泰州地区住宅区和商业区负荷预测方法论文_周宪,祁晖,杨乐,冯伟,吴倩

(国网江苏省电力公司泰州供电公司)

摘要:住宅区和商业区的发展有其自身的经济规律,往往要经过前期、中期和后期等阶段,现实是现有供电负荷与原申请容量相比非常低,使得线路、配变负载率非常低。本次对泰州不同发展阶段的住宅区和商业区的负荷特性进行分析,得到适合泰州地区的需用系数*同时率的乘积和负荷密度,采用需用系数法和负荷密度法得出适合泰州地区的负荷,对前期规划设计工作有重要的指导作用。

1 引言

在配电网建设和运行过程中,投资费用常常发生在建设初期,居配工程更是前期按照目标年一次建完,而商、住区的发展有其自身的经济规律,往往要经过前期、中期和后期等阶段,现实是现有商、住区供电负荷与原申请容量相比非常低,使得商、住区的线路、配变负载率非常低,另一方面我们城市发展很快,商、住区周边报装用户又层出不穷,造成电网超前建设及电网资源结构性短缺,影响了供电效益和社会满意度。

目前按照常规的负荷预测方法预测结果比泰州地区实际负荷偏大,造成申请容量偏大,负荷预测是否准确直接关系到规划设计工作。本次根据泰州不同类型不同发展阶段的商、住区负荷特性,分析得到适合泰州地区典型商、住区的负荷预测方法。

2 泰州地区住宅区负荷预测方法

泰州典型地区住宅区户均负荷

从表1可以看到泰州实际居民用电户均负荷最高的是别墅区3.18kW,大多数分布在1-2 kW之间。不难看出户均负荷大小和建筑面积大小有关,且《新建居住区供配电设施规划设计导则》中对低压用电负荷标准[1]:建筑面积120m2以下的,基本配置容量每户8kW;建筑面积120m2以上、150m2以下的住宅,基本配置容量每户12kW;建筑面积200m2以上的,基本配置容量80W/m2,可见不同建筑面积的户均负荷也不同。

别墅区泰墅园负荷2013年为0.63 MW、2014年为0.45 MW、2015年为0.54 MW、2016年为0.69MW,近几年入住率接近80%-90%之间,负荷变化趋势也出现了饱和迹象,2016年户均负荷为3.2kW/户,预计远期饱和负荷为4 kW/户。别墅区天禧玫瑰园地理位置位于泰州城区和高港之间,从建设完成至今,入住率一直很低,2016年入住率为50%,户均负荷为2.4 kW/户,户均负荷相对泰墅园较小,但是对于普通住宅居民户均负荷来说很大,在远期负荷饱和期饱和负荷为4 kW/户。

户均建筑面积小于120m2的住宅区是南园小区和迎春小区,户均负荷分别为1.1kW/户和1kW/户,南园小区和迎春小区都是建设较早的小区,居住人口变化不大,特别是迎春小区近几年入住率较稳定,2016年入住率为95%,可见负荷上升空间不大,预计远期饱和负荷为1.3kW/户。南园小区入住率相对稳定在85%-90%之间,预计远期饱和负荷为1.5kW/户。

户均建筑面积在120-150m2之间的住宅区较多,且大部分都是近几年新建的,大部分小区入住率较低,个别入住率较高。户均负荷在1.45-1.79kW/户之间。户均负荷是1.45kW/户的住宅区时海曙颐园(入住率50%)和苏源花园(入住率88%),海曙颐园和苏源花园入住率相差很大,但是户均负荷一样。户均负荷大于1.7kW/户的住宅区入住率在80%-90%之间,莲花一区和莲花三区户均负荷为1.5kW/户,且入住率在90%以上,从各个入住率和户均负荷来看,预计远期饱和户均负荷为2.5kW/户。

按照户均建筑面积将泰州住宅区分为三类,建筑面积120m2以下的,基本配置容量每户8kW;建筑面积120m2以上、150m2以下的住宅,基本配置容量每户12kW;建筑面积200m2以上的,基本配置容量80W/m2。根据住宅区负荷特性分析得到三种建筑面积的(需用系数*同时率)的乘积,见下表。

用设备功率乘以需要系数和同时系数,直接求出计算负荷。这种方法比较简便,应用广泛,尤其适用于配、变电所的负荷计算。此方法适用于一般民用负荷的估算,算法也较简便,尤其对各类定型的民用住宅楼相应的用户数,只要取得适当的需要系数即可方便的算出每幢楼的负荷数值。

需用系数法[2]比较适用于在调查的基础上,对住宅小区现状负荷进行估算,便于对住宅小区近期的供电方案进行指导。在对住宅区进行住户和低压最大用电负荷数据的统计后,根据需用系数*同时率的乘积运算即得到住宅区最大负荷。

住宅区负荷预测公式:

P=Sc×K×Kt (1)

式中 P——负荷,kW;

Sc——低压用电负荷,kW;

K——住户数,户;

Kt——需用系数*同时率的乘积。

3 泰州地区商业区负荷预测方法

目前泰州城区已经成型的商业区有万达广场和金鹰国际,商业区建筑面积、装机容量和年最大负荷查询结果如下表。

从上图可以看出:商业区负荷都是保持在一定的速度平稳增长,在前期阶段增长较快,当商业区发展稳定,负荷达到一定量时,商业区负荷增长就平稳了,基本维持在一定范围。因为商业区的用电性质与住宅区不同,住宅区用电负荷增长一方面是家用电器增长引起的,另一方面是居住户数增长引起的。商业区只要商家入驻达到饱和,负荷的增长就基本稳定了,后期负荷可能会有小范围的增长,但涨幅不大。

商业区的负荷增长较快,而且负荷会在较短的年限内接近饱和,负荷增长不像住宅区会经过较长时间的发展阶段,所以商业区的配变容量按照远期目标安装,不需要分期投运。目前关于商业区负荷预测方法一般分两种情况已知设备总容量,此时应使用需用系数法。不可预知设备总量时,此时采用负荷密度法。目前商业区的设备总容量更新太过频繁,不便统计,所以商业区负荷预测一般采用负荷密度法[2],下面对万达广场和金鹰国际近几年负荷密度进行分析。

从上表可以看到,目前万达广场和金鹰国际负荷密度增长率出现上下波动现象,但总体负荷密度保持在80-90 W/m2之间,可见负荷密度增长空间不大,由于商业区前期发展阶段时间短,泰州商业区中期负荷密度在80-90 W/m2之间,后期负荷密度在90-100 W/m2之间。商业区负荷密度公式:

P=D×S (2)

式中 P——负荷,kW;

D——负荷密度,W/m2;

S——建筑面积,m2。

4 结语

根据泰州地区典型住宅区和商业区负荷现状总结分析得到适合泰州的负荷预测方法,采用需用系数法和负荷密度法,对相关的数据(需用系数*同时率和负荷密度)的取值缩小了范围,两种负荷预测方法简单可行,准确的负荷预测,对前期的规划设计工作有重要的作用,避免申请容量大而实际负荷小的现象,同样解决了线路及配变负载率低的问题,准确的负荷预测,可以让规划设计人员更好的对配电网络进行调整。

参考文献:

[1] 新建居住区供配电设施规划设计导则.(内部资料)

[2] 配电网规划设计手册.(内部资料)

论文作者:周宪,祁晖,杨乐,冯伟,吴倩

论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期

论文发表时间:2017/7/4

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