住宅小区计算负荷的分析与预测

　　【摘要】以较为典型的住宅楼为研究对象，通过调查研究住户的经济状况、家庭结构、家用电器拥有量以及用电量等，提出了家用电器功率是构成住宅计算负荷的主体，解决了单纯依靠建筑面积所带来的问题，并可应用于不同经济状况的住宅的负荷预测。
　　关键词：住宅计算负荷，需要系数，负荷预测
　　
　　1研究对象的选择
　　1.1选择原则
　　(1)入户率比较高的多层楼;
　　(2)平均经济水平有档次区别:
　　(3)炊事能源以管道煤气、天然气为主，无集中供热水;
　　(4)住宅楼完成一户一表;
　　(5)能得到有关物业管理部门及住户的理解和协作。
　　1.2工程分析
　　根据上述原则，经反复研究和现场勘察对比，选定了某商住小区内6#住宅楼一栋共42户作为研究对象。
　　(1)工程概况
　　该楼为七层多层住宅楼，共3梯位，42户，住户户型为2厅3居室，建筑面积均为110m2，于2009年交房使用。
　　(2)工程原配电设计情况。
　　该楼每户指标容量按6kW/户设计，各户进线截面为BVV-2×4mm2。单塑线电表规格为220V,10(40A)，设备总负荷为252kW,需要系数取0.58，则总计算负荷为252×0.58=146kW,计算电流为246A，保护总开关的电流整定值为315A，进线电缆为YJV22-0.6/1kV-4×120-SC125-FC敷设。目前主开关供电状况基本正常，暂无出现因过负荷跳闸等现象。
　　2研究对象的调查分析
　　随着近几年旧城改造及新区开发步子的加大，居民的住宅面积和住宅条件得到大大改善，据资料显示，2009年人均住宅建筑面积为30.25平方米/人，而且随着改革开放的深入，人均收入水平有较大提高，据发展计划委员会报告2009年1~6月城镇居民人均可支配收入达到6562.02元。随着生活水平的提高，家用电器的拥有量大大增加，这势必引起住宅用电负荷的增长。实际上住宅除了照明外，其用电量是由家用电器的拥有量(设备功率)所决定的，这是一个不争的事实。它的普及率和使用率已构成了住宅的用电负荷主体。住户拥有家用电器数量与用电量，能反映出其家庭的收入及支付日常费用的能力，体现了其家庭成员通过使用这些家电所能获得物质上或精神上的收益。研究住户家用电器的拥有量(设备功率)和用电量，是为了研究不同经济基础的住宅用电负荷的情况。
　　2.1家用电器拥有量及设备总功率的调查分析
　　本次调查于2009年7月以调查问卷形式向该梯全体住户发放了《居民用电情况调查表》，共42份，收回42份，分析各住户家用电器拥有量及设备总功率可知:
　　(1)近几年新建的商品房，家用电器拥有率提高很快，特别是空调，基本上每家都拥有2-3台，而且一些高层次的家用电器如等离子电视、全自动洗衣机、电脑等都进入大部分家庭;
　　(2)家用电器数量存在明显的级差，这其中虽然有家庭结构、个人生活习惯等因素的影响，但实际上是能反映了居民之间经济水平的差异，基本能符合该住户居民的职业经济特征。
　　因此，为了有可比性以及参照其他城市用电负荷情况，本文将该42户住户按家用电器的设备总功率分为五等(普通一、普通二、中档一、中档二、电器化)。
　　2.2用电量的调查分析
　　在供电单位的支持下，本次调查获取了该梯位42户住户2008年、2009年每月用电量数据，分析近三年数据表，不难看出住户用电量具有周期性、季节性和趋势性特点，一般用电量大的月份集中在夏季的7,8,9月份以及1,2月份，这主要是由于夏季气温高，空调的使用以及1,2月份春节来临等季节、节日因素的影响。该楼42户2009年每月用电量及年总用电量和月平均用电情况体现了住户每月平均用电量呈明显级差，各住户于最高用电量月份(7,8,9月)三个月平均用电量对比，其中用电量最高的(502室)比用电量最低的(105室)高712kWh。这说明了经济条件较好的住户在用电消费方面不再吝裔使用时间，能够根据家用电器情况达到按需分配。
　　3住宅计算负荷的预测
　　3.1预测方法的确定
　　用电负荷预测按预测期限可分为即期预测(日或周)、短期预测(12-24个月)、中期预测(5-10年)和长期预测(10-30年)。预测方法如第一章所述有时间序列法、电力弹性系数法、灰色预测法、神经网络法、小区密度法等。根据住宅用电负荷的影响因素、预测期限及增长趋势性，本次研究采用回归分析的方法，以家用电器总功率为自变量，住宅计算负荷为因变量，来做住宅计算负荷的中期预测，从而确定不同家用电器总功率即不同类型住宅所对应的计算负荷。
　　3.2预测验证
　　以典型的居民住宅楼为研究对象，并对其经济状况、家庭结构、家用电器功率以及用电量的研究分析，确定家用电器功率是构成住宅计算负荷的主体，从而以家用电器功率为自变量、住宅计算负荷为因变量，以回归分析预测方法建立了住宅计算负荷的一元非线性预测模型，那么该模型是否具有一定的外推性呢?本课题于2008年7月中旬一星期内分别对三个不同经济状况的单位住宅楼A#,B#,C#楼内12户住户进行了调查与实地测量(注:本次之所以选择单位住宅楼作为实测对象，主要考虑同一单位基本一致的经济状况以及较高的入住率，测试时间主要考虑当地气温状况及居民的作息时间，于早晨6:00~8:00、中午11:30~14:30以及晚上20:00~23:00三个时段内每隔半小时测试数据作为依据，测试仪表采用综合测试仪)。调查与实测的结果是:
　　(1)A#楼12户住户的平均家用功率为11kW(等级为普二住宅)，实测的日最高负荷为2.72kW，而根据预测模型计算为2.49kW，两者相差0.23kW;
　　(2)B#楼12户住户的平均家用功率为16kW(等级为中档二住宅)，实测的日最高负荷为3.64kW，而根据预测模型计算为3.79kW，两者相差0.15kW;
　　(3)C#楼12户住户的平均家用功率为20kW(等级为电器化住宅)，实测的日最高负荷为5.12kW，而根据预测模型计算为4.87kW，两者相差0.25kWo
　　由此可见，实测值与预测值相差不大，说明该预测模型可作适当的外推，具有一定的实际意义。但要注意，因家用电器的不断增长趋势，当家电总功率的增长达到一定程度后，应随时根据具体情况更改模型，才能达到预期效果。因此本预测模型一般仅可作为中期内发展的预测，不可随意地作长期预测。.
　　4结论
　　在实际住宅电气设计工程阶段，一般无法对家用电器及今后的发展作出统计，因此本文提出在电气设计阶段可以根据住宅的插座布置数量进行统计来确定家用电器功率.对于固定设备的插座如热水器插座、厨房内的厨具插座等可以按实际的电器设备功率进行计算，而对于其它无法获知其功能的插座可按200W/个进行计算。
　　参考文献
　　[1]代力东.初论适合城市电网规划的负荷预测方法[M].中国电力.2007.32(7):36~37
　　[2]孙鸣桌.日本常用电气负荷计算方法[J].钢铁技术.2003,4(1):18~19
　　[3]朱莆泉.需要系数法负荷计算存在的问题及解决方法[J].建筑电气，2006,2:8~10