基于不同用户用电特征的供电区划分初探

摘要：以往的变电站布置以及其供电区的划分基本上没有太多的布置原则，最主要的影响因素是变电站本身的用地情况，如果有多个用地方案都能满足供电需要，则会从变电站及其线路的建设经济技术角度对变电站布置以及其供电区进行确认。这样做是一种相对单一、片面的布置方式，本文通过对负荷特性的研究，提出不同用地呈现出的负荷特性，根据负荷特性叠加后的效果来实现供电范围内的用地呈现最合理的负荷特性，并以此为一个重要判据来对变电站布局以及供电区划分进行决策。

关键词：用电特征；供电区划

引言：随着用户对供电可靠性要求日益高涨现代电力系统的规划、建设、运行、管理也越来越规范，越来月走向成熟，而对电力企业而言，不论是电网企业还是发电企业，在关注年度投资总规模的同时，对于投资效益的要求也越来越高。投资效益，说到底就是如何提高电力系统的设备利用率。从宏观而言，要提高设备利用率，就是要延长最大负荷利用小时数，也就是要电力用户多用电，而电力系统是供应企业，需求侧的问题，看似难以从供应侧解决，即使有需求侧管理，也是从政策、价格等层面间接的激励用户，希望从一定层面解决需求侧问题，但是很难从系统的角度主动的解决问题。然而，当我们把视野缩小到变电站供电区这一级别，就会发现，原来电力系统可以通过系统的资源配置，深入的用户了解等手段主动的提高最大利用小时数，从而主动的解决需求侧问题。

1.技术上，负荷特性分析包含以下几个方面的分析：

1.1电力负荷特性分析包括负荷的内在变化规律分析和外在影响因素的分析。其中内在规律分析主要是指电力负荷年、月、日周期性变化规律分析；外在影响因素主要包括气象条件、经济发展、节假日负荷变化、以及电价政策等。

1.2负荷特性分析以研究负荷的发展规律为目的，是负荷预测的必要准备工作，也是掌握一个地区用电情况的必要手段。负荷特性分析方法主要有统计分析、分行业负荷分析以及相关性分析。

基于上述的分析方面，1989年颁布的《电力工业生产统计指标解释》中列出了以下主要的研究指标：

1）（典型日）最大（小）负荷：记录的某一典型日所有负荷中，数值最大（小）的一个。计量间隔通常可以为瞬时、15 分钟、半小时或 1 小时，典型日一般选最大负荷日或最大峰谷差日，也可根据各地情况选不同季节的某一代表日。

2）日平均负荷：日电量除以 24 小时得到日平均负荷。

3）日负荷率：日平均负荷除以日最大负荷，用来反映一日内负荷变化平稳程度，负荷变化越小，则日负荷率越高。

4）日最小负荷率：日最小负荷除以日最大负荷，反映一日内负荷变化的幅度。

5）日峰谷差率：日峰谷差与日最大负荷的比值。与日最小负荷率一样，也反映一日内负荷变化的幅度。

6）月负荷率：指月平均负荷与本月内最大负荷日的平均负荷的比值，用来反映一个月内负荷平稳程度。

7）年平均月负荷率：一年内各月平均负荷之和与各月最大负荷日平均负荷之和的比值。

8）季不均衡系数：指全年各月最大负荷的平均与年最大负荷的比值。季不均衡系数表示一年内月最大负荷变化的不均衡性。

9）最大负荷利用小时数：为年用电量与年最大负荷的比值。

10）年负荷率：指年平均负荷（全年平均日电量除以 24）与年最大负荷的比值，也等于最大负荷利用小时数与全年小时数（8760）的比值。

11）日负荷曲线：通常采用一天中以 15 分钟（半小时、1 小时）为间隔的负荷变化形成的日负荷曲线。日负荷曲线也可以用标幺值表示。前者直观地反映了负荷值的变化，后者更清楚地反映不同时段负荷的相对关系。

12）年负荷曲线：按时间顺序以每月最大负荷绘制成的负荷曲线，用以描述各月最大负荷在年内的变化情况。

作为基础性研究涉及的主要研究指标，关注到了电力负荷的方方面面，但仅就供电区划分而言，典型建筑负荷特性，以及负荷特性曲线重叠后的叠加曲线是本文重点讨论的内容。通过收集数据，并进行数据处理，可以得到深圳市某些具有典型用地性质的建筑（群）的用电负荷特性曲线。该曲线按照每单位时间及对应的建筑用电负荷数值绘制。各类典型建筑（群）的负荷特性曲线如下图：

（图一）二类居住用地典型日负荷曲线 （图二）办公用地典型日负荷曲线 （图三）商业用地典型日负荷曲线 （图四）教育设施典型日负荷曲线

上述曲线均为负荷标么值、时间曲线，负荷标么值基数为典型建筑典型日最大负荷。从上述曲线可以看出，列出的这四类典型建筑的负荷曲线存在互补性，通过曲线的叠加，可以实现负荷曲线的平滑化。下图即为上述四类曲线叠加之后的结果。

（图五）各类曲线叠加图

从叠加结果来看，曲线特性较为理想，最大负荷从10点开始持续到22点。曲线的平滑化，意味着最大负荷利用小时数的增加，意味着设备利用率的提高，对于变电站供电区范围内的电网意义重大。

基于上述分析，本文提出变电站的供电区、配网接入的布置原则及优化原则，也即：

（1）应明确供电范围内各类用地的用地属性以及其负荷特性。

（2）将不同种类的用地的负荷特性进行叠加，形成不同的叠加方案。

（3）从叠加方案中找到最大负荷利用小时数最大的方案作为供电区。

不同供电区之间进行不同种类的用地的负荷特性进行叠加，从而完成供电区之间的用户切换，实现负荷利用的最大化。

2.结语：

通过上述手段，能够较好的削减负荷峰谷差，进而实现负荷曲线平滑化，达到提高最大负荷利用小时数以及提高设备利用率的目的。