气温变化对电负荷和电网运行影响的初步探讨

气温变化对电负荷和电网运行影响的初步探讨

杨小婷

(国网山东省电力公司日照供电公司山东日照276826)

摘要:由于城市化进程不断推进，经济水平不断提升，极大的提高了人们的生活质量，空调及大功率用电设备开始越来越多的出现在人们的生活中，成为生活中必不可少的一部分，全球气温在不断的升高，用电负荷也在增加，据统计，近年以来用电出现的事故远大于2000年2010年平均事故，高温成为夏季影响用电安全的一个重要原因。文章以山东日照市近两年的实际负荷情况为基础，来探究日照地区冬，夏季温度变化对电网负荷的影响

关键词:气温变化；负荷变化；对策研究分析

1.气温变化对用电负荷的影响

山东省日照市属亚热带季风气候，冬季和夏季温度差别非常大。夏季受亚热带高温气候影响，最高温度普遍维持在33度以上，且降水量较多；冬季寒冷，大部分最低气温维持在零下5度以下，大部分城市用户普遍采用暖气或空调供暖，或者其他大功率发热电器，随着城市居民生活水平的提高，以及城市环保的要求，原先采用烧煤的方式逐渐放弃，越来越多的居民采用电力供暖方式。当夏季到来时，电力消耗要大于或等于冬季，按平均每台1kw计，其仅仅不到十分之一的城区，电量消耗就要达到450MW(不包括商场、岗馆、写字楼、娱乐场所、机关学校及企事业单位的空调容量)。降温用和制热用电消耗占总消耗越来越大，因其与气温变化有着极为紧密的联系。本文就山东省日照市2000年以来，对气温和用电负荷的关系进行探讨。

通过对比2000年以来的年负荷情况，不难看出冬季用电消耗呈现出先上升后下降的趋势，夏季用电消耗与冬季不同，夏季用电情况一直呈上升趋势。不难看出，每年的降温造热消耗的电量与这一年的气温息息相关，2000年到2008年是经济发展迅猛的几年，城市化进程加快，大部分人放弃了传统的火炉取暖，电热毯，电暖风等制热电器得到快速发展，这一段时间用电消耗是增加的，后来改用暖气或者地热能由中央集中供暖，因此传统的电热毯，电暖风等被放弃，用电消耗开始变少。下面再来进行这一年的分析，每年的3月～6月，9～11月，既日照的春季和秋季，温度在20度范围波动，气候适宜，基本无空调负荷供热负荷。市区月最大负荷达1.5~1.6GW.月平均负荷为1.1~1.12GW.12月～2月为日照的冬季，气温下降。取暖用电上升，负荷随之也上升（特别是在春节前后，用电较多）市区月最大负荷为1.7~1.8GW，月中均负荷为1.2~1.25GW，冬季用电负荷比正常月份高出约95MW，日照从今年6月进入夏季开始，气温开始上升，在7月下旬至8月下旬的20~30天时间内，天气炎热，降温负荷猛增。负荷曲线自6月以后开始陡升，8月到达最高点，市区月最大负荷为1.9～2.2GW.月平均负荷为1.2～1.3GW,夏季用电最大负荷比正常月份高出550-650MW.平均负荷比正常月份高出350-450MW.这一部分大部分用来制冷。

通过对比每一年的月负荷，我们不难看出用电负荷与气温息息相关，日照是典型的大陆性季风气候，一年的气温两极化，夏天酷热，冬天寒冷，因此每年用电最多的月份都在这两个季节，在春秋季节用电消耗较少，天气比较干燥，电网工作环境比较合适，由气温对电负荷的影响不大。夏季潮湿闷热，加上用电负荷比较大，非常容易出现用电事故，自2005年以来，每年夏天最高温度不断上升，温度对电负荷的影响越来越大，对电网及其设备的影响也越来越大。

2.电气事故发生具有明显的季节性

2018年7月27日，日照出现持续高温天气，随着空调等制冷设备的大量使用,日照电网负荷不断攀升。从日照供电公司获悉，7月22日，日照全网用电负荷创历史新高，最高达到266.4万千瓦，较历史最高负荷提升了1.62%。7月25日，用电负荷再创新高，达269.2万千瓦。

这次用电负荷创历史新高的主要原因是气温骤升，造成制冷负荷快速拉高，用电量也随之飙升，近几日部分居民区也出现短时停电的现象。但电网运行总体平稳，未发生影响较大的停电现象。

伴随气温上升和电网负荷的创新高，日照市城区商业和居民集中区负荷上升明显，降温负荷约占总负荷的15%左右。

负荷容易导致用电事故的发生具有季节性。以夏季和冬季较为突出。以四川为研究对象，夏季天气炎热，用电量大，攀枝花的4、5月份空气干燥，物体易带静电，易发生静电引发的火灾。冬季，日照时间短，用电照明时间长；有些企业单位年终为赶任务，加班加点，用电时间增长；在生产、工地施工、生活用电取暖、保温等用电量增大的情况下，超负荷的可能性增大，设备带病运转也带来许多不安全因素。

2005年4月11日，仁和某油漆厂热炼车间由于静电放电引燃甲苯发生火灾；2006年4月20日，仁和某小区配电箱发生火灾；2006年5月20日，仁和某机械制造厂铸造车间烤房因温控开关失灵发生火灾；2006年2月1日，仁和镇老街一居民家使用电热取暖器不当引发火灾。由于本地春、秋季节不明显，上述火灾的发生时间都实际上处于本地的夏、冬季。

日照的夏天气候与四川气候相似，是值得吸取教训的。

3.解决方案

（1）加快对日照老旧电网的更新换代。通过我们的调查不难发现，旧城区的电网状况比较混乱，新旧电网交替。在农村地区，大部分电力设施都是2002年以前建成，电网质量堪忧，特别是用电负荷高的今天。在人口稠密地区，商业区，学校等要设立新的小型电站，以便于调节电网的供电容量和这一地区用电规模相匹配，调整升级旧电站，给旧电站升级，避免线路老化。施行一户一表。

(2)加强电厂与气象部门的紧密联系，通过对气温变化预测调整供电量，避免浪费或者电力不足。争取供电局同气象台合作，结合互联网+技术，进行智能调节。

（3）在人流多的地方进行中央空调制冷或暖气供暖，尽量避免个体制冷或供暖。

（4）在冬夏来临时做好准备，紧跟时代潮流，采用更加环保的制冷或供暖方式。大力发展太阳能、风能、地热能。

4.总结

近年来，缺电现象时有发生，气温引起的用电变化越来越严重。要解决这一问题，就要从这个温度变化下手，在研究气温敏感度的情况下，科学用电，节约用电。多利用气象信息，建立气温负荷模型，做好准备，做好预测，科学合理的安排用电，从而既能够保证社会活动正常运行，又能保证电网的稳定。

参考文献:

【1】李胜洪.等.论负荷变化对系统规划的影响及其对策【J】.电网技术，1998，22（5）.