第二章电力系统的负荷

第二章电力系统的负荷©

绯平阿库丁

1负荷的表

•掌握负荷的表示方法、负荷曲线和负荷曲线的类型以及各类负示方法

荷曲线的作用；

c掌握最大负荷利用时间的物理意义；

♦熟悉负荷特性，了解负荷的数学模型；

2负荷特性

♦熟悉谐波分析中常用的若干特征量和电力系统中主要谐波源及与模型

其特点。

＜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以及负荷特性。

售妻，3电力系统

中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭

负荷的分类和基本定义

综合负荷

——电力系统用户用电设备所消耗电功率的总和。1负荷的表

示方法

供电负荷

一综合负荷和电力网功率损耗之和。

发电负荷

一供电负荷与厂用电之和。

2负荷特性

与模型

综合负荷

供电负荷

电力网的

发电负荷

功率损耗3电力系统

厂.用电中的谐波

2电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或溪天学

2-1负荷的表示方法

O电力系统的负荷

有功负荷（有功功率）

2负荷特性

与模型

无功负荷（无功功率）

有功功率的定义？

3电力系统

中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

2-1负荷的表示方法

口有功功率

把电能转换为其他能量（机械能、光能、

热能等）并在用电设备中真实消耗掉的功率

无功功率的定义?2负荷特性

与模型

0无功功率

并不做功，只是用来完成电磁能量的相互交

3电力系统

换所需的功率。中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

、负荷功率

b

负

C2负荷特性

荷与模型

p

3电力系统

中的谐波

5

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天母

向量图

a

固定轴

02负荷特性

与模型

单相复数功率Ip

3电力系统

Sp=UJp—Sp=P+jQ中的谐波

6电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天安

、负荷功率

Sp=U,Ip=UI/(a+(-B))

=UJzN(a-。)

=UpIpN(p

=U,Ipcos(pU,I,sin(p

2负荷特性

与模型

jpP=UIcos(p

0

1Q-UIsin9

3电力系统

中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

口负荷曲线

中的请波

8电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

二、负荷曲线.

口负荷曲线的分类

有功负荷曲线

①按功率性质.

,无功负荷曲线

日负荷曲线季负荷曲线

②按时间•2负荷特性

与模型

月负荷曲线年负荷曲线

用户负荷曲线

③按负荷范围<地区电网负荷曲线

3电力系统

、电力系统负荷曲线中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭

（一）日负荷曲线

V实际中只能得到离散时间的实测（或估计）值，因此一般用

2负荷特性

与模型

3电力系统

中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天安

O日负荷曲线

苗述一天24小时内负荷随时间变化规律的

曲线。

日最大负荷

日最小负荷2负荷特性

与模型

峰荷

腰荷

基荷

3电力系统

中的谐波

11电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或溪天学

（一）日负荷曲线

口峰谷差

——日最大负荷Px和日最小负荷Pin的差值。

口日用电量

日有功负荷曲线所围成的面积。2负荷特性

与模型

3电力系统

中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或溪天学

（一）可负苻幽线

口日平均负荷

----------FTf------1

匐二

尸”=五z研

0负荷率口最小负荷系数2负荷特性

与模型

3电力系统

F中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

（一）可负苻曲线

ka与负荷特性

>k、a值愈小,表明负荷波动

愈大,发电机的利用率愈差，

负荷特性愈差。

K、a值愈大，表明负荷波动

愈小,发电机的利用率愈好，

负荷特性愈好。

电力系统运行应采用“削峰填

谷'’等措施，尽量使得k、a趋

中的谐波

近于1。

14

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或溪天学

（一）日有功负荷曲线

0日负荷曲线的作用

炮口预荷

安排日发电计划

确定各发电厂的

发电任务及系统的2负荷特性

与模型

运行方式

,-ZUU+zuiMzw〉zuB-zuq

计算用户日用电+206+20J6-+207+2006+209

6%----------------------------------------------------------01-

量等0123456789101112131415161781920212223时

3电力系统

某省电网2000—2009年典型日负荷曲线中的谐波

15电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或溪五学

（二）年负荷曲线

2负荷特性

与模型

3电力系统

年持续负荷曲线中的谐波

-八-7-

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或酒大学

（二）年负苻曲婉

6年最大负荷曲线的定义

——描述一年内每月

（或每日）最大有功负

2负荷特性

荷随时间变化情况的曲与模型

线。

3电力系统

年最大负荷曲线中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或溪天学

（二）隼负荷曲线

0年最大负荷曲线的作用

》制订发电设备的检修

计划。检修机组应尽

量安排在负荷量小的

2负荷特性

时段；与模型

为新建或扩建电厂的

容量提供依据。

3电力系统

年最大负荷曲线中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

（二）年负荷曲线

0年持续负荷曲线的定义

按一年内系统负

荷数值的大小及其

累计小时数顺序由

2负荷特性

大至小排列而成的与模型

曲线。

3电力系统

年持续负荷曲线中的谐波

19

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

（二）年负荷曲线

0年持续负荷曲线的作用

安排发电计划及进

行可靠性估计。

计算用户全年的耗2负荷特性

与模型

电量

C8760

A=IPdt

3电力系统

年持续负荷曲线中的谐波

20电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

（二）年负荷曲战

口最大负荷利用时间

中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或流式4

表2-1各类用户的Tmax

负荷类型Tmax(h)

户内照明及生活用电2000^3000

单班制企业用电1500^2200

两班制企业用电3000~45002负荷特性

与模型

三班制企业用电6000^7000

农灌用电1000^1500

3电力系统

中的谐波

22电气工程基础（上册）主讲教师:徐箭或满天学

2-2负荷特性与模型

O负荷特性的定义

——反映负荷功率随系统运行参数（电压或频

率）的变化而变化规律的曲线或数学表达式。

静态特性一一反映电压和频率缓

慢变化时负荷功率变化特性

负荷特性

动态特性反映电压和频率急

剧变化时负荷功率变化特性

3电力系统

中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或虚大卡

2-2负荷特性与模型

O负荷特性主要研究方法一一实测法、辨识法

（D实测法

通过改变系统频率和电压来获取负荷有功

和无功特性曲线

需要大量测点，测点电压变化要大于±10%

实测中要求变化频率，更加困难。

实测法的难度较大，一般不使用这种方法。

3电力系统

中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或溪天学

2-2负荷特性与模型

实测法负荷特性曲线

6kV综合中小工业负荷的静态特性

（a）电压静态特性（b）频率静态特性

3电力系统

中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或溪天母

2-2负荷构性与模型

（2）辨识法

1负荷的

一将负荷当成一整体，根据现场采集的测量不方法

数据，确定负荷模型的结构，然后辨识所采集

的数据得出模型所需参数。

最小二乘法

常用的辩识方法卡尔曼滤波法

非线性递归滤波法3电力系统

中的谐波

26电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或溪天母

东北电网500kV人R缸路试验

1负荷的表

示方法

3电力系统

中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或溪天学

2-2负荷特性与模契

。负荷模型

1负荷的表

示方法

在电力系统分析计算中对负荷特性所作的物

理模拟或数学描述。

3电力系统

中的谐波

28电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

一、负荷的静忐特性

反映电压和频率缓慢变化时负荷功率变

化的特性。

P=F,（UG

Q=F0（U,f）

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

一、负荷的各忠特性

O负荷静态特性常用近似模型

多项式示方法

＜塞函数

恒定阻抗

O负荷静态模型的使用范围

＞电力系统的潮流计算

频率稳定、电压稳定分析计算

f无功优化补偿等分析计算3电力系统

中的谐波

30电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

时运走。填写试验记录表，参加人签名，试验人员为：监理方、建设方、蒙电二

建、准能砰电二期项目部负责人。

6.2烟囱安装技术交底内容：烟囱电动提升平台安装及拆除施工方案、机械吊装

信号联系要明确，主要联系方式有：对讲机、手语、吹信号哨子。夜间吊装要有足够

的照明。安装设专人统一指挥，不违返操作规程和违章作业，牢记安全第一，预防为主

的思想，高空作业系牢安全带，戴好安全帽等。

7烟囱上人爬梯及信号平台安装

7.1暗梯预埋、信号平台埋件的预埋顺序与方法

7.1.1暗梯预埋。筒体在施工过程中注意预埋件的埋设，如爬梯、信号平台及避

雷针的预埋件，其中以信号平台的预埋件较多，而且对精度要求也比较高。7.1.2信号

平台埋件的预埋顺序与方法：按照预埋件数量，在外模板上分好尺寸，并按照标高要

求，用水平仪找平.用红漆标出，随后埋入暗椎，紧贴外模，埋入前暗梯内塞满黄油，用塑

料带包口。

一、负荷的静&特性

1（一）多项式负荷静态特性

p;心&国

-rC1-r•—….-----

ud(77人无【九

」L

U

窗以5+气砧

负荷的电压特性负荷的频率特性

3电力系统

中的谐波

31电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

7.1.4三角支架和平台板制作后预镀锌，并吊运于操作平台上，安装时用小型卷扬

机及绳子逐个放下。

注：小型卷扬机安装爬梯及信号平台时,结合爬梯位置可随时安装加固。7.1.5上

下暗梯出模后，及时找出并清理。

7.1.6在下层外吊脚手板上安装三角支架将螺栓拧紧。

7.1.7放开吊脚手架下部的安全网。

、负荷的静态特性

>1一恒定阻抗负荷；2—恒定电流负荷；3一恒定

功率负荷；

>A,,B,,Cp,A2,BO,CO分别为恒定阻抗、恒定电流和

3电力系统

恒定功率负荷占总有功负荷和总无功负荷的百分数中的谐波

33电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭

7.1.9筒身继续施工，待吊脚手架下部距三脚架顶部300mm左右时安装信号平

台板。

7.1.10提升架提升到一定高度后，安装信号平台栏杆，并补锌。

8爬梯安装

8.1爬梯安装。爬梯随着筒体施工及时安装。一般与外吊脚手架的距离在

1.25m-5m之间。

8.2爬梯暗梯预埋时，垂直度应严格掌握，使安装后爬梯在同一直线上。

9避雷针安装：

9.1在筒壁施工到顶后，避雷针即可安装，安装好后按图纸要求进行电阻测试。

10烟囱航空标志灯的安装

一、负荷的静态特性

（二）哥函数式负荷静态特性

一

频

电.4…缸,、Pf

，X1)I__率

一MU、)(fii特

性

系

数

七平

①。2.、

JN)

队）3电力系统

中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满大学

一、负荷的静态特性

口电压特性系数的物理含义

当负荷功率和频率均为额定值时,功率对

电压的变化率，即

d(P/&)d(0/QJ

4=()

d(U/d"4L

3电力系统

中的谐波

36电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

一、负荷的静态特性

。频率特性系数的物理含义

—当负荷功率和电压均为额定值时,功率对小方法

频率的变化率，即

d(P/a)

3电力系统

中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭我满兵詹

——负荷特性常用基函数形式表示，因为基函

数式中的哥系数Pu、QuP、Q比多项

式中的各系数Ap、Bp、Cp^Ao、Bo、Co

容易确定。

3电力系统

中的谐波

38电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

用用负荷的典翘黔态特性参数

P,QPQ1负荷的表

白炽灯1.600.000.000.00示方法

灾光灯1:003.001:00-2.80

家用电器0.301.800.10-1.60

冷冻器0.802.500.60-1.40

电视机2.005.200.00-4.60

电阻型加热2.000.000.000.00

器

感应电动机0.100.602.80180

（满载）

1.802.20-0.300.60

中的谐波|

冶炼炉1.902.10-0.500.00

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满央老

、负荷的静态特性

（三）恒定阻抗式负荷静态特性

1负荷的表

•—1-、i,

Z=R+jX=R+j2nfL小方法

u2u2

Q=—---------7X=---------T(2限

店+(2皿)2斤+(2切43电力系统

中的谐波

40电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满火辱

、负荷的繇态特性

恒

定1负荷的表

示方法

阻0-2m几x=+)

抗

(2矶)

a

事

函

数

datd

3电力系统

Pu=Qu=2中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或建大学

一、负荷的伸态特性

J对于感性阻抗，当系统频率偏差很小时

Dd(P/R)(2吼)2

If-2

R2+Q讨1)2

d(VflJfx)/U=UN

-2sin26—cos2(p-1

d(Q/Q)

Qcos2(p

d(flfx)3电力系统

U=UN中的谐波

电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

一、负荷的静态他性

。对于容性阻抗，同理可得

P=Q=2

P=l-cos2(p

Qi=-cos2(p

­13电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或溪天学

一、负荷的静态特性

I负荷的表

示方法

恒定阻抗模型最简单，可大大提高分析计算

的速度，但与实际情况的误差较大。

通常只在负荷容量小、端电压波动不大、

精确度要求不高的情况下使用0

3电力系统

中的谐波

44电气工程基础（上册）主讲教师：徐箭或满天学

思考题？

试证明P24的式(2・19)〜(2・22)

3电力系统