4.2 负荷曲线

实际的系统负荷是随时间变化的，其变化规律可用负荷曲线来描述。常用的负荷曲线有日负荷曲线和年负荷曲线。图4-1所示的电力系统日负荷曲线描述了一天24h负荷的变化情况。负荷曲线中的最大值称为日最大负荷 P _max （又称峰荷），最小值称为日最小负荷 P _min （又称谷荷）。为了方便计算，实际上常把连续变化的曲线绘制成阶梯形，如图4-1b所示。

根据日负荷曲线可以计算一日的总耗电量，即

故日平均负荷为

为了说明负荷曲线的起伏特性，常引用这样两个系数：负荷率 k _m 和最小负荷系数 α 。

这两个系数不仅用于日负荷曲线，也可用于其他时间段的负荷曲线。

对于不同性质的用户，负荷曲线是不同的。一般说来，负荷曲线的变化规律取决于负荷的性质、厂矿企业生产发展情况及作息制度、用电地区的地理位置、当地气候条件和人民生活习惯等。三班制连续生产的重工业，例如钢铁工业的日负荷曲线如图4-2a所示，曲线比较平坦，最小负荷系数达到0.85。一班制生产的轻工业，如食品工业的日负荷曲线如图4-2b所示，负荷变化幅度大，最小负荷系数只有0.13。非排灌季节的农业日负荷曲线如图4-2c所示，农村加工用电每天仅12h。市政生活负荷曲线中存在明显的照明用电高峰，如图4-2d所示。在电力系统中各用户的日最大负荷不会都在同一时刻出现，日最小负荷也不会在同一时刻出现。因此，系统的最大负荷总是小于各用户最大负荷之和，而系统的最小负荷总是大于各用户最小负荷之和。

日负荷曲线对电力系统的运行非常重要，它是安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据。

年最大负荷曲线描述一年内每月（或每日）最大有功功率负荷变化的情况，它主要用来安排发电设备的检修计划，同时也为制定发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。图4-3所示为年最大负荷曲线，其中划斜线的面积 A 代表各检修机组的容量和检修时间的乘积之和， B 是系统新装的机组容量。

在电力系统的运行分析中，还经常用到年持续负荷曲线，它按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列而绘制成。例如，在全年8760h中，有 t ₁ 小时负荷值为 P ₁ （即最大值 P _max ）， t ₂ 小时负荷值为 P ₂ ， t ₃ 小时负荷值为 P ₃ ，于是可绘出如图4-4所示的年持续负荷曲线。在安排发电计划和进行可靠性估算时，常用到这种曲线。

根据年持续负荷曲线可以确定系统负荷的全年耗电量为

如果负荷始终等于最大值 P _max ，经过 T _max 小时后所消耗的电能正好等于全年的实际耗电量，则称 T _max 为最大负荷利用小时数，即

对于图4-4所示的年持续负荷曲线，若使矩形面积 OahiO 与面积 OabcdefgO 相等，则线段 即等于 T _max 。

根据电力系统的运行经验，各类负荷的 T _max 的数值大体有一个范围（见表4-2）。

在设计电网时，用户的负荷曲线往往是未知的。如果知道用户的性质，就可以选择适当的 T _max 值，从而近似地估算出用户的全年耗电量，即 W = P _max T _max 。 OCvmRPEvucqwyGcBTBrFQM0We+dXUH0Oc78wFEH5mytFb2iEJrM9TIch2mkdXuPZ