前言：中文期刊網精心挑選了電力負荷的定義范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
電力負荷的定義范文1
關鍵詞 支持向量機；電力負荷預測；結構風險最小化；支持向量回歸
一、引言
電力工業是國民經濟的基礎工業，為社會和經濟的發展供能源和動力的巨大網絡。系統內的可用發電容量，在正常運行條件下，應當在任何時候都能滿足系統內負荷的要求。因此，對未來本電網內負荷變化的趨勢與特點的預測，是一個電網調度部門和規劃部門所必須具有的基本信息之一。電力負荷預測是指在充分考慮一些重要的系統運行特性、增容決策、自然條件和社會影響的條件下，研究或利用一套能系統地預測未來電力負荷的數學方法，在滿足一定精度要求的前提下，確定某特定時刻的電力負荷數值。電力負荷預測中經常按時間期限進行分類，通常分為長期、中期、短期和超短期負荷預測。電力負荷預測的準確程度將直接影響到投資、網絡布局和運行的合理性，因此，負荷預測在規劃中顯得尤其重要。然而，近年來由于電力供應不足造成的“電荒”事件屢屢大面積發生，說明當前的中、長期負荷預測研究與實際應用還有不小的差距，在這樣的情況下，研究并提出更新、更有效的中長期負荷預測研究算法在當前的電力建設中具有非常重要的意義。
中長期負荷預測的傳統算法主要包括彈性系數法、趨勢外推法、時間序列法、回歸預測法等。但存在著如模型的定階、求解、識別困難、模型適應性不強、建模所需的數據量大以及預測精度不高等缺點。于是，一些專家和學者開始致力于中長期負荷預測現代算法的研究，主要包括灰色理論、優選組合、專家系統和神經網絡等。支持向量機(Support vector machines，SVM)是在統計學習理論基礎上發展起來的一種新的分類和回歸的工具。通過結構風險最小化原理來提高泛化能力，較好的解決了小樣本、非線性、高維數、局部極小點等實際問題，已在模式識別、信號處理函數逼近等領域得到了應用。本文將支持向量機回歸的方法應用電力負荷的預測研究中。通過對我國北方某些城市電力負荷數據的分析，利用支持向量回歸的理論，對該某城市2006-2010年電力負荷進行預測。預測結果顯示，這種新的機器學習方法具有很好的效果。
二、支持向量機和支持向量回歸的原理
經驗風險最小化原則一直是統計模式識別等統計機器學習問題的基本思想，在此思想的指導下，主要解決如何更好地求取最小經驗風險(訓練誤差最小)。支持向量機(SVM)是統計學習理論的一種通用學習方法，一種新的和很有潛力的數據分類和回歸的工具。其基本思想為：首先通過非線性變換將輸入空間變換到一個高維的特征空間，然后在這個特征空間中求取最優線性分類面使分類邊界，即分類平面和最近點(支持向量)之問的距離最大，并且這種非線性變換是通過定義合適的核函數來實現，然后將SVM問題轉化為一個二次規劃問題，從而求解。支持向量回歸方法避免了數據的欠擬合和過擬合，因此支持向量回歸是一個更通用和更靈活的解決回歸問題的工具。下面簡要介紹可以用于時間序列預測的支持向量機回歸的原理。
其中，通過非線性映射Φ函數被映射到高維空間。ξ，ξ*分別為在誤差ε約束下|yi－[wTΦ(xi)＋b]|＜ε的訓練誤差的上限和下限。ε定義了ε不敏感代價函數( Insensitive Cost Function)的誤差。當預測值在定義的誤差ε內，代價函數為0；當預測值在定義的誤差ε外時，代價函數為預測值與誤差ε的差的幅值。常數C＞0，它控制對超出誤差的樣本的懲罰的程度。
三、支持向量回歸的電力負荷預測方法
(一)影響電力負荷變化的因素
用電分類用于說明國民經濟各部門用電情況和變化規律，它是反映電氣化的發展水平和趨勢的指標，用于分析研究經濟增長與電力生產增長、社會產品增長與電力消耗量增長的相互關系，是負荷預測和電力分配的依據。為適應我國經濟結構的變化，并與國際慣例接軌，又將電力負荷按國民經濟統計分類方法劃分為第一產業主要是農業用電，第二產業主要是工業用電，第三產業除第一、二產業以外的其他事業，如商業、旅游業、金融業、餐飲業及房地產業等用電和居民生活用電。特別是在研究全國、電力系統或地區的電力規劃時，目前廣泛采用按產業劃分電力負荷的分類方法。因此，影響一個地區的電力負荷變化的因素本文選?。旱谝划a業產值、第二產業產值、第三產業產值以及該地區的人口數。
(二)用于負荷預測的SVM基本模型及算例分析
電力系統負荷主要由第一產業用電，第二產業用電，第三產業用電和居民生活用電構成。在經濟學上，對第一、二、三產業用電負荷最具代表性的指標分別為第一產業、第二產業、第三產業的產值，而城市民用負荷可以用人口數量來代表。
由于衡量的指標各不相同，原始樣本各個分量數值的數量級有很大的差異。因此，需要對神經網絡的輸入樣本進行歸一化處理。本文采用的規范化化公式如下：
表1是收集到的一些同類型城市的社會經濟指標與全社會用電量的數據。將數據進行規范化處理后，輸入支持向量機回歸預測模型。用該模型進行電力負荷中長期預測，可以將需要預測的城市的第一產業產值、第二產業產值、第三產業產值以及該城市的人口數的預測值輸入預測模型，結果如表2。
四、結束語
支持向量機算法是結構風險最小化準則的一種近似方法。當訓練樣本有限時它可以提供好的泛化能力，同時SVM的可以克服人工神經網絡的主要不足，比如不像神經網絡需要事先定義網絡結構，不容易陷入局部極小值等。本文在對支持向量機回歸方法進行研究的基礎上將其應用于電力負荷中長期預測，結果效果好。SVM作為一種分類和回歸的工具，具有很好的實際應用前景和深入研究的價值。
參考文獻
[1]Corts C，Vapnik V.Support Vector Networks，Machine Learning，1995.20.
[2]張前進.基于支持向量機回歸的電力負荷預測研究.航空計算技術，2006.4.
[3]張學工.關于統計學習理論與支持向量機[J].自動化學報，2000.1.
[4]潘鋒，程浩忠.基于RBF核函數的SVM方法在短期電力負荷預測中的應用，供用電，2006.1.
[5]Vapnik V N.統計學習理論的本質，張學工，譯.北京：清華大學出版社，2000.
電力負荷的定義范文2
行分析，并對多種不同無功功率補償方式進行探討。
關鍵詞 電力工程；配電網；無功功率補償技術；定義；原理
中圖分類號 TM714 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）111-0181-01
隨著我國經濟的不斷發展，對電力的需求也越來越高，因此，電力工程的規模也越來越大。因為電網中存在著大量的感性負荷，從而就導致電力系統運行中的無功功率增加。無功功率的增加會導致電能損失，從而影響電力企業的供電質量與經濟效益。由此可見，在電力工程中實施配電網無功功率補償是非常重要的。下面我們將對無功功率補償的定義與原理，以及幾種無功功率補償方式進行分析。
1 無功功率補償的定義與原理
無功補償是指將并聯電容器等容性設備安裝到電網的感性負荷中，來補償感性負荷所引起的無功功率，減少無功功率在電網中流動，從而提高功率因數，達到改善供電質量的目的。
在交流電路中，純電阻元件中的負載電流和電壓的相位相同，純電感元件負載中電流相位滯后于電壓相位90°，純電容元件負載中的電流相位超前電壓相位90°，也就是說純電容元件負載中的電流和純電感元件負載中的電流的相位差為180°，可以相互抵消。由此可見，當電源向外供電的時候，感性負載向外釋放的能量就會在容性負載與感性負載之間相互交換，而感性負載所需的無功功率就可以由容性負載輸出的無功功率來補償，從而達到無功功率補償的目的。
2 無功功率補償的幾種方式
電力工程的配電網無功功率補償技術主要包括變電站集中補償、配電變壓器低壓補償、配電線路固定補償與用電設備分散補償四種方式。
2.1 變電站集中補償
變電站集中補償的主要裝置有并聯電容器與靜止補償器，其主要目的是使輸電網的無功功率達到平衡狀態，改善輸電網的功率因數，以及提高電力系統中斷變電所母線的電壓，從而對變電站主變壓器與高壓輸電線路的無功損耗進行補償。為了使管理更容易，方便維護，一般將這些補償裝置接到變電站10 kv的母線上。該補償方式能夠減少變電站以上輸電線路傳輸的無功電力，減少送電網絡的無功損耗，但是因為該補償方式是將電容器集中安裝在變電所母線上的，因此，其并不能降低每條配電出線的損耗。由于用戶所需要的無功還要通過變電站以下的配電線路進行傳輸，因此，10 kv及其以下的配電線路還是會有無功電流，也就不能對配電網絡起到補償的作用，也不能解決配電網的降損問題。
為了實現變電站的電壓—無功功率綜合控制，一般采用的是并聯電容器與有載調壓抽頭協調調節。然而，從實際應用中可以發現，投切太頻繁會對電容器的開關與分接頭的使用壽命造成影響，從而導致維護工作量增加。所以在實際應用中應對抽頭調節與電容器組的操作次數進行控制，而要達到該目的就必須根據負荷的增長安排設計好變電站的無功功率補償的容量，運行中在確保電壓合格與無功功率補償效果最好的狀態下，盡可能的將電容器組投切開關的操作次數降到最低。
2.2 配電變壓器低壓補償
配電變壓器低壓補償時當前應用最為普遍的一種補償方式。因為用戶的日負荷變化較大，因此，我們一般是采用微機控制、跟蹤負荷不懂分組投切電容器補償，其主要的補償方式是在配電變壓器低壓側放置無功補償設備，該無功補償設備主要是放置于配電變壓器的出線端，這樣則可以同時對變壓器進行補償。該補償方式中微機控制是整個補償裝置的核心。該補償方式的主要目的就是將專用變壓器用戶的功率因數提高，從而實現就地平衡，將配電網的損耗降低，改善用戶電壓的質量。
2.3 配電線路固定補償
很多的配電變壓器會消耗無功功率，然而很多公用變壓器都沒有安裝低壓補償裝置，這樣就會導致變電站或是發電廠需要承擔大量的無功功率缺額，而大量的無功功率就會沿線進行傳輸，從而導致配電網的網損出現居高不小的情況。在這樣的情況下則可以考試采用配電線路固定補償方式進行無功功率補償。
配電線路補償主要是為線路與公用變壓器提供其所需要的無功功率，該工程的關鍵問題則是選擇補償地點與補償容量。線路補償的投資小、回收快，而且便于管理與維護，適用于功率因數低、負荷重且輸送線路長的線路。配電線路補償通常采用的是固定補償，而該補償方式存在著適應能力差、重載情況下補償度不足等缺點。
筆者主要是以減少輸電線路有功功率損耗為優化目標，然后參照高、中壓配電線路補償理論，將經典優化模式“三分之二法則”應用到低壓配電線路的無功功率優化補償中，作為其基本模式?！叭种▌t”主要是將均勻分布在一段僅有的首端電源的線路上的無功負荷分成3等份，然后將無功功率補償設備安裝在主線（2ΣQ）/3（Q指無功負荷）分布處，該點為最佳的安裝地點，一般不是主線長度的2/3處，無功功率補償容量為總無功負荷的2/3為最佳配置。將“三分之二法則”應用到無功功率補償中可以將無功負荷所引起的系統有功功率損耗降低89%。若是電力系統的原功率因數為0.7，那么，總有功功率損耗則可以降低到45%，功率因素則可以提高到0.95。
2.4 用電設備隨機補償
對于10 kv以下電網而言，變電器的無功消耗大約占無功消耗總量的30%，而低壓用電設備的無功消耗占無功消耗總量的65%以上。因此，對低壓用電設備實施無功功率補償是非常重要的。
在低壓用電設備中，感應電動機是無功消耗最多的設備，因此，應對油田抽油機、礦山提升機、港口卸船機等廠礦企業中的大容量電動機實施就地無功功率補償，即用電設備隨機補償。用電設備隨機補償和前三種無功功率補償方式相比具有以下幾個優點：①可將線損率降低20%；②能夠改善電壓的質量，將電壓的損失減小，從而改善用電設備的啟動與運行條件；③能夠釋放系統能量，提高線路的供電能力。
3 結束語
無功電流在電力系統中的大量流動，不僅會增加線損、降低電能的質量，還會對發電、供電、用戶三方造成很多的影響。為了消除無功電流在系統中流動造成的不良影響就必須實施無功功率補償。而隨著補償技術與裝置的不斷發展，無功功率補償技術在電網中的應用也越來越廣泛。筆者分析了無功功率補償的定義與原理，并總結了幾種常用的無功功率補償方式，希望對相關人士有所幫助。
參考文獻
[1]陳慧湘.淺談無功功率補償在電力工程配電網中的應用[J].沿海企業與科技，2010，（4）：126-127，125.
電力負荷的定義范文3
[關鍵詞] 分形 相似日 短期電力市場預測
短期電力市場預測是電網運行管理的重要工作，是科學安排電力系統備用容量，實現電力系統安全、優質、經濟運行，優化配置利用資源，以及進行電力營銷和市場交易的基礎。
相似日法雖然應用廣泛，但主要在相似日法的基礎上，依靠預測人員的經驗來完成次日的電力市場負荷需求預測，缺點為:首先，對相似日的選取依賴性較大，但是傳統的方法是靠經驗人工選取，這是相當不科學的；而相似日選出之后，也缺乏科學的數據處理方法來對相似日數據進行分析。本文針對傳統相似日法的缺點在分維理論的基礎上對其進行了改進。
一、理論基礎
稱集F是分型，即認為它有下面典型的性質:(1)F具有精細的結構，即有任意小比例的細節；(2)F是如此的不規則以致它的整體和局部都不能用傳統的幾何語言來描述;（3）F通常有某種自相似的形式，可能是近似的或是統計的;（4)一般F的分型維數（以某種方式定義）大于它的拓撲維數。
從拓撲維數來看，負荷曲線往往是一維的，而實際盒維數大于1。同一地區不同月份的負荷分形維數相近，上下不超過3%，同一整體的部分與部分之間具有相似性；不同地區在相等時間范圍內的分維也很接近，上下不超過1%，即整體與整體之間的相似是存在一定差異的相似，同一地區不同時間段的負荷分維相對穩定，但隨著時間段的增大負荷分維數有增大的趨勢。
市場的變化具有一定的規律性，并且這一規律基本不隨觀測尺度的變化而變化。一般情況下，中等負荷網分維值比輕負荷網略大一些。同時負荷波動越大，分維數越大。另外，負荷變化的分維值也受到負荷調節效應的影響，負荷調節效應越強，負荷曲線的不規則程度越大，則其分維值越大?？傊煌N類的電力負荷曲線局部與局部之間及局部與整體之間都有很好的自相似性，從而可將分形理論用于不同種類的電力負荷預測中。
二、相似日的選取
在一段時期內，相同類型日的負荷曲線分形維數近似相等，即日負荷曲線也具有某種程度的自相似性。傳統的相似日選取要考慮的因素有：日類型、負荷值、負荷曲線形狀等。日類型包括是否節日，天氣狀況等比較直觀的客觀條件。但是，選取同類型日時會考慮到該因素。由于隨著時間的推移，系統負荷結構會發生緩慢的變化，當歷史日和預測日相隔比較久的時候，即使它們的影響負荷的因素很相似，預測精度也不會高。所以，在確定相似日的時候，歷史數據的范圍不應太大，一般就選取待測日前2個月或者去年同月的數據作為樣本。
電力系統每日的負荷情況受該日及其附近幾日的日特征量(包括日類型, 星期類型, 天氣情況, 電價等等) 所影響。日實際特征量決定了該日的負荷曲線形狀；而連續幾日的實際特征量則決定了這幾日的負荷水平變化規律?？梢酝ㄟ^計算待測日及它附近幾日的負荷維數替代通常方法中的趨勢相似度。也就是說，所選取的相似日及它附近幾日的負荷維數，必然要與待測日記它附近幾日的負荷維數相近。而分型的標度不變性決定了分型在無標度空間內維數不變，那么可以近似認為，待測日前幾日的負荷維數，必然要與備選相似日前幾日的負荷維數相近。(1)數據預處理，消除由于天氣異常或者其他原因引起的負荷異常點;（2)計算待測日前一周或者兩周的負荷維數D0。分型維數有Hausdorff維，填充維，時間序列維等多種定義方法，其中沙盒維易于數學計算和試驗測量，對處理離散數據具有一定的優勢，沙盒維數定義如下：對取定的碼尺δ，將分形圖形重心置于邊長為δ的256×256網格的中心設第δij個方格中的點數為Nij。令，逐步增大δ直到分形的最大尺寸，得到一系列的δi和相應的N(δi),作一元線性回歸可得到分形圖的容量維:
試圖直接計算一個集的維數。受利用定義計算的局限性是很有難度的，嚴格的維數計算往往需要連篇累牘的復雜計算和幾乎不提供任何直觀啟發的估計。但是電力負荷數據具有其特殊性，這里提出一種合適的近似計算方法。作為負荷數據，其在二維平面上的分布是很有規律的。其重心的表達式可以很容易的寫成,而且負荷點水平距離都是一個單位長度,若取第一天為x0=0,那么=k/2。鑒于數據集是離散的,而且在x軸上是均勻分布的，為了簡化計算采用一個近似算法,即只對包含第i個點的δ進行計算。引入分形空間中的定義,其中(X,d)為完備度量空間,x∈X,集合B∈H(X)，稱d(x,B)為點x到集合B的距離。那么維數的近似計算公式可寫成:,其中， Bi為去掉i+1 個最近點所剩下的離散數集。（3)計算與待測日同類型日前一周或者兩周的負荷維數D1-Dn，選取與D0接近的值所對應的一個或者幾個同類型日作為備選相似日。
三、平均負荷預測
通過以上方法所找出的相似日與待測日相比較，它們附近幾日的平均負荷變化規律是相似的，因此可以將它們看作是負荷水平趨勢相似日，包括它們在內的數日的負荷水平趨勢是相似的。那么先不考慮實際日負荷曲線形狀，相似日和待測日這兩日是水平趨勢相似日，就意味著在一個足夠長的時間段上它們和各自附近幾日的負荷維數是相近的。那么可以計算出相似日相關的負荷維數，代替待測日相關負荷維數，再根據待測日附近幾日的實際負荷數據計算得出所求平均負荷。
平均負荷預測的問題轉化成為:有離散數據集合,其中x0
注意到這些數據具有時間序列性，而且待求點處于時間序列的最后，可以考慮使用時間序列維數計算的反運算來求得yN。要實現這種構思，有兩個重要的因素會使結果出現誤差：(1)距離r的選取對計算結果會有影響；(2)有未知點的存在，使得在進行包括該未知點的點對計數時會出現誤差。
造成第二類誤差出現的原因，在于xN未知的時候，的取值難以確定?？梢岳忙群瘮档男再|和相似日法本身來避免這種誤差。利用上文中提到的方法，可以找出多個被選相似日，根據這些相似日的數據可以確定xN的所在的一個大致區間UN，注意到在區間UN中xN（x，y）的x是可以確定的，只有y是不確定的。如此對于每一個已知點xi就可以比較容易地計算出:
設全集
那么只要取就可以避免誤差的出現。
相對于第二類誤差，第一類誤差是難以完全避免的。實際上，由于θ函數取值的區間性以及時間序列維數計算本身的不確定性，按照這種方法計算出來的最終負荷仍然是不確定的，只能以區間形式表示。那么現在要做的工作就是尋找一種方法減小第一類誤差，也就是盡可能地縮小最終的負荷區間。
觀察式
在xN區間已定的情況在，可以嘗試在中選取多個r值使得取到[1,i-1]中盡可能多的值，計算出這多個r值對應的負荷區間，對這些區間進行處理，消除奇異區間，然后取剩下可選區間的交集作為預測結果。
四、結論
電力市場的實際負荷數據并不像其他圖像，實際上的負荷分布往往是離散的，真實的負荷曲線往往是不光滑的。通過普通插值法來得到一條光滑擬合曲線，實際上只是對實際情況的一種虛擬。本文所設計的改進型相似日負荷預測法從分形理論入手探索負荷分布的內在規律，利用科學的方法選取相似日，處理相似日數據并進行負荷預測，改進了傳統方法的缺點，經過實踐證明其預測結果準確，對電力系統實際應用有重大意義。
參考文獻：
[1]李西泉 陳輝華 朱軍飛 陳 偉:提高湖南電網短期負荷預測準確率的分析與思考[J].湖南電力，2006, 2
電力負荷的定義范文4
本文從工業企業的復雜多樣性入手，在電力系統負荷預測綜合模型的思想的基礎之上，將綜合負荷計算模型引入到工業符合計算當中，也就是使用多種方法來計算工業負荷，并且以各時段的殘差平方和最小作為優化的目標函數，從而求得所有方法的權重，并進行加權綜合，最終以權重取值的大小來反應工廠所選取的各負荷計算方法的可信度。
1工業負荷計算方法
工業負荷計算的首要目標是來對計算負荷進行確定，從而實現變壓器容量的選擇和校驗。在實際工程上，針對不同類型的工廠和不同類型的負荷，總結出了多種負荷的計算方法，比如指標法、需要系數法、二項式法等。
1.1指標法
該方法一般是被應用在設計任務書或者是初步設計階段，并且是需要在進行多種方案比較的場合下使用的，它又被分為車間生產面積負荷密度法和單位產品耗電量法。倘若已知某企業或者車間的年生產量為m并且該企業或車間的每一種產品的單位耗電量為α，則可以采用后者方法來計算工廠的計算負荷 ：
（1）
上式中， 代表該企業全年的有功計算負荷， 代表該企業全年當中最大利用小時數。
如已知企業的車間生產面積為S并且負荷密度指標為ρ時，通過采用后者的計算公式來進行所得的負荷為 ：
（2）
上式中， 代表了車間的平均負荷； 代表了負荷系數。
1.2需要系數法
該方法主要是用來對多臺三相用電設備的計算負荷進行求解的，求解的具體步驟如下：首先需要將用電設備按照性質的不同進行分類，對每種不同的設備選擇合適的需要系數，并且對該種類的設備的計算負荷進行計算。因各組用電設備的最大負荷不可能同時出現，因此需要計入一個同時系數 ，并求得總的計算負荷。
1.3二項式法
在對工廠設備的臺數較少、容量差別很大的車間或者配電箱進行計算負荷時適合采用二項式法，這種方法不僅考慮了設備機組的總容量，而且還考慮了多臺最大用電設備所能引起的比平均負荷要大的附加負荷。
2建立綜合最優負荷計算模型
綜合負荷計算方法是根據一個已投入運行的工廠負荷變化情況，建立以殘差最小為目標函數來求取各種負荷計算方法的權重系數，以此提高工廠的負荷計算準確度。在對此進行建模之前，首先需要介紹幾個定義。
定義一：殘差、方差和協方差的計算。
對于企業的一個已投入運行的新工廠，設 為歷史時間段內的年最大負荷取值；在工廠投入運營之前用戶完成負荷報裝時，需要采用m種方法對該工廠進行計算負荷預估計，其中第i種方法的預估計值為 ，則該方法的殘差為：
i=1,2,…mt=1,2,…n(3)
方差（殘差平方和）為：
i=1,2,…m(4)
這2種負荷計算方法的協方差為：
I,j=1,2,…m(5)
定義二：可信度及綜合計算模型。
假設存在一組權重為 (i=1,2,…m),該值的大小表示各負荷計算方法在綜合模型中的可信度，并且其滿足下列關系式：
(6)
i=1,2,…m
通過對各種方法進行集合，構成了綜合計算模型，該模型為：
(7)
根據上面的定義，當綜合預估計值大于x，并且歷史年中的最大負荷xt的方差值達到最小時，可以對各種方法的權重系數進行求解，這就被稱作為最優可信度。
在用戶對企業中的配電變壓器容量執行報裝時，所針對的大部分都還是新的并且沒有投入運行的工廠，在這種情況之下，如果想使用前面所做的研究從而獲得比較準確的負荷計算結果，這時可以采用類比的原則的。
類比法的基本原理主要是：根據原有的資料分析新工廠的用電負荷性質及增長模式，然后找到與其類型相似的并且已投入運行的供電系統，通過對前面的建模進行分析并且求出各種方法的最優可信度，最后將這些已經求出來的最優可信度使用到那些新的需要進行報裝容量的工廠中。
該模型的具體求解過程為：
（1）對于新報裝的工廠通過采用類比法，不難找出和它相似的已經投入運行的工廠，通過利用當時的負荷報裝資料，對這些已經投入運行的工廠，采用上述3種方法對其進行負荷計算；
（2）輸入這些已投入運行工廠中歷年時段的年最大負荷值；
（3）根據公式3、4、5分別計算在各個時段中的殘差、方差和協方差；
（4）根據公式7建立綜合最優負荷計算模型，該模型的目標函數為方差最小的方程；
（5）利用非線性優化方法來對模型中的最優可信度進行求解；
（6）同理，采用上述的3種方法來預估算新工廠的計算負荷，并將公式4中所求解出來的最優可信度代入公式7，最終得出結果。
3實例研究
某市一班制的電器開關制造企業從2005年開始就已經投入生產了，該廠的用電設備容量共有3143kW，我們可以通過它來對該企業的計算負荷的作預估計。表1為該企業從2005年到2010年各年的年最大負荷量，表2為四種計算方法的預估計值和預測效果對比。
表1某市某加工廠2005-2010年的最大負荷量
表2四種計算方法預估計值與預測值的比較
計算方法 預估計值 方差
由表2可以得出，綜合最優負荷的計算方法方差要明顯的比其他3種單一的負荷計算方法要小，這就說明在工程實際應用當中，通過使用綜合最優負荷計算模型，可以獲得最佳的工程預測效果，并且將該方法所求得的權重系數應用到該企業的新工廠生產數據中，即可預測出新工廠的計算負荷值。這種方法將類比法進行了運用，這需要設計人員不斷在實踐當中總結經驗，并且對不同種類的電力負荷的計算方法進行分類及歸納，最終實現電氣設計資料的不斷充實，從而使電力負荷計算更加準確。
4結束語
針對我國目前所存在的工業負荷計算不精確的問題，通過分析常用的四種工業負荷計算，在電力系統負荷預測綜合模型這一思想的基礎之上，提出并建立了一種新的綜合最優負荷計算模型。通過采用該綜合計算模型，并選取和報裝新工廠作為算例進行分析，結果表明：綜合最優負荷計算方法的方差最小，這就說明該方法的計算準確度要明顯好與其它方法。
參考文獻
[1]劉介才主編．工廠供電(第4版)［M］．北京:機械工業出版社，2007．4．
[2]中國航空工業規劃設計研究院編．工業與民用配電設計手冊(第3版)［M］．北京:中國電力出版社，2005．10．
電力負荷的定義范文5
關鍵詞：電力系統；應急管理；預測預警；技術研究
1.引言
電力能源是國家的主要經濟命脈之一，一旦發生重大停電事故將引起社會恐慌，因此政府和各級電網公司對其極為重視，紛紛將電力應急管理平臺的建設作為提升電力系統應急處理能力的重要手段。作為一種現代化管理系統，電力應急管理平臺具備輔助決策、預測預警和調度指揮等功能，其中綜合預測預警系統的構建更能夠準確預測停電的時間、區域和影響人口，并提出與之相關的預警信息。傳統OPA模型、CASCADE模型和隱故障模型等結構的提出旨在模擬電力系統大面積停電事故，對電力系統不同內因與外因作用下大規模停電事故的發生規律進行探索研究，但卻并不涉及到對某一特定條件下大面積停電發生可能性的預測，這顯然難以滿足實際的電網應急管理需求。
2.電力應急管理的定義和構成
2.1電力應急管理的定義
電力應急管理所對應的事件是電力系統突發災害，這一區域災害的顯著特征是突發性和重大危害性，不僅難以準確預測，且很難有效防御和徹底清除。作為一種綜合系統，電力系統存在于社會環境和自然環境的雙重影響下，不同于純自然災害和純社會系統災害，電力系統突發災害很難對其發生的時間段、寬度和區域進行預測，而電力應急管理的對象正是電力系統重大突發災難事件，通過對重大突發災難預防相應機制的研究及時恢復系統供電，這對于電力系統應急管理能力的提高影響深遠。
2.2電力應急管理的構成
電力應急管理由預防、準備、響應以及恢復四個環節構成，這四個典型環節有著一定的整體性和動態性特征。所謂的預防環節涉及到識別危險源和危險緩解兩方面內容，除了開發應急計劃程序之外對相關人力和物力資源的識別也不可或缺；應急準備環節的目的在于促進應急處理能力的提升，一般包括四個方面的內容，即準備應急資源、編寫預案、實際演練和預測模擬；響應環節是指利用應急資源保證電力設施和人身安全，降低災害對社會環境乃至對國家的危害，并正式啟動救援行動；最后的恢復環節顧名思義就是恢復正常的秩序，采取必要的行動對應急狀態進行終止。
3.電力應急管理中綜合預測預警技術的研究
3.1綜合預測預警系統的模塊構成
綜合預測預警系統在電力應急管理中的應用需要先構建相對應的功能模塊，通過各模塊的相互配合促進預測預警系統的循環運行。
3.1.1電網設備受損預報模塊
該模塊能夠準確預測安全事件及自然災害對電力系統造成的不良影響，根據預測結果來分析電網可能發生的特重大設備損失問題，并將相關信息傳遞給相關人員。根據自然災害的預先報道，以電力網絡地理接線盒災害易發區域為研究重點，在此基礎上綜合考慮電網設備的災害承受能力，進一步準確判斷出易受災害且易發生故障的設備。該模塊能夠在第一時間內將預測的受損信息及時上報，相關部門可以提前做好設備的搶修準備工作，這也有助于電網安全評估工作的順利開展。
3.1.2電網安全評估與應急調度模塊
該模塊能夠融合電網當前受災狀況、實際運行及調度運行經驗，在此基礎上分析電網的安全狀態，判斷電網在運行過程中是否存在負荷損失。如果存在，那么可以通過科學合理的調度工作來有效減少負荷的損失。該模塊的主要功能就是采用與電網調度系統對等的預警模塊，模擬電網調度系統的調度指令，以此來提高系統穩定運行點判斷信息的準確性，避免系統報警信息的頻繁發出。
3.1.3停電事故預測模塊
停電事故預測模塊的主要功能就是準確預測停電故障的影響范圍及影響程度，根據預測結果及實際情況來制定一系列緊急防控措施，調度部方案時，要能夠做到具體問題具體分析，根據故障情況的不同采用差異化處理方法。簡而言之，該模塊的具體作用就是以災害信息為參考依據，利用緊急手段來建模，采取緊急控制措施，以此來準確估算電力故障引發的停電范圍與時間。
3.1.4預警信息模塊
該模塊可以在第一時間內將預警信息傳遞給應急管理相關部門，它能夠將停電預警信息、設備防護預警信息、設備搶修預警信息及搶險物資等綜合預警信息及時上傳。
3.2預測預警系統的基本實施流程
①依據自然災害變化情況對網絡模型進行修改。災害可以作為模型啟動的觸發事件，事件發生的同時模型也被調用，這與電網日常運行并不沖突。②開斷電氣設備。電氣設備在選型階段都考慮到其抗擊災害的能力，這就可以針對不同等級的災害條件對設備受損概率進行計算。③故障設備切斷后判斷是否產生孤島，若是產生了兩個以上的孤島則就需要對孤島的發電裝機容量和負荷量進行計算，以實際電網負荷水平為依據對負荷閾值進行設定，負荷量小于這一閾值則對系統的影響并不大。若是負荷量大于閾值或是沒有孤島產生則需要衡量裝機容量和負荷量之間的關系，倘若負荷量小于裝機容量則不會損失負荷，負荷量大于裝機容量則這一差值就是損失的負荷量。④應急調度和安全評估。若是負荷水平超過了網絡傳輸承載能力和發電容量則就表明電網的運行狀態不夠安全，亟需采取相關措施穩定線路傳輸功率。⑤緊急切負荷措施的制定。若是電力系統在破壞影響下可能對系統安全運行產生影響就需要采取對應的緊急切負荷措施，以保證系統運行的穩定性，合理控制事故范圍，盡可能減小其中的負荷損失。⑥對損失負荷進行統計。對損失負荷的統計包括各個節點損失的負荷和線路損失負荷。⑦預警信號的發出。從應急預案內容出發將預警信息發送至受影響地區，依據事故的嚴重過程度預警信號，從高到低分別是紅色預警、橙色預警、黃色預警及藍色預警。
3.3對以上電力預測預警系統模型的幾點討論
首先，本文關于預測預警模型的建立采用的最優潮流評估系統安全性，這主要是因為這一方法既能夠準確獲悉系統是否有安全運行的可行域存在，同時也能夠通過對調度過程的模擬從根本上滿足應急管理平臺對于突發公共事件的處理要求。其實針對電網安全性評估的方法還有其他，評估方法的選擇對于電網本身的安全運行至關重要。其次，從電力系統緊急控制措施的形式分析，除了本文中提到的切負荷方法外切機、解列等形式也同樣能夠達到保障電力系統安全運行的目的，這是后續研究需要關注的方面。再次，針對電力系統預測結果的處理理應根據災害變化和事故發展而發生改變，由此可見對于電力應急平臺預測預警系統的構建應當表現為循環反復的過程。最后，對于電網災害預測而言可能存在著諸多不確定的因素，緊急情況下還需要考慮到數據不準確或是數據無法獲得的問題，大量簡化電力系統特性其實并不可取，這與電力系統停電情況的準確預測有著必然聯系。本文中采用的最優切負荷算法實際上是假定各項系統參數信息都可以被獲得，忽略了對啟發式算法的考慮。簡而言之，針對停電范圍的預測可采用不同甚至是多種方法同時展開，對各種不同結果進行整合之后便可得到所需要的預測信息，從防災需求等方面考慮，對應的預測結果應當略微保守。
4.結束語
綜上所述，自然災害頻發也有可能成為我國電力系統重大停電事件的重要誘因，但事實情況卻是我國在電力應急救援的技術管理和裝備水平方面都還亟待改善，面對重大停電事故時所采取的電力應急手段還局限于事故搶險救援，這無疑將對電力系統運行的可靠性造成阻礙。伴隨輸電通道能力的增強和輸送距離的增大，線路損毀問題導致的停運勢必將造成更加龐大的經濟損失，這越發證明了電力應急管理綜合預測預警系統構建的迫切性。本文中電力應急管理預測預警系統功能架構的提出對其中的各個實施模塊都進行了細致闡述，以我國電力系統特點和運行規律為依據解決最優切負荷問題，充分考慮自然災害可能對電力系統帶來的影響，實現了對調度員應急調度手段的模擬，但在具體操作方面還欠缺對預測預警系統功能要求的全面整合。
參考文獻
[1]唐斯慶,張彌,李建設.海南電網“9.26”大面積停電事故的分析與總結[J].電力系統自動化,2006,(01):1-7.
[2]趙希正.強化電網安全保障可靠供電——美加“8.14”大停電事件給我們的啟示[J].電網技術,2003,(10):1-7.
電力負荷的定義范文6
【關鍵詞】微電網；分布式發電；分布式電源；能量管理系統
1.引言
分布式發電指的是在用戶現場或靠近用電現場配置較小的發電機組，以滿足特定用戶的需要，支持現存配電網的經濟運行，或者同時滿足這兩個方面的要求。分布式發電目前尚無統一的定義，一般認為，分布式發電（Distributed Generation，DG）指為滿足終端用戶的特殊要求、接在用戶側附近的小型發電系統。分布式電源（Distributed Resource，DR）指分布式發電與儲能裝置（Energy Storage，ES）的聯合系統（DR=DG+ES）。分布式發電技術是一種充分利用可再生能源的理想技術，它具有投資小、清潔環保、供電可靠和發電方式靈活等優點，可以對未來大電網提供有力補充和有效支撐，未來分布式能源系統的應用將會越來越廣泛。
分布式電源盡管優點突出，但本身存在一些問題。例如，分布式電源單機接入成本高、控制困難等。同時由于分布式電源的不可控性及隨機波動性，其滲透率的提高也增加了對電力系統穩定性的負面影響。分布式電源相對大電網來說是一個不可控電源，因此目前的國際規范和標準對分布式電源大多采取限制、隔離的方式來處理，以期減小其對大電網的沖擊。IEEE P1547標準規定：當電力系統發生故障時，分布式電源必須馬上退出運行，大大限制了其效能的充分發揮。為協調大電網與分布式電源間的矛盾，最大限度地發掘分布式發電技術在經濟、能源和環境中的優勢，在21世紀初學者們提出了微電網的概念。
微電網（Micro-Grid）也稱為微網，是一種新型網絡結構，是一組微電源、負荷、儲能系統和控制裝置構成的系統單元。微電網是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外部電網并網運行，也可以孤立運行。微電網是相對傳統大電網的一個概念，是指多個分布式電源及其相關負載按照一定的拓撲結構組成的網絡，并通過靜態開關關聯至常規電網。通過微電網控制器可以實現對整個電網的集中控制，不需要分布式的就地控制器，而僅采用常規的量測裝置，量測裝置與就地控制器之間采用快速通訊通道。采用分布式電源和負荷的就地控制器實現微電網暫態控制，微電網集中能量管理系統實現穩態安全、經濟運行分析，微電網集中能量管理系統與就地控制器采用弱通訊連接。
2.微電網的基本設備和技術
微電網從系統觀點看問題，將發電機、負荷、儲能裝置及控制等結合，形成一個單一可控的獨立供電系統。它采用了大量的現代電力電子技術，將微型電源和儲能設備一起，直接接在用戶側。對于大電網來說，微電網可被視為電網中的一個可控單元，可以在數秒鐘內動作滿足外部輸配電網絡的需求；對用戶來說，微電網可以滿足他們特定的需求，如降低饋線損耗、增加本地可靠性、保持本地電壓穩定、通過利用余熱提高能量利用的效率等。
微電網或與配電網互聯運行，或獨立運行，當配電網出現故障而微電網與其解列時，仍能維持微電網自身的正常運行。這種微電網是結構、模擬、控制、保護、能量管理系統和能量儲存技術等與常規分布式發電技術有較大不同，須進行專門的研究。
電力可靠性技術解決方案聯合會（Con- sortium for Electric Reliability Technology Solutions，CERTS）定義的微電網基本概念：這是一種負荷和微電源的集合。該微電源以在一個系統中同時提供電力和熱力的方式運行，這些微電源中的大多數必須是電力電子型的，并提供所要求的靈活性，以確保能以一個集成系統運行，其控制的靈活性使微電網能作為大電力系統的一個受控單元，以適應當地負荷對可靠性和安全性的要求。
CERTS定義的微電網提出了一種與以前完全不同的分布式電源接入系統的新方法。傳統的方法在考慮分布式電源接入系統時，著重在分布式電源對網絡性能的影響。傳統方法在IEEE1547-2003中得到充分的體現，即當電網出現問題時，要確保聯網的分布式電源自動停運，以免對電網產生不利的影響。而CERTS定義的微電網要設計成當主電網發生故障時微電網與主電網無縫解列或成孤島運行，一旦故障去除后便可與主電網重新連接。這種微電網的優點是它在與之相連的配電系統中被視為一個自控型實體，保證重要用戶電力供應的不間斷，提高供電的可靠性，減少饋線損耗，對當地啊電壓起支持和校正作用。因此，微電網不但避免了傳統的分布式發電對配電網的一些負面影響，還能對微電網接入點的配電網起一定的支持作用。
基于上述概念，微電網中功率范圍在100kW以下的微型燃氣輪機將得到廣泛的應用。它具有轉速高（5萬～10萬/min）、采用空氣軸承等特點，所發出的高頻（1000Hz左右）交流電需經交流-直流-交流環節變為50Hz工頻交流電供給負荷，但燃燒過程產生的NOx仍將對城市的環保產生不利的影響。燃料電池由于具有高效和低排放的特點，自然也很適合作為微電網的電源，特別是高溫MCFC和SOFC比較適用于發電，但目前價格較貴，較少實際應用。光伏發電、小型風電和生物質能發電業是很好的電源選擇。蓄電池、飛輪和超級電容器等是微電網重要的儲能元件。余熱回收裝置也是重要的部件之一，正是由于余熱的利用提高了能源利用的效率，因為熱水或熱蒸汽并不像電那樣容易而經濟地長距離輸送，而微電網的結構恰恰能使熱源更接近熱負荷。
3.微電網的結構
相對電力系統而言，微電網類似于一個獨立的控制單元，其中每一個微電源都具有尖端的即拔即插功能。對每一個微電源，最關鍵的是它本身的接口、控制、保護以及對微電網的電壓控制，潮流控制和維持其運行穩定性。一個重要的功能是微電網的聯網運行和孤島運行方式見的平穩轉移。在微網中，為了防止微電網與配電網解列時對微電網內負荷的沖擊，微電網的配電結構需重新設計，將不重要的負荷接在同一條饋線上，重要或敏感的負荷接在另外饋線上。接敏感負荷的饋線上裝有分布式電源、儲能元件及相應的控制、調節和保護設備。如此，在微電網與主網解列時，通過隔離裝置可甩去一些不重要負荷，但仍能保證一些重要負荷的正常、連續運行。微電網具有控制、協調、管理等功能，并由以下系統來實現。
（1）微電源控制器
微電網主要靠微電源控制器來調節饋線電流、母線電壓級與主網的解、并網運行。由于微電源的即拔即插功能，控制主要依賴于就地信號，且相應是毫秒級的。
（2）飽和協調器
飽和協調器既適用于主網的故障，也適用于微電網的故障。當主網故障時，保護協調器要將微電網中重要的負荷盡快地與主網隔離。其某些情況下微電網中重要負荷允許電壓短時暫降，在采取一定的補償措施后可使微電網不與主網分離。當故障發生在微電網內，該保護應該在盡可能小的范圍內將故障段隔離。
（3）能量管理器
能量管理器按電壓和功率的預先整定值對系統進行調度，相應時間為分鐘級。
4.微電網的控制
微電網控制功能基本要求包括：新的微電源接入時不改變原有的設備，微電網解、并列時是快速無縫的，無功功率、有功功率要能獨立進行控制，電壓暫降和系統不平衡可以校正，要能適應微電網中負荷的動態需求。微電網的控制功能主要有以下幾種：
（1）基本的有功和無功功率控制（P-Q控制）。由于微電源大多為電力電子型的，因此有功功率和無功功率的控制、調節科分別進行，可通過調節逆變器的電壓幅值來控制無功功率，調節逆變器電壓和網絡電壓的相角來控制用功功率。
（2）基于調差的電壓調節。在有大量微電源接入是用P-Q控制是不適宜的，若不進行就地電壓控制，就坑內產生電壓或無功振蕩。而電壓控制要保證不會產生電源間的無功環流。在大電網中，由于電源間的阻抗相對較大，不會出現這種情況。微電網中只要電壓整定值有小的誤差，就可能產生大的無功環流，使微電源的電壓值超標。由此要根據微電源所發電流是容性還是感性來決定電壓的整定值，發容性電流時電壓整定值要降低，發感性電流時電壓整定值要升高。
（3）快速負荷跟蹤和儲能。在大電網中，當一個新的負荷接入時最初的能量平衡依賴于系統的慣性，主要為大型發電機是慣性，此時僅系統頻率略微降低而已（幾乎無法覺察）。由于微電網中發電及的慣量較小，有些電源（如燃料電池）是響應時間常數又很長（10～200s），因此當微電網與主網解列成孤島運行時，必須提供蓄電池、超級電容器、飛輪等儲能設備，相當于增加一些系統的慣性，才能維持電網的正常運行。
（4）頻率調差控制。在微電網成孤島運行時，要采取頻率調差控制，改變各臺機組承擔負荷比例，已使各自出力在調節中按一定的比例且都不超標。
5.微電網的保護
微電網結構對繼電保護提出了一些特殊的要求，必須考慮的因素主要有以下幾點：①配電網一般是放射形的，由于有了微電源，保護裝置上流經的電流就可能有單向變為雙向；②一旦微電網孤島運行，短路容量會有大的變化，影響了原有的某些繼電保護裝置的正常運行；③改變了原有的單個分布式發電接入電網的方式，構成微電網的初衷之一是盡可能地維持一些重要古河在電網故障時能正常運行而不使其供電中斷，這些必須采用一些快速動作的開關，以代替原有的相對動作較慢的開關。這些均可能使原有的保護裝置和策略發生變化。
6.微電網的并網運行
要根據微電網中負荷的需求來確定保護的方案，也即要根據負荷（如半導體制造工業負荷或一般商業性負荷）對電壓變化的敏感程度和控制標準來配置保護。如故障發生在配電網中，則要采用高速開關類隔離裝置（Separation Device，SD），將微電網中的重要敏感性負荷盡快地與故障隔離。此時，微電網中的DR（或DER）是不應該跳閘是，以確保故障隔離后仍能對重要負荷正常供電（供熱）。當故障發生在微電網中時，除了上述隔離裝置協調，以免影響上一級饋線負荷。一旦配電網恢復正常，就應通過測量和比較SD量測電壓的幅值和角度，采用自動或手動的方式將電網重新并網運行。如果微電網內僅有一個微電源，當然允許采用手動的方式再同步并網；但若在微電網內多個地點有多個地點有多個微電源，則必須考慮采用自動的方式再同步并網。
7.微電網的孤島運行
當電網孤島運行時，為了使所隔離的故障區盡可能小，微電網中保護裝置的協調尤為重要。特別需要指出的是，由于微電網的電源大多為電力電子型設備，所發出的電力通過逆變器與網絡連接，故障時僅提供很小的短路電流，難以啟動常規的過電流保護裝置。因此，保護裝置和策略就應相應地修改，如采用阻抗型、零序電流型、差分型或電壓型繼電保護裝置。此外，微電網的接地系統必須仔細設計，以免微電網解列時繼電保護誤動作。
8.微電網的能量管理系統
微電網被定義為發電和負荷的集合，而通常負荷不僅包括了電負荷，還包括熱和冷負荷，即熱電聯供和熱電冷三聯供。因此，微電網不僅要發電，而且要利用發電的余熱以提高總體效率。能量管理系統（Energy Management System，EMS）的目的的即為做出決策以最優地利用發電產生的電和熱（冷）。該決策的依據為當地設備對熱量的需求、氣候的情況、電價、燃料成本等。
能量管理系統的調度控制功能：能量管理系統的為整個微電網服務的，即為系統級的，由此首要任務是將設備控制和系統控制加以明確區分，使各自的作用和功能簡單明了。微型汽輪機的轉速、頻率、極端電壓、發電機（微電源）的功率因數等應有微電源來控制，他們依據就地信號。CERTS的模型中，EMS只調度系統的潮流和電壓。潮流調度時需考慮燃料成本、發電成本、電價、氣候條件等。EMS僅控制微電網內某些關鍵母線的電壓幅值，并有多個微電源的控制器配合完成，與配電網相聯的母線電壓應由所聯上級配電網的調度系統來控制。
除了上述基本功能外，EMS還具有其他一些功能，如當微電網與配電網解列后微電網應配備快速切負荷的功能，以使微電網內的發電與負荷平衡；由于微電源同時供給電、熱等負荷，調度時應同時兼顧，一般情況下往往采取“以熱定點”的原則，即滿足用戶對熱負荷需求的條件下再進行電量的調度；微電網中英配備一些儲能設備，如蓄電池、超級電容、飛輪等。
EMS的功能自然首先應針對微電網內需求，如潮流和電壓調度、電能質量和可靠性、提高運行的效率和經濟性、降低污染排放等，但從長遠看它還可對配電網提供一些輔助服務和可靠，特別是微電網作為智能電網的一個組成部分，可起到一定的負荷響應的作用。此外，由于微電網本身位于用戶側，這些用戶可能為中心商業區（Central Business District，CBD）、學校、工廠等，它們本來就有供熱、通風、空調等過程控制系統，未來的EMS有可能成為這些系統以及當地發電、儲能等的總調度系統。
9.結束語
由于環境保護和能源枯竭的雙重壓力，迫使我們大力發展清潔的可再生能源。高效分布式能源工業（熱電聯供）的發展潛力和利益空間巨大。提高供電可靠性和供電質量的要求以及遠距離輸電帶來的種種約束都在推動著在靠近負荷中心設立相應電源。開發和延伸微電網能夠充分促進分布式電源與可再生能源的大規模接入，實現對負荷多種能源形式的高可靠供給，是實現主動式配電網的一種有效方式，是傳統電網向智能電網過渡的關鍵技術。
參考文獻
[1]魯宗相，王彩霞，閔勇等.微電網研究綜述[J].電力系統自動化，2007（19）.
[2]鄭漳華.艾芊微電網的研究現狀及在我國的應用前景[J].電網技術，2008（16）.
[3]盛鹍，孔力，齊智平等.新型電網-微電網（Micro-grid）研究綜述[J].繼電器，2007（12）.
[4]周林，黃勇，郭珂等.微電網儲能技術研究綜述[J].電力系統保護與控制，2011（07）.
[5]楊志淳，樂健，劉開培等.微電網并網標準研究[J].電力系統保護與控制，2012（02）.
