長春市近兩年電力負荷變化特征統(tǒng)計分析

馮瑤++李田++董元元++金順梅

[摘要]本文利用長春市2012年和2013年的逐時電力負荷資料和氣象資料，對長春市電力負荷的變化特征進行統(tǒng)計分析。在此基礎(chǔ)上，對這些特征與氣象條件的關(guān)系、特征及成因進行了初步的分析和探討。

[關(guān)鍵詞]電力負荷 變化特征 統(tǒng)計分析

[中圖分類號]P461 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349（2016）22-0142-02

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展和人們生活水平的提高，導致生活用電在電力系統(tǒng)中所占比例加大，使電力負荷成為電力系統(tǒng)設(shè)計和運行中比較重要的指標之一，所以研究電力負荷的特征及其變化規(guī)律是電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行的首要條件。為此， 我們研究電力負荷的變化特征及其與氣象條件的關(guān)系是非常必要的、有的放矢地提供專業(yè)氣象服務(wù)，對電力部門提高用電率、節(jié)能、合理安排調(diào)度有著重要意義。

一、電力負荷季節(jié)變化特征

通過對長春市2012—2013年電力負荷資料分析發(fā)現(xiàn)，電力負荷呈現(xiàn)季節(jié)性變化。從圖1可以看出，最顯著的電力負荷高峰在冬季，這是由于長春市冬季天氣寒冷，供熱時間長，用于取暖的耗電量也相應增加。電力負荷在夏季為次高峰期，比春秋季節(jié)的電力負荷稍高，主要是由于7月份氣溫升高，空調(diào)、風扇等制冷降溫設(shè)備被大量使用，電力負荷有所增加。所以說冬季供暖和夏季制冷產(chǎn)生的電力負荷，直接導致了電力消耗的季節(jié)變化。

二、電力負荷的月變化特征

分析比較兩年的電力負荷可以看出（圖2）：長春市電力負荷月變化特征。1月至2月期間負荷的變化趨勢，與春節(jié)所在月份和時間有關(guān)。2012年和2013年的春節(jié)分別在1月22日、2月9日，主要受法定節(jié)日電負荷顯著偏低的影響，2013年1月份的負荷下降趨勢最明顯。3月份電力負荷都是第二高峰值，主要與春節(jié)假期后，生產(chǎn)性負荷恢復有關(guān)。從10月份開始，隨著氣溫的逐漸降低，供熱負荷增加，電力負荷有增長的趨勢。2012年12月年負荷明顯高于2013年12月，其主要原因就是2012年12月份氣溫比2013年同期偏低，2012年12月份的平均氣溫-16.7℃，2013年12月份的平均氣溫分別為-11.2℃，這說明冬季氣溫的變化嚴重影響了負荷的變化。從圖中可以看出兩年11月份的電力負荷十分接近，2012年11月份的月平均氣溫為-4.9℃，2013年11月份的月平均氣溫為-0.8℃，其主要原因就是年增長的電力負荷與由于低溫所增加的電力負荷相抵。春季，隨著氣溫的日漸升高，電力負荷有所下降。進入炎熱的夏季，氣溫進一步升高，使電力負荷較春季有所增加。這主要與夏季不時有高溫、悶熱天氣出現(xiàn)，空調(diào)、風扇等制冷設(shè)備的大量使用有關(guān)，兩年8月份的趨勢差異很大，除了氣溫的變化外，其它原因還需要進一步分析。秋季溫度適宜，用電量與夏季相比較低。

從兩年的逐月電力負荷變化可以看出電力負荷月變化與天氣和氣候特征有明顯的關(guān)系。

三、電力負荷的周變化特征

在一周中日平均負荷也具有顯著的變化特征。如圖3所示，我們能清楚看出兩年的周逐日變化曲線較為趨近，從周一至周五負荷變化相對較高且平緩，而周六和周日大部分單位停產(chǎn)休息，因此與前五天相比周六日負荷明顯降低，特別是周日負荷降低的更為明顯。這一特點在預測和分析氣象條件對負荷的影響時必須考慮到。

四、電力負荷的日變化特征

日出而作、日落而息。日出日落時間和作息時間對電力負荷都有顯著的影響。日負荷曲線呈M型。各季節(jié)電力負荷的日變化均呈現(xiàn)出兩個峰值的特征，但不同季節(jié)最大負荷出現(xiàn)的時間略有不同。

電力負荷的逐時變化特征。從圖4可以看出長春市2012年和2013年兩年逐時平均電力負荷大體上是一致的。在一天之中，0：00—5：00這段時間電力負荷變化不大，03：00達到了低谷，并達到了一天中的最低值。這是因為隨著傍晚的到來，大部分工廠企業(yè)生產(chǎn)活動和居民生活耗電逐漸減少，夜間進入休息狀態(tài)。2012年的逐時平均最低電力負荷為1415Mw，2013年的逐時平均最低電力負荷為1532Mw。05：00之后，隨著人們的活動逐漸增多，長春市電力負荷迅速波動上升。尤其是06：00—07：00生活起居用電增加，電力負荷曲線上升。08：00—11：00電力負荷曲線明顯上升并達到第一個峰值，因為這段時間為人們工作時間，工廠企業(yè)機器運轉(zhuǎn)，開始生產(chǎn)，也為工作用電；11：00—13：00為午休時段，部分生產(chǎn)活動停止，這就造成了電力負荷的小幅下降；隨著午休結(jié)束、工作的開始，電力負荷也相應上升。在工作時間，上午（8：00—11：00）的平均電力負荷為2070Mw，下午（13：00—16：00）的平均電力負荷為2054Mw，上午的電力負荷略高于下午的電力負荷。17：00—20：00電力負荷出現(xiàn)一天中最大的峰值，這是由于這段時間除了生產(chǎn)用電外，人們的休閑活動也增加了生活用電，這也是一天中用電負荷最大的時段；之后隨著夜晚的來臨，各種生產(chǎn)及活動的逐漸減少， 20：00后城市用電量迅速下降。

五、節(jié)假日期間電力負荷特征

（一）春節(jié)期間電力負荷變化特征

春節(jié)是最隆重、最長的節(jié)日，從圖5可以看出，從春節(jié)前一周，長春平均電力負荷迅速下降，主要是春節(jié)期間，工廠停止生產(chǎn)、企事業(yè)單位放假，生產(chǎn)負荷降低。春節(jié)期間，電力負荷曲線的峰谷值出現(xiàn)在初二，之后電力負荷開始增加。在春節(jié)過后第一周前后，負荷上升十分明顯。直到春節(jié)后兩星期左右負荷趨于平穩(wěn)，整體呈現(xiàn)漏斗狀分布。除夕前一天日平均電力負荷為41140Mw，與之前幾天的電力負荷相比有所降低，但仍于正常水平相對持平。之后，隨著春節(jié)節(jié)日到來，企事業(yè)單位生產(chǎn)和辦公負荷逐步減少，電力負荷日漸下降。正月初二日平均電力負荷降至春節(jié)期間最低值為35534Mw，比之前正常負荷水平約下降了14%。初三開始電力負荷開始回升。正月初七機關(guān)事業(yè)單位恢復正常上班，但由于企業(yè)工廠還沒有完全恢復正常生產(chǎn)，電力負荷仍然處于較低水平。正月十三日平均電力負荷達到46681Mw左右，基本回落到春節(jié)前負荷值。

（二）清明、五一、端午、十一的電力負荷特征

從資料分析中可以看出五一、清明、端午和十一法定假期期間，特別是放假前期，電力負荷均有所減小，但減小的幅度不大。

六、結(jié)論

綜上所述，長春市的電力負荷有明顯的變化規(guī)律。其中季節(jié)變化、月變化及日變化等與氣象條件有明顯相關(guān)性的特點。

（一）季節(jié)變化

冬季負荷最高，夏季負荷稍高于春秋季節(jié)。

（二）月變化

1月份氣溫最低，供熱負荷增加，冬季負荷最多，春節(jié)所在的月份，負荷明顯減少。4—6月份氣溫回升，負荷開始減少，7月份盛夏炎熱，空調(diào)制冷設(shè)備使用，為夏季負荷最多的月份；8月份天氣涼爽，負荷較7月有所減少；9—10月氣溫適宜，負荷變化較平穩(wěn)。11—12月份，隨著氣溫的逐漸降低，供熱負荷增加顯著。

（三）周變化

周變化和特征與工作日和休息日有關(guān)。一般周一到周五即工作日時負荷大；周六和周日雙休日時負荷比工作日的負荷小很多。

（四）日變化

受生活起居和作息時間的影響，白天高，夜間少，一天有兩個高峰，負荷呈M型。1—5點負荷為全天最小，5：00以后負荷呈上升趨勢，到11：00左右達到第一個高峰負荷，中午休息時間略有減少，下午負荷高于中午呈上升趨勢，直到18：00左右達到第二個高峰負荷，20：00以后負荷逐漸減小，但不同季節(jié)最大負荷出現(xiàn)的時間略有不同。

（五）節(jié)日變化特征

春節(jié)期間電力負荷變化比較明顯。春節(jié)前期負荷高，春節(jié)期間負荷低，春節(jié)后期負荷增加。其他法定假日，特別是放假前期，電力負荷均有所減小，但減小的幅度不大。

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責任編輯：張麗