[科普中国]-负荷特性

负荷特性是指电力负荷从电力系统的电源吸取的有功功率和无功功率随负荷端点的电压及系统频率变化而改变的规律。负荷特性是电力系统的重要组成部分，它作为电能的消耗者对电力系统的分析、设计与控制有着重要影响。

简介负荷特性是指电力负荷从电力系统的电源吸取的有功功率和无功功率随负荷端点的电压及系统频率变化而改变的规律。

电力负荷是电力系统的重要组成部分，它作为电能的消耗者对电力系统的分析、设计与控制有着重要影响。人们提出了大量的负荷模型，包括静态负荷模型、机理动态负荷模型、非机理动态负荷模型。同时，也不断积累了不少实测参数。建立一个负荷特性数据库，能够很方便地对历史数据进行各种查询以及调用，便于从一个整体、长期的范围来对负荷特性进行比较、分析、综合和应用。

从负荷建模系统对数据库的要求而言，该负荷特性数据库必须安全可靠并且易于使用，要求提供大容量的数据仓库，支持大容量的数据调用且迅速，另外，在与其它数据库的连接、操作系统的适应上应该更具有广泛性。鉴于此，该软件和数据库分别是用Visual Basic 6.0和SQL Server来进行开发研制的。Visual Basic是一个可视化、面向对象的快速应用程序开发工具，具有强大的图形、图像处理功能，拥有强大的数据库功能。SQL Server有着很好的易用性、可伸缩性和可靠性等等，这种关系型数据库管理系统能够满足各种类型的企业客户和独立软件供应商构建应用程序的需要。在江苏电网以及河南电网的负荷特性数据库的建立和应用项目中，通过实践证明，该负荷特性数据库能够满足工程要求1。

特性分类负荷功率随负荷点端电压变动而变化的规律，称为负荷的电压特性；负荷功率随电力系统频率改变而变化的规律，称为负荷的频率特性；负荷功率随时间变化的规律，称负荷的时间特性。但一般习惯上把负荷的时间特性称为负荷曲线（有日负荷曲线、年负荷曲线等），而把负荷的电压特性和负荷的频率特性统称为负荷特性。

反映负荷点电压（或电力系统频率）的变化达到稳态后负荷功率与电压（或频率）的关系，称为负荷的静态特性；反映负荷点电压（或电力系统频率）急剧变化过程中负荷功率与电压（或频率）的关系，称为负荷的动态特性。

负荷功率又分为有功功率和无功功率。这两种功率的变化规律差别很大。将上述各种特征相组合，就确定了某一种特定的负荷特性，例如有功功率静态频率特性、无功功率静态电压特性等。

电力系统的负荷的主要成分是异步电动机、同步电动机、电热电炉、整流设备、照明设备等。在不同负荷点，这些用电设备所占的比重不同，用电情况不同，因而负荷特性也不同2。

特性模型负荷特性对电力系统的运行特性影响很大。例如，研究电力系统的暂态稳定性，采用不同的负荷特性可以得出不同的结论。因此，在电力系统的分析计算中采用有一定精度的负荷模型是很重要的问题。

到80年代为止，建立负荷模型有两种指导思想：一种是把负荷看成大量个别用电设备的集合，先求得每种类型用电设备的典型特性，经综合后得出综合的负荷特性；另一种是把综合负荷看作一个整体，用实验方法在现场实测负荷模型的参数。但是，由于影响负荷功率的因素很多，例如地区的生活水平、生活习惯、气候条件、资源情况等，都直接关系负荷功率的变化，这就造成负荷组成和负荷对功率需求有很大的随机性；再加上电力系统中现场实验和测量的困难，使得负荷模型的建立成为电力系统研究中的难题2。

模拟方法在电力系统的分析计算中，模拟负荷特性的方法一般有以下4种。

①用恒定阻抗（或恒定功率、恒定电流）模拟负荷。这是最粗略的模拟方法，因而只适合某些近似计算。但因为这种方法比较简单，所以应用较为广泛。

②用负荷的静态特性模拟负荷。这种方法比用恒定阻抗（或恒定功率、恒定电流）模拟负荷要精确一些。它实质上是恒定阻抗、恒定电流、恒定功率3 种简单形态按一定比例的组合。一般在动态稳定和潮流计算中可以采用这种模拟方法。

③考虑感应电动机机械暂态过程的典型综合负荷动态特性的负荷模型。因为感应电动机（见异步电动机）是电力系统负荷的主要成分，因此在暂态稳定计算中，往往采用这种负荷模型考虑感应电动机在暂态过程中其滑差变化对稳态等值电路阻抗值的影响。

④考虑感应电动机机电暂态过程的典型综合负荷动态特性的负荷模型。这是比较精确的负荷模型。它既考虑感应电动机的机械暂态过程，又考虑电动机的电磁暂态过程3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学