城市用电负荷.pptx

第二章第二章 城市用电负荷城市用电负荷北京建筑工学院 电气与信息工程学院 岳云涛城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛3也分为以下四类：也分为以下四类：（1 1）第一产业用电）第一产业用电 （2 2）第二产业用电）第二产业用电 （3 3）第三产业用电）第三产业用电 （4 4）城乡居民生活用电）城乡居民生活用电 城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛8城市建筑用电负荷分类表城市建筑用电负荷分类表 大类大类 小类小类 居住建筑用电居住建筑用电 普通住宅；高级住宅；别墅普通住宅；高级住宅；别墅公共建筑用电公共建筑用电 行政办公楼；综合商住楼；银行；商场；高级宾馆、饭店；行政办公楼；综合商住楼；银行；商场；高级宾馆、饭店；一般旅馆；图书馆；影剧院；中、小学；托幼园所；大专院校；一般旅馆；图书馆；影剧院；中、小学；托幼园所；大专院校；科研设计单位；体育场馆；医院；疗养院；其它科研设计单位；体育场馆；医院；疗养院；其它工业建筑用电工业建筑用电 一类工业标准厂房；二类工业标准厂房；三类工业标准厂房一类工业标准厂房；二类工业标准厂房；三类工业标准厂房仓储建筑用电仓储建筑用电 一般仓库；冷冻仓库、危险品仓库一般仓库；冷冻仓库、危险品仓库对外交通设施用对外交通设施用电电 火车站场、市内、长途公路客运站、海港、河港码头作业区、火车站场、市内、长途公路客运站、海港、河港码头作业区、客运站、民用及军民合用机场港区、服务区等客运站、民用及军民合用机场港区、服务区等 市政公用设施用市政公用设施用电电 水厂及其附属构筑物、变电所、储气站、调压站、大型锅炉水厂及其附属构筑物、变电所、储气站、调压站、大型锅炉房等房等 其它建筑用电其它建筑用电 上述建筑以外的其它建筑上述建筑以外的其它建筑 城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛13负荷预测应符合下列要求：负荷预测应符合下列要求：1.1.预测应建立在经常性收集、预测应建立在经常性收集、积累负荷预测所需资料的基础上，积累负荷预测所需资料的基础上，从调查研究入手，了解所在城市的从调查研究入手，了解所在城市的人口及国民经济、社会发展规划，人口及国民经济、社会发展规划，分析、研究影响城市用电负荷增长分析、研究影响城市用电负荷增长的各种因素；的各种因素；城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛15负荷预测基本程序 确定负荷预测目的，制订预测计划 调查资料和选择资料 资料整理对资料的初步分析建立预测模型 综合分析，确定预测结果 编写预测报告，交付使用 负荷预测管理 城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛16负荷预测误差分析 绝对误差与相对误差 Y-绝对误差 100%相对误差 平均绝对误差均方误差 城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛17均方根误差 标准误差 （I=1,2,n,）n历史负荷数据个数；m自由度，也就是变量的个数，即自变量和因变量的个数的总和。城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛18预测方法的选择宜符合下列原则：预测方法的选择宜符合下列原则：1.1.城市电力城市电力总体规划阶段总体规划阶段负荷预测方法，宜负荷预测方法，宜选用选用 （1 1）电力弹性系数法）电力弹性系数法 （2 2）回归分析法）回归分析法 （3 3）增长率法）增长率法 （4 4）人均用电指标法）人均用电指标法 （5 5）横向比较法）横向比较法 （6 6）负荷密度法）负荷密度法 （7 7）单耗法等；）单耗法等；城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛20（1）弹性系数法 弹性系数：设x为自变量，y是x的可微函数 称为y对x的弹性系数。导数 是瞬时变 化率或边际变化化，是平均变化率，因此弹性系数yx是变量y的瞬间变化率与平均变化率之比。yx1时，表明目前y的变化率高于平均变化率，yx1时，y的当前变化率低于平均变化率。城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛21 定义yx为电力需求弹性系数，让x代表国民生产总值，y表示用电量，电力弹性系数就是用电量的相对变化率与国民生产总值的相对变化率比。在一般情况下电力弹性系数应大于1，这是由电力工业优先发展所决定的。用电量（或负荷）年均增长速度用电量（或负荷）年均增长速度电量或电力弹性系数电量或电力弹性系数=国内生产总值年均增长速度国内生产总值年均增长速度城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛22直接弹性系数预测法 由以往的用电量和国民生产总值可分别求出它们的平均增长率，记为Ky和Kx，从而求得电力弹性系数 。如果用某种方法预测未来m年的弹性系数为 ，国民生产总值的增长为 ，可得电力需求增长率第m年的用电量 A0基年（预测起点年）的用电量。城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛23【例1】已知某地区19581994年的工农业生产总值和实际用电量（见表），求电力弹性系数E，若选定今后一个时期内电力弹性系数为1.3，工农业生产增长率为8.5%试预测2000年和2010年的地区用电量。城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛24 产产 值值 与与 用用 电电 量量 表表 序号年份用电量(万kWh)工农业产值（亿元）序号年份用电量(万kWh）工农业产值（亿元）12345678910111213141516171819195819599601961196219631964196419661967196819691970197119721973197419751976131411385316158173661798822374240332926531835372594630853180566815560854070613016361164380648246.298.5811.8515.4020.6923.3524.6431.5635.2054.5074.5082.5050.9542.5046.1055.1569.7084.3072.65202122232425262728293031323334353637197719781979198019811982198319841985198619871988198919901991199219931994630066309466234685297431882175901649555710200810801911820113106314203315500016955018670020723723003369.0092.1512050139.10148.30162.39162.79187.42189.93212.06246.85267.32290.66301.32323.46349.33378.27428.53城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛25 弹弹 性性 系系 数数 计计 算算 表表 时 期19581969年19791989年19901994年19581994年用电增长率（%）13.787.7910.137.28工农业产值增长率（%）27.198.468.0210.58弹性系数0.5070.921.260.69 现在计算预测值，已知 用电量的年增长率 城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛26 以1994年为基年，分别得出2000年和2010年的用电量为 A2000=230033(1+11.05%)6 =43121(万kWh)A2010=230033(1+11.05%)16 =1230516(万kWh)城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛27（2 2）回归分析法）回归分析法 一元线性回归是指事物发展的自变量与因变量之间是单因素间的简单线性关系 y=a+bx y是因变量，x是自变量，a是常数，b是回归系数。多元线性回归是指一个因变量与多个自变量之间的线性关系 y=a+b1x1+b2x2+bnxn y是因变量，x1、x2、xn是自变量，a是常数，b1、b2、bn是回归系数。城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛28（3 3）增长率法）增长率法 设第m年的用电量为AnkWh，则从第n年至第m年（nm）的用电量为Al=An(1+K)l-n城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛29 例2：90年代，四川省非物质生产部门电力消费量，八五期间按年均增长率18%计，九五期间按年均增长率20%计，以1990年的8.83亿kWh为起点，1995年非物质生产部门电力需求为 再以1995年的预测值20.2亿kWh作起点，预测2000年的用电量为 城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛30（4 4）城市规划用电指标法）城市规划用电指标法 负荷预测时必须考虑相应片区的开发强度和节能设备的使用，以及其他种类能源的代换使用等因素。在不同层次规划中，应采用不同方法进行相互校验。城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛31（5 5）横向比较法（综合用电水平法）横向比较法（综合用电水平法）确定综合用电规划指标时，首先要研究现状用电指标，并参考国内外同类型城市的用电指标，结合本地能源资源条件、能源构成、经济发展、居民生活水平、居住条件、气候、生活习惯和供电条件等进行综合分析确定。综合用电水平法主要用于预测城市第三产业及居民生活用电负荷。城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛32国内外住宅电气负荷标准比较国内外住宅电气负荷标准比较负荷标准中国香港（40m2）日本美国（140m2）计算负荷/kW2.56.01318.625配电电源单相单相三相单相供电电压/V220220110240计算电流/A306040104开关电流/A326345125铜芯导线数量截面/mm2310316414350125城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛33（6）负荷密度法）负荷密度法 根据不同的用地功能，分别采用不同的负根据不同的用地功能，分别采用不同的负荷密度指标。在汇总各不同地块的负荷值时，荷密度指标。在汇总各不同地块的负荷值时，应考虑不同地块间负荷的同时系数。应考虑不同地块间负荷的同时系数。城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛34（7）单耗法 单耗法即单位产品电耗法，是通过某一工业产品的平均单位产品用电量以及该产品的产量，得到生产这种的总用电量，计算公式是A=bg A用电量；b产品产量；g产品的单位耗电量。城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛35第三节第三节 规划用电指标规划用电指标 当编制或修订各规划阶段中的电力规划时，应以当编制或修订各规划阶段中的电力规划时，应以规范制定的各项规划用电指标作为预测或校核远规范制定的各项规划用电指标作为预测或校核远期规划负荷预测值的控制标准。期规划负荷预测值的控制标准。规范规定的规范规定的规划用电指标规划用电指标包括四部分：包括四部分：（1 1）规划人均综合用电量指标）规划人均综合用电量指标 （2 2）规划人均居民生活用电量指标）规划人均居民生活用电量指标 （3 3）规划单位建设用地负荷指标）规划单位建设用地负荷指标 （4 4）规划单位建筑面积负荷指标）规划单位建筑面积负荷指标城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛40城市电力总体规划或电力分区规划，城市电力总体规划或电力分区规划，当采用负荷密度法进行负荷预测时，当采用负荷密度法进行负荷预测时，其居住、公共设施、工业三大类建设其居住、公共设施、工业三大类建设用地的规划单位建设用地负荷指标的用地的规划单位建设用地负荷指标的选取，应根据三大类建设用地中所包选取，应根据三大类建设用地中所包含的建设用地小类类别、数量、负荷含的建设用地小类类别、数量、负荷特征，并结合所在城市三大类建设用特征，并结合所在城市三大类建设用地的单位建设用地用电现状水平和表地的单位建设用地用电现状水平和表规定，经综合分析比较后选定。规定，经综合分析比较后选定。城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛44第四节第四节 举例举例深圳市深圳市负荷预测方法：分区规划及以上层次负荷预测方法：分区规划及以上层次规划阶段的电力负荷预测以单位用地规划阶段的电力负荷预测以单位用地及分类用地负荷密度法为主，用弹性及分类用地负荷密度法为主，用弹性系数法及综合用电水平法进行校验；系数法及综合用电水平法进行校验；法定图则和详细蓝图阶段的电力负荷法定图则和详细蓝图阶段的电力负荷预测以单位建筑面积负荷密度法为主，预测以单位建筑面积负荷密度法为主，用单位指标法进行校验。用单位指标法进行校验。城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛45负荷特性和参数负荷特性和参数日最大日最大(小小)负荷负荷=每日每日24个整点负荷中的最大个整点负荷中的最大(小小)值值;日平均负荷日平均负荷=日发日发(用用)电量电量24小时小时;年平均负荷年平均负荷=全年全年8760小时负荷的平均值小时负荷的平均值(或或全年各日平均负荷的平均值全年各日平均负荷的平均值);日负荷率日负荷率=日平均负荷日平均负荷日最大负荷日最大负荷;年负荷率年负荷率=全年平均日电量全年平均日电量年最大负荷年最大负荷;城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛46年平均日负荷率年平均日负荷率=全年各日负荷率的平均值全年各日负荷率的平均值(或或全年每月最大负荷日平均负荷之和全年每月最大负荷日平均负荷之和全年每月最大负荷日最大负荷之和全年每月最大负荷日最大负荷之和)日最小负荷率日最小负荷率=日最小负荷日最小负荷日最大负荷日最大负荷最大负荷利用小时数最大负荷利用小时数=年发（用）电量年发（用）电量年最大负荷年最大负荷日峰谷差日峰谷差=日最大负荷日最大负荷日最小负荷日最小负荷年最大峰谷差年最大峰谷差=日峰谷差的最大值日峰谷差的最大值城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛47负荷预测推荐指标负荷预测推荐指标 单位用地面积负荷密度指标宜单位用地面积负荷密度指标宜为为1.52.5万千瓦万千瓦/平方公里。平方公里。人均综合用电负荷指标宜为人均综合用电负荷指标宜为1.51.52.02.0千瓦千瓦/人。人。人均综合用电量指标宜为人均综合用电量指标宜为800080001000010000千瓦时千瓦时/人人年。年。分类用地负荷密度指标宜符合分类用地负荷密度指标宜符合表的规定。表的规定。城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛48分类用地负荷密度指标分类用地负荷密度指标用地类型用地类型 负荷密度负荷密度kw/hm2）R R 居住用地居住用地 200200500 500 C C 商业服务业设施用地商业服务业设施用地 4004001000 1000 GIC GIC 政府社团用地政府社团用地 300300700 700 M M 工业用地工业用地 200200500 500 W W 仓储用地仓储用地 202040 40 T T 对外交通用地对外交通用地 151530 30 S S 道路广场用地道路广场用地 151530 30 U U 市政公用设施用地市政公用设施用地 150150250 250 G G 绿地绿地 101015 15 D D 特殊用地特殊用地 150150250 250 E E 水域和其它非城市建设用地水域和其它非城市建设用地 5 510 10 城市电力电信规划 北京建筑工程学院 岳云涛49单位建筑面积负荷指标单位建筑面积负荷指标 建筑类型建筑类型 负荷指标（负荷指标（w/mw/m2 2）高层办公建筑高层办公建筑 8080120 120 中、多层办公建筑中、多层办公建筑 404060 60 酒店、宾馆酒店、宾馆 8080120 120 商场、购物中心商场、购物中心 606080 80 建筑裙房、综合服务设施建筑裙房、综合服务设施 404060 60 工业厂房工业厂房 404080 80 停车库停车库 202030 30 中学、小学、幼儿园中学、小学、幼儿园 303040 40 医疗服务设施医疗服务设施 404060 60 体育设施体育设施 606080 80 居住建筑居住建筑 303060 60