福州大学：《电力工程基础》课程电子教案（PPT课件）第六章 电力负荷特性和计算分析

第六章 电力负荷特性和计算分析 1

1 第六章 电力负荷特性和计算分析

第一节 负荷曲线与特性分析 电力系统负荷的构成 电力系统的总负荷就是系统中千万个用电设备消 费功率的总和。它们大致分为异步电动机、同步电动 机、电热电炉、整流设备、照明设备等几大类。 不同行业中，这些用电设备占的比重也不同。表 6一1所示是几种工业部)门用电设备比重的统计。 将各工业部门消费的功率与农业、交通运输和市 政生活消费的功率相加就可得到电力系统的综合用电 负荷。综合用电负荷加网络中损耗的功率为系统中各 发电厂应供出的功率，因而称作电力系统的供电负荷。 供电负荷再加各发电厂本身消费的功率一厂用电， 为系统中各发电机应发出的功率，称作电力系统的发 电负荷

2 第一节 负荷曲线与特性分析 一、电力系统负荷的构成 电力系统的总负荷就是系统中千万个用电设备消 费功率的总和。它们大致分为异步电动机、同步电动 机、电热电炉、整流设备、照明设备等几大类。 不同行业中，这些用电设备占的比重也不同。表 6—1所示是几种工业部门用电设备比重的统计。 将各工业部门消费的功率与农业、交通运输和市 政生活消费的功率相加就可得到电力系统的综合用电 负荷。综合用电负荷加网络中损耗的功率为系统中各 发电厂应供出的功率，因而称作电力系统的供电负荷。 供电负荷再加各发电厂本身消费的功率——厂用电， 为系统中各发电机应发出的功率，称作电力系统的发 电负荷

第一节 负荷曲线与特性析 表6一1几种工业部门用电设备比重的统计 类别 综合性中 化学工业 比通 辅助工业 化肥焦化 化学工业 大型机械 钢铁工业 () 小企业 厂 电化厂 加工工业 异步电动机 79.1 99.8 56.0 13.0 82.5 20.0 同步电动机 3.2 44.0 1.3 10.0 电热电炉 17.1 0.2 15.0 70.0 整流设备 87.0 1.2 注 (1) 比重按功率计。 (2) 照明设备的比重很小，未统计在内。 3

3 第一节 负荷曲线与特性分析 表6－1 几种工业部门用电设备比重的统计 注 （1）比重按功率计。 （2）照明设备的比重很小，未统计在内

第一节 负荷曲线与特性分折 二、用电设备的工作制 我国低压电器行业采用了EC34一1规定的 八种工作制中的三种，即长期连续工作制S1、 短时工作制S,和断续周期工作制S30 (1)长期工作制S, 在恒定负载（如额定功率)下连续运行相 当长时间，可以使设备达到热平的工作条件。 这类工作制的用电设备长期连续运行，负荷比 较稳定，如通风机、水泵、空气压缩机、电炉 和照明等

4 第一节 负荷曲线与特性分析 二、用电设备的工作制 我国低压电器行业采用了IEC34－1规定的 八种工作制中的三种，即长期连续工作制S1、 短时工作制S2和断续周期工作制S3。 （1）长期工作制S1 在恒定负载（如额定功率）下连续运行相 当长时间，可以使设备达到热平衡的工作条件。 这类工作制的用电设备长期连续运行，负荷比 较稳定，如通风机、水泵、空气压缩机、电炉 和照明等

第一节 负荷曲线与特性分折 (2)短时工作制S 设备在额定工作电流恒定的一个工作周期内不会 达到允许温升，而在两个工作周期之间的间歇又很长， 能使设备冷却到环境温度值。如金属切削机床用的铺 助机械（横梁升降、刀架快速移动装置等）、水闸用 电机等，这类设备的数量很少。 (3)断续周期工作制S3 这类工作制的用电设备周期性的工作、停歇，反 复运行，而且工作和停歇的时间都很短，周期一般不 超过l0in,使设备既不能在一个工作时间内升温到额 定值，也不能在一个停歇时间内冷却到环境温度，如 电焊机和电梯电动机等设备。断续周期工作制的用电 设备可用“负荷持续率”（又称暂载率)来表征其工 作性质。 5

5 第一节 负荷曲线与特性分析 （2）短时工作制S2 设备在额定工作电流恒定的一个工作周期内不会 达到允许温升，而在两个工作周期之间的间歇又很长， 能使设备冷却到环境温度值。如金属切削机床用的辅 助机械（横梁升降、刀架快速移动装置等）、水闸用 电机等，这类设备的数量很少。 （3）断续周期工作制S3 这类工作制的用电设备周期性的工作、停歇，反 复运行，而且工作和停歇的时间都很短，周期一般不 超过10min，使设备既不能在一个工作时间内升温到额 定值，也不能在一个停歇时间内冷却到环境温度，如 电焊机和电梯电动机等设备。断续周期工作制的用电 设备可用“负荷持续率”（又称暂载率）来表征其工 作性质

第一书 负荷曲线与特性分折 负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期 的百分比值，用￡表示 8 t。+to T 式中 T一工作周期； tg一工作周期内的工作时间； 0一工作周期内的停歇时间

6 第一节 负荷曲线与特性分析 负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期 的百分比值，用 表示 T t t t t g g g = + = 0  式中 T—工作周期； tg—工作周期内的工作时间； t0—工作周期内的停歇时间。 

第一节 负荷曲线与特性分折 三、负荷曲线 负荷曲线是指在某一时间段内描绘负荷随时间的 推移而变化的曲线。 按负荷性质可绘制有功和无功的负荷曲线；按负 荷持续时间可绘制日、月和年的负荷曲线；按负荷在 电力系统内的地点可绘制个别用户、电力线路、变电 所、发电厂乃至整个地区、整个系统的负荷曲线。将 这几方面负荷曲线综合在一起就可表明负荷曲线发与 供的全部特性。 有的负荷曲线是按一定时间为间隔绘制出来的。 但是逐点描绘的负荷曲线为依次连续的折线，不适于 实际应用。为了计算简单起见，往往将逐点描绘的负 荷曲线用等效的阶梯曲线来代替

7 第一节 负荷曲线与特性分析 三、负荷曲线 负荷曲线是指在某一时间段内描绘负荷随时间的 推移而变化的曲线。 按负荷性质可绘制有功和无功的负荷曲线；按负 荷持续时间可绘制日、月和年的负荷曲线；按负荷在 电力系统内的地点可绘制个别用户、电力线路、变电 所、发电厂乃至整个地区、整个系统的负荷曲线。将 这几方面负荷曲线综合在一起就可表明负荷曲线发与 供的全部特性。 有的负荷曲线是按一定时间为间隔绘制出来的。 但是逐点描绘的负荷曲线为依次连续的折线，不适于 实际应用。为了计算简单起见，往往将逐点描绘的负 荷曲线用等效的阶梯曲线来代替

第一节 负荷曲线与特性)析 有功功率负荷曲线对电力系统的运 行十分有用，电力系统的设计生产主要 是建立在预测的有功负荷曲线的基础之 上的。以下介绍几种典型的负荷曲线。 (一）日负荷曲线 日负荷曲线表示一天24h内负荷变化 的情况，如图6一1所示，此曲线可用于 决定系统的日发电量。 8

8 第一节 负荷曲线与特性分析 有功功率负荷曲线对电力系统的运 行十分有用，电力系统的设计生产主要 是建立在预测的有功负荷曲线的基础之 上的。以下介绍几种典型的负荷曲线。 （一）日负荷曲线 日负荷曲线表示一天24h内负荷变化 的情况，如图6—1所示，此曲线可用于 决定系统的日发电量

第一节 负荷曲线与特性分折 P/Pre P/Pmax(3》 10 100 0 90 70 5 2 10 本言12店地2女) 812162024h) a b P/Prax() 0 0 9000040010 70 50 30 20 4 81216 240h) 121624h) d 图6-1几种行业的有功功率日负荷曲线 (a)钢铁工业〔b)食品行业(c)农村加工业(d)市政生活 9

9 第一节 负荷曲线与特性分析

第一书 负荷曲线与特性分析 (二)年最大负荷曲线 可根据典型日负荷曲线间接制成，表示从 年初到年终的整个1年内的逐月（或逐日)综 合最大负荷的变化情形，如图6一2所示。 (三)年负荷持续曲线 年负荷持续曲线是不分日月先后的界限， 只按全年的负荷变化，根据各个不同的负荷值 在一年中的累计持续时间而重新排列组成的， 即反映了工厂全年负荷变动与负荷持续时间的 关系，如图6一3所示。 10

10 第一节 负荷曲线与特性分析 （二）年最大负荷曲线 可根据典型日负荷曲线间接制成，表示从 年初到年终的整个1年内的逐月（或逐日）综 合最大负荷的变化情形，如图6—2所示。 （三）年负荷持续曲线 年负荷持续曲线是不分日月先后的界限， 只按全年的负荷变化，根据各个不同的负荷值 在一年中的累计持续时间而重新排列组成的， 即反映了工厂全年负荷变动与负荷持续时间的 关系,如图6—3所示