连云港地区温度对最大电力负荷的影响分析

引言

随着人民物质文化生活水平的提高,居民用电和商业用电负荷所占比例越来越大,其中夏季空调负荷和冬季取暖负荷是较为突出的两类负荷,很多地区空调降温负荷在年最大负荷中的占比已过半。由于电力负荷的周期性和波动性受环境因素影响很大,其中气象因素尤为明显,如温度,因此分析研究温度对电力负荷的影响,准确预测空调降温负荷,对全省及各地市开展夏季电力市场分析预测、季度及月度电力市场跟踪分析具有很强的实用价值,对科学安排年度电网运行方式,科学决策电网建设,提高电网投资精准性具有现实的指导意义。

文献分别对上海的负荷特性及其与气象因素关系进行了分析:文献根据南京夏季、冬季的空调负荷得到气温的敏感性系数:文献研究了温度、湿度等气象因素对江苏夏季高峰负荷的影响:文献进一步对工作日及休息日的空调负荷进行了与温度的敏感性分析。

12018年4月、5月负荷情况

2018年4月,地区最高气温28℃,最低气温3℃,全月温度波动较大:最大昼夜温差17℃,最小昼夜温差4℃,昼夜温差不均。4月日最大负荷波动较大,4月3日一8日夜间气温较低,可能仍然存在部分制热的空调负荷。

4月20日开始,受到环保督查的影响,连云港地区最大负荷连续降低,4月26日之后,负荷降至1800Mw以下并趋于稳定。将4月18日(环保督查前）和4月28日(负荷趋于稳定后）的日负荷曲线进行对比,可知因为环保督查,连云港地区负荷最大降幅约300Mw。

5月1日一20日,地区最高气温26℃,最低气温14℃,全月温度波动很小:最大昼夜温差11℃,最小昼夜温差9℃,昼夜温差非常平均:5月20日之后,地区气温略有上升,最高气温超过30℃,最大昼夜温差13℃:5月20日之后,地区可能已经有部分制冷空调负荷。

2非气温敏感性负荷

根据负荷数据分析发现,2018年上半年非气温敏感性负荷(基础负荷）日为4月底至5月20日之间近一个月时间,在此期间日负荷特性较为相似。

环保督查后,大部分化工用户迎峰度夏前不会恢复生产,在基础负荷的季节,每日12:00一14:00,地区负荷处于低谷,接近每日00:00一4:00的负荷水平,说明这段时间内,办公、商业、生产性负荷基本都处于暂停状态。

另一方面,夏季日最高温度时间段在12:00一15:00,因此随着温度升高,12:00一14:00增加的负荷即为夏季制冷空调负荷。为便于分析,以下选取13:00负荷随温度的变化来分析空调负荷的变化。

分析4月底至5月中上旬每日的气温及13:00负荷,计算可知,每日13:00的平均负荷为1561.73Mw,即基础负荷。

3空调负荷分析

5月22日以后,气温逐步升高,相应地,每日13:00负荷逐渐升高,即空调负荷逐步释放,扣除大用户的负荷波动,统计5月22日至7月22日各温度下的空调负荷平均值,参照2017年极端天气下,空调负荷已经充分释放,空调负荷约1900Mw,因此设定最高温度39℃下空调负荷为1900Mw。

4最大负荷与温度分析

对温度与负荷的数据进行拟合,得到2018年连云港地区的空调负荷随温度的变化规律为Pac=-0.2166l4＋26.003l3-1147.7l2＋22170l-158540(功率单位为Mw,温度单位为℃）。图1所示为2018年空调负荷随温度变化规律,表1为对应拟合曲线的气温与空调负荷关系。由图1和表1可知,2018年6月中旬及以后,气温达到30℃及以上,空调负荷开始快速上升,最高气温(13:00左右）每升高1℃,空调负荷增加200Mw左右,37℃以后,空调负荷趋于饱和,空调负荷最高大约1900Mw。

5结论

(1）选取连云港市4月和5月13:00负荷平均值作为基础负荷,可以以此估算空调负荷的大小。

(2）2018年测算的地区空调负荷温度敏感度,30℃以后,每升高1℃,空调负荷增加约200Mw,37℃后,地区空调负荷趋于饱和。