基于负荷特性分析的错峰方案研究

朱琼

摘 要：随着我国工业的发展，人们对电力的需求加剧，但是电力工程的发展却跟不上社会的需求，用电结构也与以往不同，各地区的电力负荷特性都发生了较大的变化，导致电力供需矛盾逐渐加剧，电网调峰困难重重，经常引起区域性拉闸限电的情况，不仅给人们的生活带来了极大的不便，也不利于电力系统的稳定运行，特别是用电高峰时期，供电企业采用的错峰方案就是将用电高峰期间的部分用电企业调到用电低谷时段，这么做虽然一定程度缓解了高峰阶段用电情况，这不仅不利于企业的生产和经营，也会对供电企业的电力营销带来消极影响，最终导致双方的损失。本文首先介绍了国内外对错峰方案的研究背景，阐述了负荷特性的特征，提出了基于负荷特性分析的几个错峰方案，并就建立有效的错峰用电管理系统进行了探讨，对解决目前我国的用电问题具有重要的意义。

关键词：负荷特性；错峰用电；研究方案

1 研究背景及意义

1.1 研究背景

随着我国产业结构的进一步升级，社会对电力的需求急剧增大，但是电力设施的发展远远不能满足当前社会建设的步伐，导致电力出现供不应求的情况，不断恶化的电力供需矛盾又进一步增加了供电企业的运行风险及管理成本。同时，由于我国正在由制造业大国向制造业强国转变，特别是在重工业方面和基础设施建设方面，各种大型设备的用电需求极大，使得用电需求急剧增加，在加上人们生活水平的提高，越来越追求更好的生活质量，使得居民的用电需求也急剧增加，各方面因素结合起来最终导致用电客户的用电负荷特性和用电结构产生了许多变化，在电力基础设施没有完全发展起来前，这些因素都对当前供电企业的错峰管理提出了更高的要求。

1.2 研究意义

通过分析影响负荷特性的相关因素，研究这些因素之间的相互关系，找出规律，预测该区域的负荷特性预测，然后根据该地区错峰用电的连续性与公平性等要求及整体错峰量等信息，制定属于该地区独特的用电高峰時期的错峰用电方案，解决企业和居民用电难的问题，从而实现降低这一地区供电局的运行成本、提高负荷率和降低峰谷差的目的，并提升了该地区的经济发展水平，在反馈给供电企业，促进供电企业的发展。基于负荷特性分析的错峰方案，不仅有助于解决某地区的用电高峰的问题，同时对于解决该地区用电需求迅速增加情况下出现的电力供需矛盾、不合理的错峰用电方案以及用电企业的生产和经营等问题具有重要的意义。

2 负荷特性分析

由于不同区域、不同企业和不同个人的用电情况不同，其电力负荷始终处于动态的变化之中，要准确掌握负荷特性的变化规律和发展趋势，就要求供电企业的工作人员计算负荷特性指标体系中的一些指标和分析相关曲线来准确掌握电力负荷变化的规律，从而正确描述电力系统负荷随时间的变化特性和区分不同类型用电客户的负荷特性。只有充分了解用电客户的用电模式，掌握用电客户不同时段的用电需求后，然后采用分类法，将具有相同或相似用电负荷特性的用户归为一类统一管理，然后依据每一类用户的用电特点制定出具有人性化的错峰用电方案，提高供电和用电效率，提升供电企业的服务质量，降低供电企业和用电客户的损失，促进地区的经济发展

3 错峰方案研究

3.1 基于聚类分析的错峰方案研究

聚类分析是指用数学的方法对研究的对象进行分类，然后进行数学上的分析，其目的就是按照某种规则，在相似的基础上收集数据来分类，不同类之间虽然收集的数据不相同，具有较高的差别，但具有一定的内在联系，聚类分析的结果是同一分类中的对象有很大的相似性，不同分类间的对象有很大的相异性。在这里，聚类分析实际上就是把具有相同或相似的用电客户的负荷特性归结为一类客户，分类的前提条件是用电客户要具有较高的紧密性，不同类之间要具有较高的分离性，能够体现出不同用电客户之间的负荷特性的差别，采用不同的负荷曲线来表示不同的用电客户，相同或相似的用电客户具有相似的负荷曲线。采用聚类分析的错峰方法能够在错峰用电期间及时掌握用电负荷的变化规律和发展趋势，从而进行用电负荷的科学分配，保证供电企业供电工作的有效进行，有利于实现对用电客户的精细化管理，提高供电企业的供电服务质量。

3.2 基于禁忌搜索算法的错峰用电管理研究

电力需求侧管理是目前我国智能电网的主要组成部分，其通过改变用电方式进行整形，来实现用户错峰管理，虽然电力系统的需求侧管理一定程度上提高了我国的供电效率，缓解了用电高峰地区和用电高峰时段的压力，降低了供电企业的供电成本，但由于当前的错峰计划是由工作人员手工编制的，缺乏系统的管理，导致错峰用电管理效率低下，越来越不能满足目前我国的用电需求。由于错峰用电轮休计划的制定是一个组合优化问题，因此在错峰用电管理系统中运用禁忌搜索算法能很好的解决这一问题。

F.Glover在20世纪70年代提出了一种全局逐步寻优算法即禁忌搜索算法，这种算法通过采用特有的“禁忌”方式避免了迂回搜索，并通过藐视准则来赦免一些被禁忌的优良状态，进而保证多样化的有效探索。运用禁忌搜索算法计算求得輪休方案，并将之与原方案进行比较，由于禁忌搜索算法具有弹性，最后得到的方案不仅能够满足公平性和连续性的要求，同时也避免了用电负荷的不必要的浪费，极大的提高了供电企业的经济学，能够很好的解决用电客户的需求问题。

参考文献

[1]赵希正.中国电力负荷特性分析与预测[M].北京：中国电力出版社，2002.

[2]李琼慧，杨娅妙.2000年～2004年我国电网负荷特性对比研究[J].电力技术经济，2005，17（6）：1-4.

[3]陈伟，周峰，韩新阳，等.国家电网负荷特性分析研究[J].电力技术经济，2008，20（4）：25-29.

（作者单位：国网湖南省电力公司慈利县电力分公司）