电力负荷与负荷曲线
电力负荷与负荷曲线电力负荷与负
荷曲线
一、电力负荷
电力负荷，既可指用电设备或用电单位，也可指用电设备或用电单位所消耗的功率或线路中流过的电流。
（一）电力负荷的分级及其对供电电源的要求电力负荷根据其对供电可靠性的要求及小断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度，分为下述三级。
1.一级负荷
这类负荷在供电突然中断时，将造成人身伤亡或给国民经济带来意大损失。如造成重大设备损坏、用重要原料生产的产品大量报废、重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。
在一级负荷个特别重要的负荷又称为保安负荷，如溶故照明、通信系统、火灾报警装置、保
证安个少/ '的计算机及自动控制装置等。保安负荷中断供电将导致爆炸、火灾、中毒、混乱等。
领负衬要求有两个独立电源供电，所谓独立电源是指此两个电源之间无立接联系，如任一电源因故障而停止供电，另一电源不受影响，能继续供电。对特别重要的负荷（保安负荷）还必须备有应急电源，如蓄电池、胎陕速启动的柴油发电机、不间断电源装置（UPS）等。
2?二级负荷
这类负荷如突然停电，Atmel代理企业连续生产过程被打乱，且器要长时间才一6h恢复止常，或出现大
量废品或大量减产，在经济上造成较大的损失。这类负荷允许短时停电几分钟，它在企业中所真的比审最大，通常化工厂连续性生产的大部分负荷多为二级负荷。
二级负荷原则k要求两路以上线路供电，并尽量做到当发生电力变压器或电力线路故障时不致中断供电。当负荷较小或地区供电困难时，也可出一路专线供电。
3?三级负荷
所有不届J: “二级负荷的均为二级负荷，
如化工厂的机修辅助车间等。
三级负荷届不重要负荷，对供电电源无特殊要求。
（二）电力负荷的工作制
电力负荷拉用途分，打照明负荷和动力负荷。照明负荷为单相负荷，在三相系统仍良难做
到三相平衡；而动力负荷一般可视力三相平衡负荷
负荷和居民生活负荷等。
电力负荷（设备）技工作制可分卜述三
类。
1长期工作制
电力负荷按行业分，有工业负荷
这类设备长期连续运行，负荷比较稳定，例如，通风机、空气压缩机、电动发电机组、电炉和照明灯等。机床电动机的负荷虽然变动较大，但大多也是长期连续工作的。
2.短时工作制
这类设备工作时间较短，而停歇时间相对较长，例如，机床上的某些辅助电动机（进给电动机、
升降电动机等）。
3 ?断续周期工作制
这类设备周期性地工作一停歇一工作，如此反复运行，而工作周期般不超过10min，例如电焊机和起重机械。通常用哲载率（又称
【最新整理，下载后即可编辑】 3 简单电力系统潮流计算 3．1 思考题、习题 1）电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么？电力线路始、末端的电容功率表达式是什么？上述表达式均是以单相形式推导的，是否适合于三相形式？为什么？ 2）电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？其电压降落的计算公式是以相电压推导的，是否适合于线电压？为什么？ 3）什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率？ 4）什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算？ 5）对简单开式网络、变电所较多的开式网络和环形网络潮流计算的内容及步骤是什么？ 6）变压器在额定状况下，其功率损耗的简单表达式是什么？7）求环形网络中功率分布的力矩法计算公式是什么？用力矩法求出的功率分布是否考虑了网络中的功率损耗和电压降落？8）力矩法计算公式在什么情况下可以简化？如何简化？ 9）为什么要对电力网络的潮流进行调整控制？调整控制潮流的手段主要有哪些？ 10）欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布，分别需要调整
网络的什么参数？ 11）超高压远距离交流输电的作用和特点分别是什么？ 12）什么是传播常数、衰减常数、相位常数、波阻抗、波长、相位速度？ 13）什么是自然功率？当远距离交流输电线路输送自然功率时，会有什么有趣的现象？ 14）何为半波长电力线路、全波长电力线路？半波长电力线路的运行会有什么缺点？ 15）怎样提高远距离交流输电线路的功率极限，改善其运行特性？原理是什么？ 16）110kV双回架空线路，长度为150kM，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为30+j15MVA，末端电压为106kV，求始端电压、功率，并作出电压向量图。 17）220kV单回架空线路，长度为200kM，导线型号为LGJ-300，导线计算外径为24.2mm，三相导线几何平均距离为7.5m。已知电力线路始端输入功率为120+j50MVA，始端电压为240kV，求末端电压、功率，并作出电压向量图。 18）110kV单回架空线路，长度为80kM，导线型号为LGJ-95，导线计算外径为13.7mm，三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为15+j10MVA，始端电压为116kV，求末端电压
某工厂电力负荷计算示例 2、1 负荷计算 2、1、1负荷计算得目得 计算负荷就是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面与仪表量程得依据,也就是整定继电保护得重要数据。计算负荷确定得就是否正确合理,直接影响到电器与导线得选择就是否合理。如计算负荷确定过大,将使电器与导线截面选择过大,造成投资与有色金属得浪费;如计算负荷确定过小,又将使电器与导线运行时增加电能损耗,并产生过热,引起绝缘过早老化,甚至烧毁,以至发生事故。为此,正确进行负荷计算就是供电设计得前提,也就是实现供电系统安全、经济运行得必要手段。 2、1、2负荷计算得方法 目前负荷计算常用需要系数法、二项式法与利用系数法、利用各种用电指标得负荷计算方法。前两种方法在国内各电气设计单位得使用最为普遍。 1、需要系数法 适用范围:当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时,特别在确定车间与工厂得计算负荷时,宜于采用。组成需要系数得同时系数与负荷系数都就是平均得概念,若一个用电设备组中设备容量相差过于悬殊,大容量设备得投入对计算负荷投入时得实际情况不符,出现不理想得结果。 2、二项式法 当用电设备台数较少、有得设备容量相差悬殊时,特别在确定干线与分支线得计算负荷时,宜于采用。 3、利用系数法 通过平均负荷来求计算负荷,计算依据就是概率论与数理统计,但计算过程较为复杂。 4、利用各种用电指标得负荷计算方法 适用于在工厂得初步设计中估算符合、在各类建筑得初步设计中估算照明负荷用。 根据计算法得特点与适用范围我们选取需要系数法来计算负荷。 2、1、3计算负荷得公式
按需要系数法确定计算负荷得公式 有功(kW) P c = K d ·P e (2-1) 无功(kvar) Q c = P c ·tanφ(2-2) 视在(kVA) S c = (2-3) 电流 (A) I c = (2-4) 式中 K d ——该用电设备组得需用系数; P e ——该用电设备组得设备容量总与,但不包括备用设备容量(kW); P c Q c S c ——该用电设备组得有功、无功与视在计算负荷(kW kvar kVA); U——额定电压(kW); tanφ——与运行功率因数角相对应得正切值; I c ——该用电设备组得计算电流(A); 2、1、4负荷计算 1、染车间动力(AP103B) P c = K d ·P e = 67、5×0、75= 50、6kW Q c = P c ·tan(arccosφ) = 50、6×tan(arccos0、8) = 38、0 kvar S c = = 63、3 kVA 2、预缩力烘干机(AP104E) P c = K d ·P e = 50×0、7= 35、0kW Q c = P c ·tan(arccosφ) = 35、0×tan(arccos0、8) = 26、3 kvar S c = = 43、8 kVA 3、树脂定型机(AP104J) P c = K d ·P e = 150×0、7= 105、0kW Q c = P c ·tan(arccosφ) = 105、0×tan(arccos0、8) = 78、8 kvar S c = = 131、3 kVA 4、车间照明(AL105C1) P c = K d ·P e = 7、77×0、9= 7、0kW Q c = P c ·tan(arccosφ) = 7、0×tan(arccos0、6) = 9、3 kvar S c = = 11、7 kVA
电力系统分析习题集（第三章） 【例3-1】某发电系统有2台发电机组，其容量分别为30MW 和40MW ，强迫停运率FOR 分别为0.04和0.06。试求该发电系统的停运表。 【解】发电系统的停运表是指指整个系统各种容量状态的概率表，是由各发电机组的停运表按上节的递推公式求出的。因此，应首先建立各发电机组的停运表。取步长X ?=10MW ，可以得到这2台发电机组的停运表，见表3–2和表3-3。 有了各发电机组的停运表后，就可利用递推公式形成发电系统的停运表，如表3–4所示。 30.0976P =为例介绍递推公式的具体应用。令30MW 发电机组为元件a ，40MW 发电机组为元件b 。则知3a n =，因此根据式（3-51）可以写出组合后等效机组c 在3k =时的累积概率为： 3 (3)()() (0)(3)(1)(2)(2)(1)(3)(0) c a b i a b a b a b a b P p i P k i p P p P p P p P ==-=+++∑ 将30MW 及40MW 发电机组停运表中相应的数值代入上式，得 (3)0.960.0600.0600.060.04 1.00.0976c P =?+?+?+?=
对于并联的输电线路或变压器也可以形成其停运表。有了电力系统元件的停运表，就可以简化系统运行可靠性的评估过程。 【例3-2】应用蒙特卡洛模拟法对图2.6所示的5节点系统进行可靠性评估。该系统元件的容量与可靠性参数如表3-5和表3-6所示。 【解】该系统由5个节点、7条支路组成，共2个发电厂，以标幺值表示的总装机容量11，负荷为7.3。 表3-5 发电元件可靠性参数 发电厂G1 发电厂G2 可用容量(p.u.) 累积概率可用容量(p.u.) 累积概率 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 --- 1.00 0.06 0.04 0.02 0.01 0.01 --- 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 1.00 0.08 0.06 0.04 0.02 0.01 0.01 表3-6 输电元件可靠性参数 支路节点号容量FOR 1—2 2.0 0.05 1—3 2.0 0.05 2—3 2.0 0.05 2—4 5.0 0.05 3—5 5.5 0.05 表中FOR为强迫停运率。 根据图3-5所示的流程计算所示系统的可靠性指标。 首先，应用蒙特卡洛模拟法抽样系统状态 i x。对每个元件，我们用计算机产生一个随机数，利用此随机数按照3.4.2节的方法确定该设备的状态。表3-7和表3-8给出了某次系统状态选择过程中，对每个元件所生成的 随机数及由随机数所确定元件的状态向量 i x。 表3-7 根据均匀分布(0,1) U随机数所确定的发电厂出力 发电厂 (0,1) U随机数x发电厂可用容量 （p.u.） G1 0.6502 5.0 G2 0.1325 6.0 表3-8根据均匀分布(0,1) U随机数所确定的支路状态 支路节点号1-2 1-3 2-3 2-4 3-5 (0,1) U随机数0.32 0.2 0.46 0.75 0.017 支路故障率0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 支路状态运行运行运行运行故障
浅析电力负荷预测 摘要：随着我国产业结构完善和人民整体生活水平的改善，对电能的需求逐年 加大，同时对电力质量的要求也越来越高，对电网建设和布局提出了更高的要求。电力工业在国民经济中扮演着越来越重要的角色，电力负荷的正确预测显得尤重要。 关键词：电力负荷预测作用影响因素预测方法 一、电力负荷预测概述 电力负荷预测是指通过对电力系统负荷历史数据的分析和研究，运用统计学、数学、计 算机、工程技术及经验分析等定性定量的方法，探索事物之间的内在联系和发展变化规律， 对未来的负荷发展做出预先估计和推测。正确地预测电力负荷，既是为了满足国民经济各部 门及人民生活对电力的需要，也是电力工业自身健康发展的需要。 二、影响电力负荷预测的因素 在电力负荷预测中，很多因素不同程度地影响着电力荷的预测值，并且各个因素对负荷 的影响可能是不一样的，而且同一因素的不同水平对负荷的影也是不同的。 1、时间因素 目前系统中的最大负荷小时数越来越小，时间对负荷的影响越来越大。对负荷预测有重 要影响的时间因素主要有3种：季节变化、周循环、法定节假日。其中季节变化和气候有不 少的关联，周循环则与工作日的情况有关系，这些还是比较好考虑的。 2、工农业等宏观产业用户因素的影响 工农业等宏观产业经济因素可以包括：供电区域人口多少、工业生产水平以及工业的类型、电器设备的数量和变化特性也即负荷的特性、政策发展趋势变化和经济趋势，另外，电 力系统的管理政策也将对负荷变化产生影响。在季节变化及年度变化时，根据这些因素对负 荷预测值的修正是十分重要的。其中国家经济政策对电力系统的影响尤为重要。可以说他可 以决定一个电力系统乃至一个地区的发展方向。因为各地区用电大户一旦增多。必然会有一 些大用户用电存在无序性，使得调度部门难以准确掌握大用户负荷特性以及用户的停产、设 备检修等情况，从而影响负荷预测的准确性。其次电气化铁路等冲击负荷也对负荷预测准确 率造成一定的影响。 3、负荷特性分析和预测方法的影响 目前，由于很多地区在负荷种类结构以及变化因素上的统计分析工作不够深入系统，导 致在需要历史数据进行对照时无法展开工作，对于负荷特性和相关变化规律的总结也就无从 谈起。而现实当中，不少电网的省调及地调在预测曲线的制作时仅凭预测人员的经验办事， 科学使用的预测软件应用率比较低。而人工经验为主要手段预测由于数据性不强、方式单一，其预测结果也有一定的局限性。 4、管理与政策的影响 负荷预测是一项技术含量很高的工作，然而负荷预测工作在很多地区还没有得到足够的 重视，基础工作薄弱，考核标准过于宽松，与大用户的信息沟通不畅，大用户的用电缺乏计 划性和有序性；预测人员缺乏良好的综合素质、较高的分析能力和丰富的运行经验，不适应 高标准工作的要求。 三、电力负荷预测的方法 1、单耗法 主要是依据计划产品数量生产间和用电单耗计算出年用电总量，这种负荷预测方法对部 分农业负荷和单耗指标的工业比较实用，是—个最直接最有效对部分农业负荷和单耗指标的 工业的电力负荷预测方法。负荷预测时，可以根据城市经济发展的整体规划，利用规划期内 各年份的农业工业生产目标，对过去国民经济的各部门产品生产中的单位耗电量，亿元耗电 量进行分析统计，找出其中存在的规律，找出各种产值的单位耗电量。单耗法的丰要缺点有：调研工作任务量大，统计数字结果也不够准确。其优点有：预测方法相对简单，对眼前的电 力负荷预测效果良好。负荷预测的主要是电气化铁路负荷、日常工农业用电负荷等构成。使
4-2 试用外施电源法求图题4-2 所示含源单口网络VCR ，并绘出伏安特性曲线。 解：图中u 可认为是外加电压源的电压。 根据图中u 所示的参考方向。可列出 (3)(6)(5)20(9)50u i i A V A i V =Ω+Ω++=+ 4-5试设法利用置换定理求解图题4-5所示电路中的电压0u 。何处划分为好？置 换时用电压源还是电流源为好？ 解：试从下图虚线处将电路划分成两部分，对网路N 1有（节点法） 11 11967 (11)u u u u i ???+-=? ?+????-++=-? 整理得： 1511714u i =- 对网络2N 有 2 5 1133u i i i =?+?= 解得3i A =，用3A 电流源置换N 1较为方便，置换后利用分流关系，可得： ()121031V 1V u +=??=
4-9 求图题4-7所示电路的输入电阻R i ，已知0.99α= 解： 施加电源t u 于输入端可列出网孔方程： 12335121(25100)100 (1) 100(100100101010)100.990(2)t i i u i i i +-=-++?+?-?= 将(2)代入(1)得135t i u R i ==Ω 4-14求图题4-10所示各电路的等效电路。 解 解： 图(a):因电压的计算与路径无关，所以
[5(1)]4(13)4ad ac cd ad ab bd u u u V V u u u V V =+=---=-=+=--=- 图(b): 流出a 点的电流(521)8a i A =++=，流入b 点多的电流(541)8b i A =+-=。 所以ab 之间的等效电路为8A 的电流源，电流从b 端流出。 图(c):导线短接。 4-23 电路如图题4-15 所示，已知非线性元件A 的VCR 为2u i =。试求u ，i ，i 1. 解： 断开A ，求得等效内阻：1o R =Ω 开路电压a u 所满足的方程： ()(11)12111/21 c a c a u u u u +-?=???-?++=?? 求得2a u V =，最后将A 接到等效电源上，如上图所示。 写出KVL ：220i i +-=12A i A ?=-或 当1i A =时，1u V =，21120.5,[2(0.5)1] 1.52i A A i A -==-=---= 当2i A =-时，4u V =，21421,[212]32i A A i A -===-+= 4-25 试求图题4-17所示电路中流过两电压源的电流。
3 简单电力系统潮流计算 3．1 思考题、习题 1）电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么？电力线路始、末端的电容功率表达式是什么？上述表达式均是以单相形式推导的，是否适合于三相形式？为什么？ 2）电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？其电压降落的计算公式是以相电压推导的，是否适合于线电压？为什么？ 3）什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率？ 4）什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算？ 5）对简单开式网络、变电所较多的开式网络和环形网络潮流计算的内容及步骤是什么？6）变压器在额定状况下，其功率损耗的简单表达式是什么？ 7）求环形网络中功率分布的力矩法计算公式是什么？用力矩法求出的功率分布是否考虑了网络中的功率损耗和电压降落？ 8）力矩法计算公式在什么情况下可以简化？如何简化？ 9）为什么要对电力网络的潮流进行调整控制？调整控制潮流的手段主要有哪些？ 10）欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布，分别需要调整网络的什么参数？ 11）超高压远距离交流输电的作用和特点分别是什么？ 12）什么是传播常数、衰减常数、相位常数、波阻抗、波长、相位速度？ 13）什么是自然功率？当远距离交流输电线路输送自然功率时，会有什么有趣的现象？14）何为半波长电力线路、全波长电力线路？半波长电力线路的运行会有什么缺点？ 15）怎样提高远距离交流输电线路的功率极限，改善其运行特性？原理是什么？ 16）110kV双回架空线路，长度为150kM，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为30+j15MVA，末端电压为106kV，求始端电压、功率，并作出电压向量图。 17）220kV单回架空线路，长度为200kM，导线型号为LGJ-300，导线计算外径为24.2mm，三相导线几何平均距离为7.5m。已知电力线路始端输入功率为120+j50MVA，始端电压为240kV，求末端电压、功率，并作出电压向量图。 18）110kV单回架空线路，长度为80kM，导线型号为LGJ-95，导线计算外径为13.7mm，三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为15+j10MVA，始端电压为116kV，求末端电压和始端功率。
目录 第一章电力系统负荷预测概论 (1) 第一节电力系统负荷预测概念 (1) 第二节电力系统负荷预测的基本原理 (2) 第三节电力系统负荷预测的分类及特点 (3) 第四节负荷预测基本程序 (5) 第五节负荷预测误差分析 (7) 第二章负荷特性分析及负荷预测技术 (11) 第一节电力系统负荷预测模型 (11) 第二节负荷预测技术 (12) 第三章电力系统回归模型预测技术 (18) 第一节回归模型预测技术概述 (18) 第二节一元线性回归模型及其参数估计 (18) 第三节多元线性回归模型及其参数估计 (20) 第四章具体预测算例 (22) 第一节负荷组成分析与建模 (22) 第二节预测流程及算法实现 (23) 第三节结果分析 (25) 总结 (27) 参考文献 (28)
第一章电力系统负荷预测概论 第一节电力系统负荷预测概念 在充分考虑一些重要的系统运行特性、增容决策、自然条件与社会影响的条件下，研究或利用一套系统地处理过去与未来负荷的数学方法，再满足一定精度的要求的意义下，确定未来某特定时刻的负荷数值，称为负荷预测。 电力生产的特点之一是电力不可贮存（或者说贮存能力极小而代价高昂），应该是用多少就生产多少。针对负荷的变化，电力生产的调节能力也要增加，当负荷变化较小时调节各发电机组的发电功率就可以了；而负荷变化范围较大时只有启停机组才能跟上；当然对于负荷的逐年增长要适时投产新的机组才不至于拉闸限电。 电力负荷预测是解决以上问题的必要条件。准确的负荷预测，可依经济合理地安排电网内部发电机组的启停，保持电网运行的安全稳定性，减少不必要的旋转储备容量，合理安排机组检修计划，保证社会的正常生产和生活，有效地降低发电成本，提高经济效益和社会效益。负荷预测的结果，还可以有利于决定未来新的发电机组的安装，决定装机容量的大小、地点和时间，决定电网的增容和改建，决定电网的建设和发展。电力负荷预测是实时控制、运行计划和发展规划的前提，可以说要掌握电力生产的主动性必先做好负荷预测。 因此，电力负荷预测工作的水平已成为衡量一个电力企业的管理是否走向现代化的显著标志之一，尤其在我国电力事业空前发展的今天，用电管理走向市场，电力负荷预测问题的解决已经成为我们面临的重要而又艰巨的任务。 负荷预测的核心问题是预测的技术方法，或者说是预测数学模型。随着现代科学技术的不断进步，负荷预测理论技术得到了很大发展，理论研究逐步深入。
5-1. 供电系统如题图5-1所示，各元件参数如下。线路L ：长50km ，km x /4.0Ω=； 变压器T ：A MV S N ?=10,%5.10=s V ,11/110=T k 。假定供电点电压为kV 5.106，保持恒定，当空载运行时变压器低压母线发生三相短路。试计算： （1）短路电流周期分量，冲击电流，短路电流最大有效值及短路功率等的有名值； （2）当A 相非周期分量电流有最大或零初始值时，相应的B 相及C 相非周期电流的初始值。 解：kV V kV V V V MVA S B B av B B 5.10,115,,100)2()1(====即选 1512.0115 100504.02 2)1(1=??===B B L V S xL X x 05.110 100 105.02=?===N B S T S S V X x 2012.121=+=∑x x x 当空载运行时,短路点电压9261.0115 5 .106===B S V V V 当低压母线发生三相短路时： (1) 短路电流周期分量 kA kA V S x V I B B p 2394.45 .1031002012.19261.03)2(=??=?= ∑ 冲击电流 kA kA I k i P im im 79.102394.48.122=??== 短路电流最大有效值 kA kA k I I im P im 4014.6)18.1(212394.4)1(212 2 =-?+?=-+= 短路功率MVA MVA V I S B P K 1.775.102394.433)2(=??== (2) 短路电流非周期计算 若A 相非周期分量电流为最大时， kA kA I i P a ap 9945.52394.4414.12)(=?== 相应的B 相及C 相非周期电流的初始值为: kA kA i i i b ap b ap b ap 9973.22 9945 .521)()()(=-=-== 若A 相非周期分量电流为零时， 0)(=a ap i 相应的B 相及C 相非周期电流的初始值为: kA kA I i P b ap 1922.5)30cos(2394.4414.1)12090cos(2000)(-=-?-=--= 000 S 题图 5-1
1.负荷预测分类和基础数据处理 负荷预测及其分类 负荷预测概念 负荷预测是根据负荷的历史数据及其相关影响因素，分析负荷的变化规律，综合考虑影响负荷变化的原因，使用一定的预测模型和方法，以未来经济形势、社会发展、气候条件、气象因素等预测结果为依据，估计未来某时段的负荷数值过程。 负荷预测的分类 按照预测方法的参考体系，工程上的负荷预测方法可分为确定性预测方法、不确定预测方法、空间负荷预测法。 确定性：把电力负荷预测用一个或一组方程来描述，电力负荷与变量之间有明确的一一对应关系。 不确定性：实际电力负荷发展变化规律非常复杂，受到很多因素影响，这种影响关系是一种对应和相关关系，不能用简单的显示数学方程描述，为解决这一问题，产生了一类基于类比对应等关系进行推测预测负荷的不度额定预测方法。 空间负荷预测：确定和不确定负荷预测是对负荷总量的预测。空间负荷预测是对负荷空间分布的预测，揭示负荷的地理分布情况。 负荷预测的基础数据处理 负荷预测的基础数据 基础数据大致包括四类，分别为：①负荷数据（系统、区域、母线、行业、大用户的历史数据；负荷控制数据；系统、区域、大用户等的最大利用小时数；发电厂厂用电率和网损率。）②气象数据（整点天气预报；整点气象要素资料；年度气温、降水等气象材料。）③经济数据和人口（区域产业GDP；城乡可支配收入；大用户产量、产值和单耗；电价结构和电价政策调整；城乡人口。）④其他时间（特殊时间如大型会议、自然灾害；行政区域调整）
数据处理 为获得较好的预测效果，用于预测数据的合理性得到充分保证，因此需要对历史数据进行合理性分析，去伪存真。最基本要求是：排除由于人为因素带来的错误以及由于统计口径不同带来的误差。另外，尽量减少异常数据（历史上突发事件或由于某些特殊原因会对统计数据带来宠大影响）带来的不良影响。常见的数据处理方法有：数据不全、数据集成、数据变换和数据规约等。 2.确定性负荷预测方法 经验技术预测方法 专家预测法 专家预测发分为专家会议发和专家小组法。会议发通过召集专家开会，面对面讨论问题，每个专家充分发表意见，并听取其他专家意见。小组法以书面形式独立发表个人见解，专家之间相互保密，最后综合给出预测结果。 类比法 类比法是将类似失误进行分析对比，通过已知事物对未知事物做出预测。例如选取国内外类似城市或地区为类比对象，参考该对象的发展轨迹对本地区作出预测。 主观概率发 请若干专家来估计某特定时间发生的主观概率，然后综合得出该时间的概率。 经典技术预测方法 单耗法 通过某一工业产品的平均单位产皮用电量以及该产品的产量，得到生产这种产品的总用电量。 用电量A=国民生产总之或工农业总产值b*产值单耗g
第十章 正弦稳态分析 第十一章 正弦稳态的功率和三相电路 一、正弦稳态电路 73、将下列复数化为极坐标形式：(1)551j F --=；(2)342j F +-=；(3)40203j F +=；(4)104j F =；(5)35-=F ；(6)20.978.26j F +=。 解： ^ 74、将下列复数化为代数形式： 解：
1 * 75、试求图示各电路的输入阻抗Z和导纳Y。 提示正弦电路的输入阻抗（或导纳）的定义与直流电路输入电阻（或电导）的定义很相似，即 ? ? = I U Z或 ? ? = U I Y（故 Y Z 1 =） 一般地，对于不包含受控源的无源一端口网络，可以直接利用阻抗（或导纳）的串、并联关系，? - Y变换等方法求得网络的输入阻抗（或导纳）；对于包含受控源的一端口网络，必须利用输入阻抗的定义，通过加压求流法（或加流求压法）求得网络的输入阻抗。 :
2 (e)设端电压为 ? U，依题意有 ] 则输入阻抗为 输入导纳为 (f)设端电压、端电流分别为 ? U， ? I，则依题义有 而
3 故输入阻抗为 · 输入导纳为 76、已知图示电路中A I 0 02∠=? ，求电压S U ? ，并作电路的相量图。 解：依题意有 ()()V j j j j U S 0 565.2694.848022402534-∠=-=∠?-=∠?-+=? ] 电路的相量图如题解图所示。 77、图示电路中，R=11，L=211mH ，C=65 F ，电源电压u=2202sin314tV 。求：(1) 各元件的瞬时电压，并作相量图(含电流及各电压)；(2)电路的有功功率P 及功率因数 。
分数: ___________ 任课教师签字：___________ 华北电力大学研究生结课作业 学年学期：2012-2013学年 课程名称: 电力负荷预测 学生姓名： 学号： 提交时间：2013-4-16
基于MGM （1，1）模型的电力负荷预测 摘要：灰色预测具有需要历史样本数据少、运算快、算法简单、易于检验等优点，适合用于点力度和预测。但是灰色模型本身具有一定的局限，数据离散程度愈大，灰度也愈大，则会降低预测精度。本文采用滑动平均法对灰色预测的原始数列进行了改进，这样既增加了当年数据的权重，同时避免了数值的过度波动，能够有效的提高负荷预测的精度。 关键字：灰色预测; 负荷预测；滑动平均法; 预测精度 0 引言 在电力系统中，各种各样的数据构成了一个庞大的信息体系，其中蕴含了各种各样的信息。但是怎样从错综复杂的数据中提炼出有用的信息是电力行业管理者和决策者需要解决和研究的问题。电力负荷预测是通过前一段时间已知的数据预测未来一段时间内的数据。电力负荷预测系统是一种典型的灰色系统，而GM （1,1）模型是属于比较常用的灰色模型。GM(1,1)模型具有算法简单、速度快、易于检验等优点，而且它的灰色方程是一阶微分方程，其模型只需要负荷的原始数据就能达到预测的目的，而且在原始数据较少的情况下，对总体趋势呈增长或者下降趋势这种类型的数据，它的预测结果能够达到比较高的的精确度。但是，灰色模型本身具有一定的局限，当原始数据列光滑度较低时,其预测精度较低，对时间太长的预测效果并不理想。考虑以上缺陷，本文采用滑动平均法对灰色预测的原始数列进行了改进，这样既增加了当年数据的权重，同时避免了数值的过度波动，在电力预测的建模中能提高模型的拟合和预测效果。 1 灰色系统预测模型 灰色系统是通过部分已知信息、部分未知信息组成的系统。灰色系统理论是企业界中实用的一种预测方法。灰色系统理论把一切随机过程看作是在一定范围内变化的,与时间有关的灰色过程,将离乱的原始数据整理成规律性强的生成数列再作研究。即通过某种生成,弱化其随机性,显示其规律性。对灰色过程建立的模型称为灰色模型。灰色系统理论具有所需样本数据少,不需要计算统计特征量等优点。 灰色预测解决了连续微分方程的建模问题。它通过原始数据的整理来寻找数的规律。在建模时,首先对原始数据进行累加或累减生成,形成新的序列,对新序列建立微分方程模型和解析分析,达到预测原始序列的目的。 2 建立GM(1,1)模型 灰色系统理论是由邓聚龙教授首先在国际上提出来的，灰色理论在分析少数据的特征、了解少数据的行为表现、探讨少数据的潜在机制、综合少数据的现象基础上，揭示少数据、少信息背景下事物的变化规律。GM （1，1）模型是最常用的一种灰色模型，它是由一个只包含单变量的一阶微分方程构建成的模型，是作为电力负荷预测的一种有效的模型，是GM （1，n ）模型的特例。建立GM （1，1）模型只需要一个数列) 0(x 。 设有原始数据序列) 0(x 为：(0) (0)(0)(0){(1),(2),()} X x x n ……x ，运用1-AGO 生成一
3．1 电网结构如图3—11所示，其额定电压为10KV 。已知各节点的负荷功率及参数： MVA j S )2.03.0(2+=， MVA j S )3.05.0(3+=， MVA j S )15.02.0(4+= Ω+=)4.22.1(12j Z ，Ω+=)0.20.1(23j Z ，Ω+=)0.35.1(24j Z 试求电压和功率分布。 解：（1）先假设各节点电压均为额定电压，求线路始端功率。 0068.00034.0)21(103.05.0)(2 2223232232323j j jX R V Q P S N +=++=++=?0019.00009.0)35.1(10 15.02.0)(2 2 224242242424j j jX R V Q P S N +=++=++= ?
则： 3068.05034.023323j S S S +=?+= 1519.02009.024424j S S S +=?+= 6587.00043.122423' 12j S S S S +=++= 又 0346 .00173.0)4.22.1(106587.00043.1)(2 2 212122' 12'1212j j jX R V Q P S N +=++=++=? 故： 6933.00216.112' 1212j S S S +=?+= （2） 再用已知的线路始端电压kV V 5.101=及上述求得的线路始端功率12S ，求出线路各点电压。 kV V X Q R P V 2752.05 .104.26933.02.10216.1)(11212121212=?+?=+=? kV V V V 2248.101212=?-≈
目录 一、负荷预测技术发展情况 (1) 二、算法实现 (4) 三、编程代码 (7) 四、算例测试 (9) 五、心得体会 (14) 六、参考文献 (15)
一、负荷预测技术发展情况 为电力负荷预测制定一个精确的模型对一个公用事业公司的运作和规划是必不可少的。负荷预测也可帮助电力事业来作出重大的决定，包括关于购买和发电，负荷开关，及基础设施的发展。短期负荷预测是随着电力系统EMS的逐步发展而发展起来的，现已经成为EMS必不可少的一部分和为确保电力系统安全经济运行所必需的手段之一。随着电力市场的建立和发展，对短期负荷预测提出了更高的要求，短期负荷预测不再仅仅是EMS的关键部分，同时也是制定电力市场交易计划的基础。电力系统负荷预测为这一地区电力规划奠定了一定的基础，同时也为这一地区电力工业布局、能源资源平衡、电力余缺调剂，以及电网资金和人力资源的需求与平衡提供可靠的依据。因此，电力负荷预测是一项十分重要的工作，它对于保证电力工业的健康发展，乃至对于整个国民经济的发展均有着十分重要的意义。 电力负荷预测分为经典预测方法和现代预测方法。 （1）经典预测方法 1）时间序列法 时间序列法是一种最为常见的短期负荷预测方法，它是针对整个观测序列呈现出的某种随机过程的特性，去建立和估计产生实际序列的随机过程的模型，然后用这些模型去进行预测。它利用了电力负荷变动的惯性特征和时间上的延续性，通过对历史数据时间序列的分析处理，确定其基本特征和变化规律，预测未来负荷。 时间序列预测方法可分为确定型和随机性两类，确定型时间序列作为模型残差用于估计预测区间的大小。随机型时间序列预测模型可以看作一个线性滤波器。根据线性滤波器的特性，时间序列可划为自回归(AR)、动平均(MA)、自回归-动平均(ARMA)、累
第三章习题 3.1 如题3.1图所示梯形电路。 ⑴ 已知24u V =，求1u 、i 和S u 。 ⑵ 已知27S u V =，求1u 、2u 和i 。 ⑶ 已知 1.5i A =，求1u 和2u 。 解：根据线性电路的性质，设： 211u k u = 22u k i = 23s u k u = 令：2V u 2= 可推出 6V u 2= 1A i = 27V u s = 因而可得： 3k 1= 0.5k 2= 27/2k 3= ⑴ 当24u V =时，有： 12V 43u 1=?= 2A 40.5i =?= 56V 42 27 u s =?= ⑵ 当27S u V =时，有： 2V 2727 2u k 1u s 32=?== 1A 20.5u k i 22=?== 6V 23u k u 211=?== ⑶ 当 1.5i A =时，有： 3V 1.50.5 1i k 1u 22=?== 9V 33u k u 211=?== 3.2 如题3.2图所示电路，已知9S u V =，3S i A =，用叠加定理求电路i 。 解：S u 单独作用时，有： 1163 S u i A = =+ S i 单独作用时，有： 23 163 S i i A =- =-+ 根据叠加定理可得： 12110i i i =+=-= 3.3 如题3.3图所示电路，求电压u 。如独立电压源的值均增至原值的两倍，独立电流源的值下降为原值的一半，电压u 变为多少？ 解：根据KVL 列一个回路 113132(32)4u i V A A i =Ω?++?Ω+-?Ω 两个电压源支路可列方程：
1131(3)610i i +=-+ 由此可得： 13i A = 代入上式得： 331 32(323)4u V =?++?+-??= 若独立电压源的值均增至原值的两倍，独立电流源的值下降为原值的一半，由上式可知： 1132(1.5)620i i +=-+ 解得 13i A = 有： 332 1.52 (1.523)4 u V =?++?+-??=- 3.4 如题3.4图所示电路，N 为不含独立源的线性电路。已知：当12S u V =、 4S i A =时，0u V =；当12S u V =-、2S i A =-时，1u V =-；求当9S u V =、1S i A =-时的电压u 。 解：根据线性电路的叠加定理，有： 12S S u k u k i =+ 将已知数据代入，有： 120124k k =+ 121122k k -=-- 联立解得： 116k = 212 k =- 因而有： 11 62S S u u i =- 将9S u V =、1S i A =-代入 可得： 11 9(1)262 u V =--= 3.5 如题3.5图所示电路，已知当开关S 在位置1时，I=40mA ；当S 在位置2时，I=-60mA ；求当S 在位置3时的I 解：设电源S U 和S I 对电流I 的贡献为I 根据线性电路的叠加定理，有： /I I kU =+ 其中U 为开关外接电源的作用。 开关S 在位置1时，有 /400I k =+? 此时可将U 视为0 开关S 在位置2时，有 /604 I k -=- 由上可解得： 25k = /40I = 当S 在位置3时，6U V =，则有：
第三章习题 3.1 如题3.1图所示梯形电路。 ⑴ 已知24u V =，求1u 、i 和S u 。 ⑵ 已知27S u V =，求1u 、2u 和i 。 ⑶ 已知 1.5i A =，求1u 和2u 。 解：根据线性电路的性质，设： 211u k u = 22u k i = 23s u k u = 令： 2V u 2= 可推出 6V u 2= 1A i = 27V u s = 因而可得： 3k 1= 0.5k 2= 27/2k 3= ⑴ 当24u V =时，有： 12V 43u 1=?= 2A 40.5i =?= 56V 42 27u s =?= ⑵ 当27S u V =时，有： 2V 2727 2u k 1u s 3 2=?= = 1A 20.5u k i 22=?== 6V 23u k u 211=?== ⑶ 当 1.5i A =时，有： 3V 1.50.5 1i k 1u 2 2=?= = 9V 33u k u 211=?== 3.2 如题3.2图所示电路，已知9S u V =，3S i A =，用叠加定理求电路i 。 解：S u 单独作用时，有： 1163 S u i A = =+ S i 单独作用时，有： 23163 S i i A =- =-+ 根据叠加定理可得： 12110i i i =+=-= 3.3 如题3.3图所示电路，求电压u 。如独立电压源的值均增至原值的两倍，独立电流源的值下降为原值的一半，电压u 变为多少？ 解：根据KVL 列一个回路 113132(32)4u i V A A i =Ω?++?Ω+-?Ω 两个电压源支路可列方程：
（封面格式） 报名序号：1249 论文题目：某地区电力负荷数据分析与预测 指导教师：唐玲 参赛学校：安徽建筑大学南区 证书邮寄地址、邮编、收件人： 地址：安徽合肥市经开区紫云路292号安徽建筑大学南区邮政编码：230061 收件人姓名：陈富联系电话：7
报名序号：1249 论文题目：某地区电力负荷数据分析与预测
某地区电力负荷数据分析与预测 摘要 针对两个地区历史数据分析及未来数据相关预测，本文用统计学相关理论为基础对两个地区历史数据进行探索分析，深入并直观的描述了数据的分布情况；同时利用时间序列乘积季节模型和LMBP神经网络模型分别对未来数据进行预测并进行相关误差分析，分别得到不同预测方法下的预测结果。 对于问题一，本文对两个地区2014年1月1日—2014年12月31日的负荷数据进行挖掘分析，选取描述数据集中趋势的均值和中位数统计量、描述数据分布离散程度的方差和离散系数统计量以及描述数据分布偏态与峰度的偏度系数和峰度系数统计量来描述各地区全年的日最高负荷、日最低负荷、日峰谷差、日负荷率指标的分布情况；绘制出了两地区2014年全年负荷持续曲线；结合上述结果，分析出地区2负荷变化数据波动较平缓，初步预判地区2的负荷可以获得更准确的预测结果。 对于问题二，本文根据2012年1月1日至2014年12月31日的数据，用偏最小二乘法，分别对日最高负荷、日最低负荷、日平均负荷与各气象因素关系进行回归分析，得出6个多元线性回归模型，同时得到各个回归模型的离差平方和，以离差平方和的大小来反映回归误差的大小；使用简单相关系数检验法，通过各个气象因素相互之间的相关系数矩阵，得出最高温度、最低温度、平均温度这三个因素相关系数较高，存在多重共线性；再经过变量的显著性检验，得出若要用气象因素来提高负荷预测精度，优先推荐平均温度、降雨量、湿度这三个气象因素的结论。 对于问题三，考虑到历史电力负荷数据具有明显的周期性，建立时间序列乘积季节模型，对两个地区2015年1月11日至17日共7天的电力负荷进行预测，得出负荷预测结果见附件。由于模型中各个参数均通过了参数的显著性检验，残差序列通过了残差检验为白噪声序列，体现了模型对原序列的信息提取十分充分，所以在不知道实际负荷数据的情况下，有充分理由判断预测结果的准确度是较高的。 对于问题四，考虑最日高温度等5个天气因素，利用包含5个输入层，7个隐含层和一个输出层的LMBP神经网络预测模型在5个天气因素影响下，再次对两个地区2015年1月11日至17日共7天的电力负荷进行预测，得出负荷预测结果见附件。 对于问题五，综合上述结果参数，并同时引用股票分析中的黄金分割线对两个地区负荷数据规律优劣进行评价。得出地区2的数据规律性优于地区1的结论。 关键词：描述性统计，偏最小二乘回归，时间序列乘积季节模型，LMBP
《电路分析基础》第一章~第四章练习题 一、基本概念和基本定律 1、将电器设备和电器元件根据功能要求按一定方式连接起来而构成的集合体称为。 2、仅具有某一种确定的电磁性能的元件，称为。 3、由理想电路元件按一定方式相互连接而构成的电路，称为。 4、电路分析的对象是。 5、仅能够表现为一种物理现象且能够精确定义的元件，称为。 6、集总假设条件：电路的??电路工作时的电磁波的波长。 7、电路变量是的一组变量。 8、基本电路变量有四个。 9、电流的实际方向规定为运动的方向。 10、引入后，电流有正、负之分。 11、电场中a、b两点的称为a、b两点之间的电压。 12、关联参考方向是指：。 13、电场力在单位时间内所做的功称为电功率，即。 p=，当0?p时，说明电路元件实际 14、若电压u与电流i为关联参考方向，则电路元件的功率为ui 是；当0?p时，说明电路元件实际是。 15、规定的方向为功率的方向。 16、电流、电压的参考方向可。 17、功率的参考方向也可以。 18、流过同一电流的路径称为。 19、支路两端的电压称为。 20、流过支路电流称为。 21、三条或三条以上支路的连接点称为。 22、电路中的任何一闭合路径称为。 23、内部不再含有其它回路或支路的回路称为。 24、习惯上称元件较多的电路为。 25、只取决于电路的连接方式。 26、只取决于电路元件本身电流与电压的关系。
27、电路中的两类约束是指和。 28、KCL指出：对于任一集总电路中的任一节点，在任一时刻，流出（或流进）该节点的所有支路 电流的为零。 29、KCL只与有关，而与元件的性质无关。 30、KVL指出：对于任一集总电路中的任一回路，在任一时刻，沿着该回路的代 数和为零。 31、求电路中两点之间的电压与无关。 32、由欧姆定律定义的电阻元件，称为电阻元件。 33、线性电阻元件的伏安特性曲线是通过坐标的一条直线。 34、电阻元件也可以另一个参数来表征。 35、电阻元件可分为和两类。 36、在电压和电流取关联参考方向时，电阻的功率为。 37、产生电能或储存电能的设备称为。 38、理想电压源的输出电压为恒定值，而输出电流的大小则由决定。 39、理想电流源的输出电流为恒定值，而两端的电压则由决定。 40、实际电压源等效为理想电压源与一个电阻的。 41、实际电流源等效为理想电流源与一个电阻的。 42、串联电阻电路可起作用。 43、并联电阻电路可起作用。 44、受控源是一种双口元件，它含有两条支路：一条是支路，另一条为支路。 45、受控源不能独立存在，若为零，则受控量也为零。 46、若某网络有b条支路，n个节点，则可以列个KCL方程、个KVL方 程。 47、由线性元件及独立电源组成的电路称为。 48、叠加定理只适用于电路。 49、独立电路变量具有和两个特性。 50、网孔电流是在网孔中流动的电流。 51、以网孔电流为待求变量，对各网孔列写KVL方程的方法，称为。 52、网孔方程本质上回路的方程。 53、列写节点方程时，独立方程的个数等于的个数。 54、对外只有两个端纽的网络称为。