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[摘要]本文利用长春市2012年和2013年的逐时电力负荷资料和气象资料，对长春市电力负荷的变化特征进行统计分析。在此基础上，对这些特征与气象条件的关系、特征及成因进行了初步的分析和探讨。
[关键词]电力负荷 变化特征 统计分析
[中图分类号]P461 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2016）22-0142-02
随着经济的高速发展和人们生活水平的提高，导致生活用电在电力系统中所占比例加大，使电力负荷成为电力系统设计和运行中比较重要的指标之一，所以研究电力负荷的特征及其变化规律是电网安全、稳定运行的首要条件。为此， 我们研究电力负荷的变化特征及其与气象条件的关系是非常必要的、有的放矢地提供专业气象服务，对电力部门提高用电率、节能、合理安排调度有着重要意义。
一、电力负荷季节变化特征
通过对长春市2012—2013年电力负荷资料分析发现，电力负荷呈现季节性变化。从图1可以看出，最显著的电力负荷高峰在冬季，这是由于长春市冬季天气寒冷，供热时间长，用于取暖的耗电量也相应增加。电力负荷在夏季为次高峰期，比春秋季节的电力负荷稍高，主要是由于7月份气温升高，空调、风扇等制冷降温设备被大量使用，电力负荷有所增加。所以说冬季供暖和夏季制冷产生的电力负荷，直接导致了电力消耗的季节变化。
二、电力负荷的月变化特征
分析比较两年的电力负荷可以看出（图2）：长春市电力负荷月变化特征。1月至2月期间负荷的变化趋势，与春节所在月份和时间有关。2012年和2013年的春节分别在1月22日、2月9日，主要受法定节日电负荷显著偏低的影响，2013年1月份的负荷下降趋势最明显。3月份电力负荷都是第二高峰值，主要与春节假期后，生产性负荷恢复有关。从10月份开始，随着气温的逐渐降低，供热负荷增加，电力负荷有增长的趋势。2012年12月年负荷明显高于2013年12月，其主要原因就是2012年12月份气温比2013年同期偏低，2012年12月份的平均气温-16.7℃，2013年12月份的平均气温分别为-11.2℃，这说明冬季气温的变化严重影响了负荷的变化。从图中可以看出两年11月份的电力负荷十分接近，2012年11月份的月平均气温为-4.9℃，2013年11月份的月平均气温为-0.8℃，其主要原因就是年增长的电力负荷与由于低温所增加的电力负荷相抵。春季，随着气温的日渐升高，电力负荷有所下降。进入炎热的夏季，气温进一步升高，使电力负荷较春季有所增加。这主要与夏季不时有高温、闷热天气出现，空调、风扇等制冷设备的大量使用有关，两年8月份的趋势差异很大，除了气温的变化外，其它原因还需要进一步分析。秋季温度适宜，用电量与夏季相比较低。
从两年的逐月电力负荷变化可以看出电力负荷月变化与天气和气候特征有明显的关系。
三、电力负荷的周变化特征
在一周中日平均负荷也具有显著的变化特征。如图3所示，我们能清楚看出两年的周逐日变化曲线较为趋近，从周一至周五负荷变化相对较高且平缓，而周六和周日大部分单位停产休息，因此与前五天相比周六日负荷明显降低，特别是周日负荷降低的更为明显。这一特点在预测和分析气象条件对负荷的影响时必须考虑到。
四、电力负荷的日变化特征
日出而作、日落而息。日出日落时间和作息时间对电力负荷都有显著的影响。日负荷曲线呈M型。各季节电力负荷的日变化均呈现出两个峰值的特征，但不同季节最大负荷出现的时间略有不同。
电力负荷的逐时变化特征。从图4可以看出长春市2012年和2013年两年逐时平均电力负荷大体上是一致的。在一天之中，0：00—5：00这段时间电力负荷变化不大，03：00达到了低谷，并达到了一天中的最低值。这是因为随着傍晚的到来，大部分工厂企业生产活动和居民生活耗電逐渐减少，夜间进入休息状态。2012年的逐时平均最低电力负荷为1415Mw，2013年的逐时平均最低电力负荷为1532Mw。05：00之后，随着人们的活动逐渐增多，长春市电力负荷迅速波动上升。尤其是06：00—07：00生活起居用电增加，电力负荷曲线上升。08：00—11：00电力负荷曲线明显上升并达到第一个峰值，因为这段时间为人们工作时间，工厂企业机器运转，开始生产，也为工作用电；11：00—13：00为午休时段，部分生产活动停止，这就造成了电力负荷的小幅下降；随着午休结束、工作的开始，电力负荷也相应上升。在工作时间，上午（8：00—11：00）的平均电力负荷为2070Mw，下午（13：00—16：00）的平均电力负荷为2054Mw，上午的电力负荷略高于下午的电力负荷。17：00—20：00电力负荷出现一天中最大的峰值，这是由于这段时间除了生产用电外，人们的休闲活动也增加了生活用电，这也是一天中用电负荷最大的时段；之后随着夜晚的来临，各种生产及活动的逐渐减少， 20：00后城市用电量迅速下降。
五、节假日期间电力负荷特征
（一）春节期间电力负荷变化特征
春节是最隆重、最长的节日，从图5可以看出，从春节前一周，长春平均电力负荷迅速下降，主要是春节期间，工厂停止生产、企事业单位放假，生产负荷降低。春节期间，电力负荷曲线的峰谷值出现在初二，之后电力负荷开始增加。在春节过后第一周前后，负荷上升十分明显。直到春节后两星期左右负荷趋于平稳，整体呈现漏斗状分布。除夕前一天日平均电力负荷为41140Mw，与之前几天的电力负荷相比有所降低，但仍于正常水平相对持平。之后，随着春节节日到来，企事业单位生产和办公负荷逐步减少，电力负荷日渐下降。正月初二日平均电力负荷降至春节期间最低值为35534Mw，比之前正常负荷水平约下降了14%。初三开始电力负荷开始回升。正月初七机关事业单位恢复正常上班，但由于企业工厂还没有完全恢复正常生产，电力负荷仍然处于较低水平。正月十三日平均电力负荷达到46681Mw左右，基本回落到春节前负荷值。
（二）清明、五一、端午、十一的电力负荷特征
从资料分析中可以看出五一、清明、端午和十一法定假期期间，特别是放假前期，电力负荷均有所减小，但减小的幅度不大。
六、结论
综上所述，长春市的电力负荷有明显的变化规律。其中季节变化、月变化及日变化等与气象条件有明显相关性的特点。
（一）季节变化
冬季负荷最高，夏季负荷稍高于春秋季节。
（二）月变化
1月份气温最低，供热负荷增加，冬季负荷最多，春节所在的月份，负荷明显减少。4—6月份气温回升，负荷开始减少，7月份盛夏炎热，空调制冷设备使用，为夏季负荷最多的月份；8月份天气凉爽，负荷较7月有所减少；9—10月气温适宜，负荷变化较平稳。11—12月份，随着气温的逐渐降低，供热负荷增加显著。
（三）周变化
周变化和特征与工作日和休息日有关。一般周一到周五即工作日时负荷大；周六和周日双休日时负荷比工作日的负荷小很多。
（四）日变化
受生活起居和作息时间的影响，白天高，夜间少，一天有两个高峰，负荷呈M型。1—5点负荷为全天最小，5：00以后负荷呈上升趋势，到11：00左右达到第一个高峰负荷，中午休息时间略有减少，下午负荷高于中午呈上升趋势，直到18：00左右达到第二个高峰负荷，20：00以后负荷逐渐减小，但不同季节最大负荷出现的时间略有不同。
（五）节日变化特征
春节期间电力负荷变化比较明显。春节前期负荷高，春节期间负荷低，春节后期负荷增加。其他法定假日，特别是放假前期，电力负荷均有所减小，但减小的幅度不大。
【参考文献】
[1]王宝书，谢静芳.长春市电负荷变化的统计特征及与气象条件的关系分析[J].吉林气象，2006.
[2]付桂琴，等.气象条件对电力负荷的影响分析[J].气象科技，2008.
[3]王立静，等.滨州市用电负荷与气象要素的关系及预测[J].安徽农业科技，2010.
[4]熊明明，等.天津电力负荷特性及其与气象因子的关系[J].气象科技，2013.
责任编辑：张丽
[关键词]电力负荷 变化特征 统计分析
[中图分类号]P461 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2016）22-0142-02
随着经济的高速发展和人们生活水平的提高，导致生活用电在电力系统中所占比例加大，使电力负荷成为电力系统设计和运行中比较重要的指标之一，所以研究电力负荷的特征及其变化规律是电网安全、稳定运行的首要条件。为此， 我们研究电力负荷的变化特征及其与气象条件的关系是非常必要的、有的放矢地提供专业气象服务，对电力部门提高用电率、节能、合理安排调度有着重要意义。
一、电力负荷季节变化特征
通过对长春市2012—2013年电力负荷资料分析发现，电力负荷呈现季节性变化。从图1可以看出，最显著的电力负荷高峰在冬季，这是由于长春市冬季天气寒冷，供热时间长，用于取暖的耗电量也相应增加。电力负荷在夏季为次高峰期，比春秋季节的电力负荷稍高，主要是由于7月份气温升高，空调、风扇等制冷降温设备被大量使用，电力负荷有所增加。所以说冬季供暖和夏季制冷产生的电力负荷，直接导致了电力消耗的季节变化。
二、电力负荷的月变化特征
分析比较两年的电力负荷可以看出（图2）：长春市电力负荷月变化特征。1月至2月期间负荷的变化趋势，与春节所在月份和时间有关。2012年和2013年的春节分别在1月22日、2月9日，主要受法定节日电负荷显著偏低的影响，2013年1月份的负荷下降趋势最明显。3月份电力负荷都是第二高峰值，主要与春节假期后，生产性负荷恢复有关。从10月份开始，随着气温的逐渐降低，供热负荷增加，电力负荷有增长的趋势。2012年12月年负荷明显高于2013年12月，其主要原因就是2012年12月份气温比2013年同期偏低，2012年12月份的平均气温-16.7℃，2013年12月份的平均气温分别为-11.2℃，这说明冬季气温的变化严重影响了负荷的变化。从图中可以看出两年11月份的电力负荷十分接近，2012年11月份的月平均气温为-4.9℃，2013年11月份的月平均气温为-0.8℃，其主要原因就是年增长的电力负荷与由于低温所增加的电力负荷相抵。春季，随着气温的日渐升高，电力负荷有所下降。进入炎热的夏季，气温进一步升高，使电力负荷较春季有所增加。这主要与夏季不时有高温、闷热天气出现，空调、风扇等制冷设备的大量使用有关，两年8月份的趋势差异很大，除了气温的变化外，其它原因还需要进一步分析。秋季温度适宜，用电量与夏季相比较低。
从两年的逐月电力负荷变化可以看出电力负荷月变化与天气和气候特征有明显的关系。
三、电力负荷的周变化特征
在一周中日平均负荷也具有显著的变化特征。如图3所示，我们能清楚看出两年的周逐日变化曲线较为趋近，从周一至周五负荷变化相对较高且平缓，而周六和周日大部分单位停产休息，因此与前五天相比周六日负荷明显降低，特别是周日负荷降低的更为明显。这一特点在预测和分析气象条件对负荷的影响时必须考虑到。
四、电力负荷的日变化特征
日出而作、日落而息。日出日落时间和作息时间对电力负荷都有显著的影响。日负荷曲线呈M型。各季节电力负荷的日变化均呈现出两个峰值的特征，但不同季节最大负荷出现的时间略有不同。
电力负荷的逐时变化特征。从图4可以看出长春市2012年和2013年两年逐时平均电力负荷大体上是一致的。在一天之中，0：00—5：00这段时间电力负荷变化不大，03：00达到了低谷，并达到了一天中的最低值。这是因为随着傍晚的到来，大部分工厂企业生产活动和居民生活耗電逐渐减少，夜间进入休息状态。2012年的逐时平均最低电力负荷为1415Mw，2013年的逐时平均最低电力负荷为1532Mw。05：00之后，随着人们的活动逐渐增多，长春市电力负荷迅速波动上升。尤其是06：00—07：00生活起居用电增加，电力负荷曲线上升。08：00—11：00电力负荷曲线明显上升并达到第一个峰值，因为这段时间为人们工作时间，工厂企业机器运转，开始生产，也为工作用电；11：00—13：00为午休时段，部分生产活动停止，这就造成了电力负荷的小幅下降；随着午休结束、工作的开始，电力负荷也相应上升。在工作时间，上午（8：00—11：00）的平均电力负荷为2070Mw，下午（13：00—16：00）的平均电力负荷为2054Mw，上午的电力负荷略高于下午的电力负荷。17：00—20：00电力负荷出现一天中最大的峰值，这是由于这段时间除了生产用电外，人们的休闲活动也增加了生活用电，这也是一天中用电负荷最大的时段；之后随着夜晚的来临，各种生产及活动的逐渐减少， 20：00后城市用电量迅速下降。
五、节假日期间电力负荷特征
（一）春节期间电力负荷变化特征
春节是最隆重、最长的节日，从图5可以看出，从春节前一周，长春平均电力负荷迅速下降，主要是春节期间，工厂停止生产、企事业单位放假，生产负荷降低。春节期间，电力负荷曲线的峰谷值出现在初二，之后电力负荷开始增加。在春节过后第一周前后，负荷上升十分明显。直到春节后两星期左右负荷趋于平稳，整体呈现漏斗状分布。除夕前一天日平均电力负荷为41140Mw，与之前几天的电力负荷相比有所降低，但仍于正常水平相对持平。之后，随着春节节日到来，企事业单位生产和办公负荷逐步减少，电力负荷日渐下降。正月初二日平均电力负荷降至春节期间最低值为35534Mw，比之前正常负荷水平约下降了14%。初三开始电力负荷开始回升。正月初七机关事业单位恢复正常上班，但由于企业工厂还没有完全恢复正常生产，电力负荷仍然处于较低水平。正月十三日平均电力负荷达到46681Mw左右，基本回落到春节前负荷值。
（二）清明、五一、端午、十一的电力负荷特征
从资料分析中可以看出五一、清明、端午和十一法定假期期间，特别是放假前期，电力负荷均有所减小，但减小的幅度不大。
六、结论
综上所述，长春市的电力负荷有明显的变化规律。其中季节变化、月变化及日变化等与气象条件有明显相关性的特点。
（一）季节变化
冬季负荷最高，夏季负荷稍高于春秋季节。
（二）月变化
1月份气温最低，供热负荷增加，冬季负荷最多，春节所在的月份，负荷明显减少。4—6月份气温回升，负荷开始减少，7月份盛夏炎热，空调制冷设备使用，为夏季负荷最多的月份；8月份天气凉爽，负荷较7月有所减少；9—10月气温适宜，负荷变化较平稳。11—12月份，随着气温的逐渐降低，供热负荷增加显著。
（三）周变化
周变化和特征与工作日和休息日有关。一般周一到周五即工作日时负荷大；周六和周日双休日时负荷比工作日的负荷小很多。
（四）日变化
受生活起居和作息时间的影响，白天高，夜间少，一天有两个高峰，负荷呈M型。1—5点负荷为全天最小，5：00以后负荷呈上升趋势，到11：00左右达到第一个高峰负荷，中午休息时间略有减少，下午负荷高于中午呈上升趋势，直到18：00左右达到第二个高峰负荷，20：00以后负荷逐渐减小，但不同季节最大负荷出现的时间略有不同。
（五）节日变化特征
春节期间电力负荷变化比较明显。春节前期负荷高，春节期间负荷低，春节后期负荷增加。其他法定假日，特别是放假前期，电力负荷均有所减小，但减小的幅度不大。
【参考文献】
[1]王宝书，谢静芳.长春市电负荷变化的统计特征及与气象条件的关系分析[J].吉林气象，2006.
[2]付桂琴，等.气象条件对电力负荷的影响分析[J].气象科技，2008.
[3]王立静，等.滨州市用电负荷与气象要素的关系及预测[J].安徽农业科技，2010.
[4]熊明明，等.天津电力负荷特性及其与气象因子的关系[J].气象科技，2013.
责任编辑：张丽