地区夏季供电负荷的研究

施 健 王 勇

（宜兴市供电公司，江苏 宜兴 214206）

电网最高负荷预测是需求侧管理中的重要内容，电网最高负荷具有地域经济和气温变化的两维性，一般的往年直接比较法和空调设备统计都无法全面反映夏季的高温空调负荷特征。本文通过地区有关历史数据进行统计研究，建立了该地区电网夏季最高负荷与常温负荷的关系，电网夏季最高负荷与日最高温度关系，其计算方法可准确测算高温空调负荷变化情况。在低压系统运用该方法，利用常温负荷数据可精确预测配电变压器夏季最高负荷，为配电变压器容量配置提供一种新的依据。

1 负荷分析

1.1 电网夏季最高负荷与常温负荷关系

2010年典型日选择，夏季最高气温连续超过34℃出现在7月16－21日，由于7月20日典型日电网运行方式有变化，本次分析选择日平均负荷次之的7月17日数据。同时将5月8日、6月8日、9月25日数据进行求平均值作为常温负荷数据，如表1所示。

表1 2010年典型日选择

高温空调负荷是指由于夏季气温升高比常温情况下增加的负荷，其最高发生在晚高峰20:50 左右，约为40 万kW，约占网供最高负荷的35.4%。次高峰发生在午后12:30，约为35 万kW，约占午后网供最高负荷的32.2%。日平均夏季高温（空调）负荷约为26.3 万kW，约占网供日平均负荷的26.7%。如图1所示。

图1 2010年高温（空调）负荷曲线

2011年典型日选择，夏季最高气温连续超过34℃出现较多，由于节能应急用电天数较多，本次分析选择8月3日和8月11日时点最大数据进行统计分析。同时将5月8日、6月8日数据进行求平均值作为常温负荷数据。如表2所示。

表2 2011年典型日选择

高温空调负荷最高发生在晚高峰20:15 左右，约为49 万kW，约占网供最高负荷的38.8%。次高峰发生在午后11:50，约为39 万kW，约占午后网供最高负荷的32.3%。日平均夏季高温（空调）负荷约为30.5 万kW，约占网供日平均负荷的26.9%。如图2所示。

通过数据分析，电网夏季最高负荷分离成常温负荷和高温空调负荷两项。常温负荷与业扩增容有关，该数据增长率可有常温负荷数据计算获得。高温空调负荷主要受日最高温度变化影响较大，研究电网夏季最高负荷与日最高温度关系成为准确负荷预测的关键。

图2 2010年高温（空调）负荷曲线

1.2 电网夏季最高负荷与日最高温度关系

1）最高负荷出现时段分析

由于2011年日最高温度在34℃左右天数较多，将2011年数据按照夏季最高温度排序，最高负荷按照午后和晚上分别统计，如图3所示。

图3 2011年最高负荷特性曲线

日最高温度在33℃以下，一般午后最高负荷高于晚上最高负荷，晚上空调负荷未全部上来；日最高温度在33℃以上，晚上最高负荷经常高于午后负荷，晚上空调负荷上升明显。根据日最高温度在33℃以上晚上最高负荷和日最高温度关系，可测算地区最高极限负荷。

2）典型日选择及分析

从不同的温度区间选取最高负荷较大的九天作为典型日，如表3所示。

通过图表透视发现，日最高温度在33℃以下，最高负荷变化不明显，所以舍去前面三个典型日数据，选取第四、第九典型日作为依据，可得出最高负荷和日最高气温的近似线性关系，如图4所示。

2010年 2011年日期 最高温度最高负荷最高 负荷 最高 温度日期 7月29日 25.8 750 898 26.0 8月27日8月29日 27.9 793 910 28.8 7月5日8月23日 31.2 944 1074 31.4 7月27日7月10日 33.0 971 1125 34.1 7月28日7月15日 33.5 1000 1174 35.5 8月9日7月16日 35.2 1059 1206 36.2 8月5日7月18日 35.8 1080 1218 37.0 8月11日7月19日 37.0 1110 1244 38.1 8月2日7月17日 37.6 1121 1255 39.3 8月3日

图4 最高负荷与最高温度特性曲线

2010年夏季高温期间，最高温度每升高一度最高负荷增加3.3 万kW，2011年夏季高温期间，日最高温度每升高一度最高负荷增加2.5 万kW，低于往年的主要原因是高温发生在8月上中旬，期间由于节能减排对部分企业实施停限电措施，最高负荷增长有所放缓。根据近似线性关系计算结果和日最高温度情况，可测算高温空调负荷。

1.3 低压高温负荷与常温负荷关系

2011年，选择无专变线路和专变容量不超过总装机容量10%的线路，通过8月3日和5月8日全天负荷统计分析。如表4所示。

综合以上数据统计，夏季最高低压负荷与常温最高低压负荷比率城区为3.07，农村集镇为2.66，农村为1.74。

配电变压器容量一般按照低压用户容量经配置系数折算配置，实际应用中经常出现配置容量小于配变容量但配变却超容和配置容量大于配变容量但配变却欠载情况。根据夏季最高低压负荷与常温最高低压负荷比率关系，可通过测试常温负荷来测算夏季最高负荷，提前准确配置配电变压器容量。

表4 低专变容量线路最高负荷和常温负荷数据

2 电量数据分析

2.1 供电量预测夏季高温负荷

按照每180°一个千瓦的需量测算高温空调负荷，2010年夏季高温负荷约为31.8 万kW，与负荷分析做得40 万kW 相差较大，主要原因是2010年夏季超过33℃高温天气偏少。2011年夏季高温负荷约为52.3 万kW，与负荷分析做得49 万kW 比较接近。如表5所示。

表5 低专变容量线路最高负荷和常温负荷数据

通过电量测算夏季高温负荷是否准确，主要因素是夏季日最高温度超过33℃天数多少。

2.2 居民售电量预测低压高温负荷

2010年城镇居民售电量2.47 亿kW·h，同比增加4.38%，农村居民售电量3.89 亿kW·h，同比增加11.69%，农村增幅较快；2011年城镇居民售电量2.84亿kW·h，同比增加15.22%，农村居民售电量4.66亿kW·h，同比增加19.75%，增幅农村高于城镇。分月电量如图5所示。

根据居民抄表周期特点，双月高温期间电量=8月抄见电量+10月抄见电量-6月抄见电量测算，单月高温期间电量=7月抄见电量+9月抄见电量-11月抄见电量测算。如表6所示。

表6 地区低压居民高温负荷测算数据

2010年高温期间居民最高负荷约为50.34 万kW；双月高温期间电量与6月抄见电量对照，单月高温期间电量与11月抄见电量对照，约为常温居民最高负荷的4.35 倍。

2011年高温期间居民最高负荷约为62.12 万kW；双月高温期间电量与6月抄见电量对照，单月高温期间电量与11月抄见电量对照，约为常温居民最高负荷的4.60 倍。

夏季居民用电量增量占整个增量的一半以上，而且夏季居民最高负荷较常温最高负荷的4 倍多，进一步研究居民负荷规律有利于深入开展需求侧管理工作。

3 结论

通过电网负荷分析发现该地区夏季最高负荷出现在晚上21 时左右，建立了与常温负荷的比例关系，可准确预测当年最高负荷，同时根据最高日负荷和最高日气温的关系，可准确预测当年最高极限负荷。通过对局部低压负荷和电量分析发现，越发达区域，低压负荷夏季增幅就越大，公用变压器可依据常温最高负荷的倍数关系测算确定增容项目，提高配电变压器容量的利用率。

[1] 江苏省电力公司配电网技术导则实施细则[Z].江苏省电力公司,2010.12.

[2] 江苏省电力公司配电网管理规范实施细则[Z].江苏省电力公司,2010.12.

[3] 供电营业规则[Z].中华人民共和国电力工业部,1996.10.