、同时率 v 某市用户间同时率计算曲线 某市用户间负荷 同时率为0.81 31 一、基本概念 6、同时率 v 某市10kV线路同时率调查 序号 变电站 名称 电压等级 （kV） 容量组成 （MVA ） 容量 （MVA ） 最大负荷 线路最大负 荷（MW） 线路同时 率 有功 （MW ） 无功 （MVar ） 1碧浪变1102×31.56317.652.9232.390.54 2埭溪变1101×31.531.520.448.2130.670.67 3东郊变1102×31.56327.598.9457.570.48 4横街变1101×404021.4911.8333.550.64 5华侨变1102×408026.349.5956.60.47 6嘉业变1102×408041.327.7683.330.5 7菱湖变1102×31.56325.5511.7236.960.69 8龙溪变1102×408017.1210.3378.740.22 9仁舍变1102×408043.124.373.590.59 10塘南变1101