综合气象指数对电力负荷的影响分析

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1、2006年12月第29卷第12期重庆大学学报（自然科学版）JournalofChongqingUniversity(NaturalScienceEdition)Dec.2006Vol.29No.12万方数据万方数据文章编号：1000-582X(2006)12-0056-05综合气象指数对电力负荷的影响分析,杜彦巍林莉牟道槐、何潇2(1.重庆大学电气工程学院高电压与电工新技术教育部重点实验室，重庆;2•重庆电力公司长寿供电局，重庆_)摘要：引入了生物气象学中的实感温度、温湿指数、寒湿指数、舒适度指数4个指

2、标来综合衡量气象因素对电力负荷的影响.以重庆市区为例，分析了各综合指数与负荷的关系，并绘制出观测年内的电力负荷与综合指数的关系曲线.分析表明：负荷-舒适度指数比值曲线在整个坐标轴范围内比值很稳定，说明舒适度指数相对于温度能更好地反映电力负荷的变化.同时还定性地分析了降雨量对电力负荷的影响.关键词：电力负荷；实感温度；温湿指数;寒湿指数;舒适度指数万方数据•收稿日期:2006-08-11作者简介:杜彦巍(1980-),男，黑龙江齐齐哈尔人，重庆大学硕士研究生，主要从事电力系统运行控制与分析计算方面的研究.中图

3、分类号:TM714负荷的变化在一定程度上具有周期性，但同时也伴随着一定的波动.一般而言，负荷的变化受多种因素制约，并且这些因素对负荷变化规律的影响互不相同，从而导致了负荷变化的波动性.根据其表现方式，可以将负荷的外在特性分为宏观特性与微观特性两类.对负荷具有长期效应的影响因素被称为宏观影响因素，它对负荷的影响表现为负荷变化的长期趋势性.人为因素对负荷的影响一般具有长期效应，例如经济因素就是一种典型的宏观影响因素.负荷外在微观特性是由具有短期效应的影响因素引起的，自然因素对负荷的影响一般具有短期效应，表现为比

4、较相邻日的负荷时，负荷具有相对波动性.典型的微观影响因素有温度、湿度、风力、降雨量、日照等等.研究表明，气象因素是电力负荷时间序列混沌特性的重要成因之一.•由于电力负荷具有混沌特性，而混沌是介于确定性与随机性之间的一种行为，因此，混沌运动长期是不可预测的.然而，由于混沌行为中奇怪吸引子的存在，使得短期预测是可行的[1在电力短期负荷预测模型及方法的研究中，不少模型考虑到了天气对电力负荷的影响.这些模型大都只使用温度这个单一的气象因素，仅有个别文献考虑了湿度的影响.事实上气象因素与负荷变化之间是以人为纽带的.具

5、体而言，气象因素对负荷的影响是通过改变人体对环境的舒适度感觉，从而影响人的行为而实现的.文献标识码:A温度当然是最重要的一个指标,但这并不全面，湿度、风力等因素也会对人体舒适度产生很大影响.所以，在负荷预测中仅仅考虑温度指标不够全面和准确[>5].在诸多因素中，气温、湿度及风力这3个气象要素对人体舒适度的影响最为明显，因此成为影响电力负荷短期波动的主要因素.笔者就单一指数和同时反应这3个因素的实感温度、温湿指数、寒湿指数、舒适度指数等4个综合指数对电力负荷的影响进行了对比分析.1综合气象指数对电力负荷的影

6、响11实感温度对电力负荷的影响实感温度[6_8](EffectiveTemperature)是由Houghten和Yagtou提出来的，它是人体在不同气温、湿度和风速条件下所产生的热感觉指标.实感温度以静止饱和的大气（风速=〇时，相对湿度=100%)条件下使人产生舒适的温度来代表不同风速、不同相对湿度、不同气温使人产生的同样感觉•例如下述3种情况所说的感觉都相当于实感气温1.1X,.1)气温17.7相对湿度100%，风速0;2)气温22•4丈，相对湿度75%,风速0•5in/s;3)气温25T，相对湿度2

7、0%，风速2.5m/s.实感温度的计算公式为[8]:万方数据58重庆大学学报（自然科学版)2006年T=31(37-Ta)e~[0.68-0.l4Rk+1/(1.76+1.4V0'75)]0.29r„(l-Rh),(1)式中7；、7；、<、F分别是实感温度（t)、气温（)、相对湿度（％)和风速（m/s).对式（1)进行变换，可得到：Tc=37-Q,/Q2-Tr,(2)Q,=Ar(1.76+1.4V075),(3)Q2=(0.68-0.14«J(1.76+1.4V075)+1,(4)Tr=0.29r„(l-R

8、h),(5)其中Ar=(37-〇是体温与气温的差值;认为温度变量与风速的乘积项，反映风速在不同温度下对热度的影响;反映风速在相对湿度的影响下对热度的作用;7；反映的是温度在湿度的影响下对热度的作用.单独分析仏项发现，当八<37t时风速F增大使7；值减小，当>37丈时r,值随风速F增大;单独分析(?2时可看出，风速F与7；值成正比；由式（5)可得，湿度的增大将使'值增大.综合考虑所有因素时，情况则略有不同:1)风速