基于負荷特性分析的錯峰方案研究

朱瓊

摘 要：隨著我國工業的發展，人們對電力的需求加劇，但是電力工程的發展卻跟不上社會的需求，用電結構也與以往不同，各地區的電力負荷特性都發生了較大的變化，導致電力供需矛盾逐漸加劇，電網調峰困難重重，經常引起區域性拉閘限電的情況，不僅給人們的生活帶來了極大的不便，也不利于電力系統的穩定運行，特別是用電高峰時期，供電企業采用的錯峰方案就是將用電高峰期間的部分用電企業調到用電低谷時段，這么做雖然一定程度緩解了高峰階段用電情況，這不僅不利于企業的生產和經營，也會對供電企業的電力營銷帶來消極影響，最終導致雙方的損失。本文首先介紹了國內外對錯峰方案的研究背景，闡述了負荷特性的特征，提出了基于負荷特性分析的幾個錯峰方案，并就建立有效的錯峰用電管理系統進行了探討，對解決目前我國的用電問題具有重要的意義。

關鍵詞：負荷特性；錯峰用電；研究方案

1 研究背景及意義

1.1 研究背景

隨著我國產業結構的進一步升級，社會對電力的需求急劇增大，但是電力設施的發展遠遠不能滿足當前社會建設的步伐，導致電力出現供不應求的情況，不斷惡化的電力供需矛盾又進一步增加了供電企業的運行風險及管理成本。同時，由于我國正在由制造業大國向制造業強國轉變，特別是在重工業方面和基礎設施建設方面，各種大型設備的用電需求極大，使得用電需求急劇增加，在加上人們生活水平的提高，越來越追求更好的生活質量，使得居民的用電需求也急劇增加，各方面因素結合起來最終導致用電客戶的用電負荷特性和用電結構產生了許多變化，在電力基礎設施沒有完全發展起來前，這些因素都對當前供電企業的錯峰管理提出了更高的要求。

1.2 研究意義

通過分析影響負荷特性的相關因素，研究這些因素之間的相互關系，找出規律，預測該區域的負荷特性預測，然后根據該地區錯峰用電的連續性與公平性等要求及整體錯峰量等信息，制定屬于該地區獨特的用電高峰時期的錯峰用電方案，解決企業和居民用電難的問題，從而實現降低這一地區供電局的運行成本、提高負荷率和降低峰谷差的目的，并提升了該地區的經濟發展水平，在反饋給供電企業，促進供電企業的發展。基于負荷特性分析的錯峰方案，不僅有助于解決某地區的用電高峰的問題，同時對于解決該地區用電需求迅速增加情況下出現的電力供需矛盾、不合理的錯峰用電方案以及用電企業的生產和經營等問題具有重要的意義。

2 負荷特性分析

由于不同區域、不同企業和不同個人的用電情況不同，其電力負荷始終處于動態的變化之中，要準確掌握負荷特性的變化規律和發展趨勢，就要求供電企業的工作人員計算負荷特性指標體系中的一些指標和分析相關曲線來準確掌握電力負荷變化的規律，從而正確描述電力系統負荷隨時間的變化特性和區分不同類型用電客戶的負荷特性。只有充分了解用電客戶的用電模式，掌握用電客戶不同時段的用電需求后，然后采用分類法，將具有相同或相似用電負荷特性的用戶歸為一類統一管理，然后依據每一類用戶的用電特點制定出具有人性化的錯峰用電方案，提高供電和用電效率，提升供電企業的服務質量，降低供電企業和用電客戶的損失，促進地區的經濟發展

3 錯峰方案研究

3.1 基于聚類分析的錯峰方案研究

聚類分析是指用數學的方法對研究的對象進行分類，然后進行數學上的分析，其目的就是按照某種規則，在相似的基礎上收集數據來分類，不同類之間雖然收集的數據不相同，具有較高的差別，但具有一定的內在聯系，聚類分析的結果是同一分類中的對象有很大的相似性，不同分類間的對象有很大的相異性。在這里，聚類分析實際上就是把具有相同或相似的用電客戶的負荷特性歸結為一類客戶，分類的前提條件是用電客戶要具有較高的緊密性，不同類之間要具有較高的分離性，能夠體現出不同用電客戶之間的負荷特性的差別，采用不同的負荷曲線來表示不同的用電客戶，相同或相似的用電客戶具有相似的負荷曲線。采用聚類分析的錯峰方法能夠在錯峰用電期間及時掌握用電負荷的變化規律和發展趨勢，從而進行用電負荷的科學分配，保證供電企業供電工作的有效進行，有利于實現對用電客戶的精細化管理，提高供電企業的供電服務質量。

3.2 基于禁忌搜索算法的錯峰用電管理研究

電力需求側管理是目前我國智能電網的主要組成部分，其通過改變用電方式進行整形，來實現用戶錯峰管理，雖然電力系統的需求側管理一定程度上提高了我國的供電效率，緩解了用電高峰地區和用電高峰時段的壓力，降低了供電企業的供電成本，但由于當前的錯峰計劃是由工作人員手工編制的，缺乏系統的管理，導致錯峰用電管理效率低下，越來越不能滿足目前我國的用電需求。由于錯峰用電輪休計劃的制定是一個組合優化問題，因此在錯峰用電管理系統中運用禁忌搜索算法能很好的解決這一問題。

F.Glover在20世紀70年代提出了一種全局逐步尋優算法即禁忌搜索算法，這種算法通過采用特有的“禁忌”方式避免了迂回搜索，并通過藐視準則來赦免一些被禁忌的優良狀態，進而保證多樣化的有效探索。運用禁忌搜索算法計算求得輪休方案，并將之與原方案進行比較，由于禁忌搜索算法具有彈性，最后得到的方案不僅能夠滿足公平性和連續性的要求，同時也避免了用電負荷的不必要的浪費，極大的提高了供電企業的經濟學，能夠很好的解決用電客戶的需求問題。

參考文獻

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（作者單位：國網湖南省電力公司慈利縣電力分公司）