配电自动化8-负荷控制.ppt

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负荷控制和管理系统电力负荷控制电力负荷控制（LoadControl）LoadControl）是对用户的用电负荷进行是对用户的用电负荷进行控制的技术措施。

可简称为负荷控制或负控技术。

控制的技术措施。

可简称为负荷控制或负控技术。

第一节概述2020世纪世纪2020年代初，电力负荷控制装置由英国开始应用年代初，电力负荷控制装置由英国开始应用2020世纪世纪3030年代，英国、法国、德国等先后研制出多种类型年代，英国、法国、德国等先后研制出多种类型的电力负荷控制装置。

的电力负荷控制装置。

7070年代年代,随着电子技术的发展和计算机的广泛应用，电力随着电子技术的发展和计算机的广泛应用，电力负荷控制由分散型向集中型发展。

负荷控制由分散型向集中型发展。

我国我国2020世纪世纪8080年代出现了电力负荷控制系统年代出现了电力负荷控制系统9090年代中后期，负荷控制系统功能已经得到扩充，成为一年代中后期，负荷控制系统功能已经得到扩充，成为一个实时综合管理系统个实时综合管理系统负荷管理系统负荷管理系统LMLM（LoadLoadManagementManagement）。

）。

为了发挥用户在负荷管理方面的积极作用，又出现了一种为了发挥用户在负荷管理方面的积极作用，又出现了一种新的管理方式新的管理方式需求侧管理需求侧管理DSMDSM（DemandSideDemandSideManagementManagement）。

）。

电力负荷控制的发展为了解决电力供求之间的固有矛盾，提高电网的经济运行为了解决电力供求之间的固有矛盾，提高电网的经济运行指标，保障电网的安全运行。

指标，保障电网的安全运行。

实现负荷管理的目的运用市场模式、强调利益、满足需求原则，引导用户改变运用市场模式、强调利益、满足需求原则，引导用户改变用电方式、用电时间、合理消费、多用低谷电和季节电、用电方式、用电时间、合理消费、多用低谷电和季节电、多采用高效率设备。

多采用高效率设备。

需方管理概念需方管理的主要内容需方管理的主要内容削峰削峰转移负荷转移负荷战略性战略性压负荷压负荷战略性战略性增负荷增负荷形成形成灵活负荷灵活负荷填谷填谷是通过对负荷的直接控制或利用可间断用电的电价等措施，是通过对负荷的直接控制或利用可间断用电的电价等措施，减少高峰需量，从而减少最不经济发电设备的运行，推迟新减少高峰需量，从而减少最不经济发电设备的运行，推迟新的高峰容量，以达到降低电力公司的费用。

的高峰容量，以达到降低电力公司的费用。

如果电力公司拥有充裕的运行费用低的设备容量时，修改季如果电力公司拥有充裕的运行费用低的设备容量时，修改季节性或峰外用电的电价和鼓励采用新工艺，能增加峰外时间节性或峰外用电的电价和鼓励采用新工艺，能增加峰外时间的用电。

的用电。

将分时电价制、大型用电设备的轮用和储热方案等结合起来将分时电价制、大型用电设备的轮用和储热方案等结合起来应用应用是鼓励用户提高用电效率，促进余热发电和其他技术，能降是鼓励用户提高用电效率，促进余热发电和其他技术，能降低整个用电时期的负荷需求量，从而推迟对新容量的需求并低整个用电时期的负荷需求量，从而推迟对新容量的需求并降低平均燃料费用。

降低平均燃料费用。

应用电气新工艺取得可控制的负荷增长应用电气新工艺取得可控制的负荷增长部分用户愿意放弃供电质量和可靠性来换取减少供电费用或部分用户愿意放弃供电质量和可靠性来换取减少供电费用或得到其他奖励。

例如。

预定需量供电，当电力公司根据协议得到其他奖励。

例如。

预定需量供电，当电力公司根据协议要求将需量限制到预定水平时，允许用户在一系列减负荷办要求将需量限制到预定水平时，允许用户在一系列减负荷办法中自由选择一种。

法中自由选择一种。

DSM图图9-19-1DSMDSM负荷管理的目标负荷管理的目标一、负荷一、负荷电力系统的负荷就是系统中各个用电设备消耗功率的总和。

电力系统的负荷就是系统中各个用电设备消耗功率的总和。

第二节负荷管理的基本概念有有功功负负荷荷负荷分类负荷分类按物理按物理性能分性能分按性质分按性质分按重要性及按重要性及可靠性分可靠性分按用电时间分按用电时间分按电能的按电能的生产过程分生产过程分无无功功负负荷荷发发电电负负荷荷供供电电负负荷荷用用电电负负荷荷单单相相负负荷荷三三相相负负荷荷不不平平衡衡负负荷荷冲冲击击性性负负荷荷畸畸变变性性负负荷荷一一级级负负荷荷二二级级负负荷荷三三级级负负荷荷年年负负荷荷季季负负荷荷月月负负荷荷日日负负荷荷时时负负荷荷分分负负荷荷22负荷曲线负荷曲线实际的系统负荷是随时间变化的，反映负荷随时间变化规实际的系统负荷是随时间变化的，反映负荷随时间变化规律的曲线，称为负荷曲线。

律的曲线，称为负荷曲线。

按负荷种类分：

有功负荷曲线、无功负荷曲线；按负荷种类分：

有功负荷曲线、无功负荷曲线；按时间长短分：

日负荷曲线、月负荷曲线、年负荷曲线；按时间长短分：

日负荷曲线、月负荷曲线、年负荷曲线；按计量地点分：

个别用户负荷曲线、电力线路负荷曲线、按计量地点分：

个别用户负荷曲线、电力线路负荷曲线、变电所负荷曲线、发电厂乃至整个地区、整个系统的负荷变电所负荷曲线、发电厂乃至整个地区、整个系统的负荷曲线。

将上述三种特征按需组合，就确定了某一种特定的曲线。

将上述三种特征按需组合，就确定了某一种特定的负荷曲线。

负荷曲线。

（aa）折线形日负荷曲线折线形日负荷曲线（bb）阶梯形日负荷曲线阶梯形日负荷曲线图图9922电力系统日负荷曲线电力系统日负荷曲线负荷曲线中的最大值称负荷曲线中的最大值称为日最大负荷为日最大负荷PPmaxmax负荷曲线中的最小值称负荷曲线中的最小值称为日最小负荷为日最小负荷PPminmin电力系统日负荷曲线，描述了一天电力系统日负荷曲线，描述了一天2424小时负荷的变化情况小时负荷的变化情况（11）负荷率：

电网负荷率一般指的是日负荷率，用一昼）负荷率：

电网负荷率一般指的是日负荷率，用一昼夜内系统的平均负荷与最大负荷之比表示，其中平均负荷夜内系统的平均负荷与最大负荷之比表示，其中平均负荷由日电量除以由日电量除以2424hh后得出。

后得出。

3负荷曲线的主要特性指标负荷率负荷率日平均日平均负荷负荷最大最大负荷负荷定点负荷率：

定义为一日内的平均负荷与所考核时段内的最大负荷之比。

（2）

（2）最小负荷率：

它是测计时段内负荷曲线中最小功率与最小负荷率：

它是测计时段内负荷曲线中最小功率与最大功率的比值。

最大功率的比值。

（3）（3）最大负荷利用小时：

假定测计时段内电压和功率因数最大负荷利用小时：

假定测计时段内电压和功率因数都保持不变，在时段都保持不变，在时段TmaxTmax内，某元件在变化电流下所通过内，某元件在变化电流下所通过的电能等于在最大电流下持续时间的电能等于在最大电流下持续时间TmaxTmax通过的电能，则称通过的电能，则称TmaxTmax为最大负荷利用小时。

为最大负荷利用小时。

（4）（4）年最大负荷利用率年最大负荷利用率：

年最大负荷利用率等于该年最年最大负荷利用率等于该年最大负荷利用小时除以全年小时数，即大负荷利用小时除以全年小时数，即=Tmax=Tmax87608760。

1515min/30min/60minmin/30min/60min需求：

指一个电气设备或系统在需求：

指一个电气设备或系统在1515minmin、30min30min或或6060minmin内的需求或负荷的平均值。

内的需求或负荷的平均值。

在分时计价的系统中，电力是以在分时计价的系统中，电力是以1515minmin、30min30min或或6060minmin的的需求为参考进行定的。

需求为参考进行定的。

415min/30min/60min需求指一个电气设备或系统在给定期限指一个电气设备或系统在给定期限（如如11月或月或11年年）内，内，1515minmin、30min30min或或6060minmin需求的最大值。

需求的最大值。

5最大需求按按1515minmin计算的需计算的需求最大求最大按按6060minmin计算的需计算的需求最小求最小通常使用通常使用3030minmin来来计算最大需求计算最大需求图图9933最大需求随时间段长度变化最大需求随时间段长度变化（11）缓解供电紧张，减轻电网压力，减少拉闸限电。

）缓解供电紧张，减轻电网压力，减少拉闸限电。

（22）防止周波、电压降低，保证电网安全。

）防止周波、电压降低，保证电网安全。

（33）通过调荷，挖掘设备潜力，可减少或不增容，节省）通过调荷，挖掘设备潜力，可减少或不增容，节省设备投资。

设备投资。

（44）降低线损，节约用电。

）降低线损，节约用电。

二、调整负荷的意义三、负荷管理下的多种电价负荷管理下的多种电价负荷管理下的多种电价峰谷峰谷分时分时分季分季电价电价实时实时电价电价单一单一电价电价梯级制梯级制电价电价二分二分电价电价功率功率因数因数电价电价定时定时电价电价根据用电区域、供电电压，将根据用电区域、供电电压，将一天分成若干个时段，每个时一天分成若干个时段，每个时段的电价固定，但却不同、段的电价固定，但却不同、大小取决于该时段的系统负大小取决于该时段的系统负荷曲线的电价体系。

荷曲线的电价体系。

图图9-49-4峰谷分时、分季电价实例峰谷分时、分季电价实例实时电价在每个时段的电价是根据当实时电价在每个时段的电价是根据当时记录到的系统负荷需求实时决定的。

时记录到的系统负荷需求实时决定的。

这种种电价是以用价是以用户安装的安装的电能能计量表量表示出的示出的实际千瓦千瓦时数数为计费依据。

依据。

也叫分也叫分块电价是把用价是把用户每月使用的每月使用的电量分成若干梯量分成若干梯级，各，各级之之间电价不同。

价不同。

规定一个定一个标准功率因数准功率因数值后，用后，用户的的功率因数功率因数值如高于如高于规定定值，减少基本，减少基本电费；如低于；如低于规定定值，增收基本，增收基本电费。

定定时电价又称价又称间断供断供电电价。

价。

这种种办法明确法明确规定用定用户用用电时间一般在一般在电力系力系统的低谷的低谷时间内，也就是每天的内，也就是每天的2222时到次日到次日88时，其它，其它时间禁止用禁止用电。

电价包含价包含kWkW或或kVAkVA等表征等表征负荷容量的收荷容量的收费以及以及kWhkWh收收费两部分。

用两部分。

用户应付的付的电费是两部分之和。

是两部分之和。

11远方抄表及自动计费功能远方抄表及自动计费功能22科学的防窃电功能科学的防窃电功能33负荷预测功能负荷预测功能44线损计算功能线损计算功能四、负荷管理系统的主要功能（一一）降压减负荷降压减负荷已知：

已知：

P=UP=U22/R/R；可见可见电压的变化对负荷影响较大。

电压的变化对负荷影响较大。

电网正常运行状态电网正常运行状态下允许电压在额定值的一定范围内下允许电压在额定值的一定范围内（如如1010）变化，这就为在系统高峰负荷期间，通过暂变化，这就为在系统高峰负荷期间，通过暂时降低有关线路电压来减轻系统的总负荷提供了可能。

时降低有关线路电压来减轻系统的总负荷提供了可能。

实现方法：

在馈电线路的末端，安装一个称为线路电实现方法：

在馈电线路的末端，安装一个称为线路电压传送器压传送器LVT（LineVoltageTransducer）LVT（LineVoltageTransducer）的现场的现场FTUFTU，用以监视降压减负荷期间该点的电压，使之不低于容用以监视降压减负荷期间该点的电压，使之不低于容许的最小值。

此外，线路电压调整器许的最小值。

此外，线路电压调整器VRC（VoltageVRC（VoltageReductionController）ReductionController）接收控制中心发出的控制信号，接收控制中心发出的控制信号，控制线路电压调整器的输入分接头动作。

控制线路电压调整器的输入分接头动作。

第三节负荷控制系统这这是是对对用用户户可可控控负负荷荷（空空调调、热热水水器器、储储热热系系统统、冷冷藏藏库库、冷冷热热水水泵