住宅建筑的電力負荷分析畢業(yè)論文

1、<p>　　畢 業(yè) (設 計) 論 文</p><p>　　題目：住宅建筑的電力負荷分析</p><p>　　系部：電氣工程與自動化</p><p><b>　　專業(yè)：電氣自動化</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　

2、　摘 要1</b></p><p><b>　　1.緒論2</b></p><p>　　1.1研究的目的及意義2</p><p>　　1.2 本文主要工作2</p><p>　　2.電力負荷的理論計算基礎3</p><p>　　2.1建筑電力負荷的分類3</p>

3、<p>　　2.2 電力負荷的分級3</p><p>　　2.3各級負荷對供電電源的要求3</p><p>　　2.4電力用戶的負荷計算4</p><p>　　2.4.1 按逐級計算法確定用戶負荷4</p><p>　　2.4.2 按需要系數(shù)法確定用戶負荷4</p><p>　　2.4.3 按年

4、產量估算用戶負荷4</p><p>　　2.5 國家規(guī)范的民用建筑電氣負荷計算設計4</p><p>　　2.5.1 負荷計算的內容4</p><p>　　2.5.2進行負荷運算時，應按下列規(guī)定計算設備功率4</p><p>　　3.各種經典電力負荷計算方法6</p><p>　　3.1計算負荷及計算方法6

5、</p><p>　　3.1.1 計算負荷6</p><p>　　3.1.2 負荷計算方法6</p><p>　　3.2 各種計算方法的適用條件及優(yōu)缺點7</p><p>　　3.2.1需要系數(shù)法使用前提及存在的問題7</p><p>　　3.2.2 二項式系數(shù)法使用前提及存在的問題8</p>

6、<p>　　3.2.3 利用系數(shù)法和單位產品耗電法使用前提及存在的問題8</p><p>　　3.3 國內住宅建筑用電負荷及計算的現(xiàn)狀8</p><p>　　3.3.1住宅建筑的供電方案8</p><p>　　3.4 問題的提出9</p><p>　　4.住宅電力負荷需要系數(shù)的分析與研究10</p><

7、p>　　4.1 需要系數(shù)的分析10</p><p>　　4.1.1 需要系數(shù)的定義10</p><p>　　4.1.2 需要系數(shù)的模擬公式推導11</p><p>　　4.1.3 影響需要系數(shù)的因數(shù)11</p><p>　　4.1.4 需要系數(shù)的研究11</p><p><b>　　結束語1

8、3</b></p><p><b>　　附錄14</b></p><p><b>　　參考文獻15</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　電力負荷的正確計算是選擇供電系統(tǒng)的導線，開關電器以及變壓器等設備的基礎參數(shù)，也是保障供電系

9、統(tǒng)安全、節(jié)能運行必不可少的重要一環(huán)。電力負荷計算過小，就會引起供電線路過熱，加速其絕緣老化，還會多耗能，引起起火或者重大事故；電力負荷計算過大，會造成變壓器容量過剩以及供電截面過大，相應保護整定值就會定的過大，降低了電器設備保護的靈敏度，同時還增加了投資，降低了工程的經濟性。</p><p>　　通常電力負荷增大10%時，變壓器容量要增加11%到12%，電線電纜等有色金屬消耗量應增加15%到20%，同時還會增加變

10、壓器無功功率造成的有功電力損耗。因此電力負荷及其特征參數(shù)分析與計算在供電設計中，特別是在確定變壓器容量中占據重要位置。</p><p>　　電力負荷的計算準確性在于負荷量與需要量的合理選取，本文選擇住宅建筑的電氣負荷為研究對象，根據國家現(xiàn)行規(guī)范，在理論基礎計算的基礎上，附加經典案例研究，從實際上分析住宅建筑用電負荷的相關計算方案，提高負荷計算的精確性，使理理論更貼近工程實際。</p><p&g

11、t;　　關鍵詞：住宅負荷計算，需要量，負荷量</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1研究的目的及意義</p><p>　　住宅建筑的電氣負荷計算，影響著住宅各種配電設施的合理選擇，關系著千家萬戶的用電安全與電氣設備可靠運行。為了使電能合理，規(guī)范的應用到實際生活生產之中，利用各種分析方法解決電力供應與負荷合理應用便成

12、為了重中之重的問題，它不僅從理論上全面闡述了負荷用電的合適得當性，而且對實際用電設備的選擇有了指導性意義。</p><p>　　1.2 本文主要工作</p><p>　　本文主要對負荷系統(tǒng)的現(xiàn)行主要經典的計算方法進行研究，從中找出與實際過程中出現(xiàn)的優(yōu)點與缺點，基于此提出自己認為的改進方法和意見，為今后負荷的有效分析提供參考。</p><p><b>　　本

13、文主要研究內容：</b></p><p>　?。?）分析國內常用的電力負荷計算方法；</p><p>　?。?）基于這些經典方法，研究它們在使用過程中的優(yōu)缺點和適用狀況；</p><p>　?。?）提出了電力負荷規(guī)劃分析和需要系數(shù)等諸多問題，為規(guī)劃建筑電氣方案做出較全面的闡述。</p><p>　?。?）分析了需要系數(shù)法本身在電力

14、負荷應用中的特點和影響，為正確計算電力負荷奠定基礎。</p><p>　　電力負荷的理論計算基礎</p><p>　　2.1建筑電力負荷的分類</p><p>　　電力負荷按用途分，有照明負荷和動力負荷，前者為單相負荷，在三相系統(tǒng)中很難達到平衡；后者一般可視為平衡負荷。按行業(yè)分，有工業(yè)負荷，非工業(yè)負荷和居民生活負荷等。</p><p>　　2

15、.2 電力負荷的分級</p><p>　　根據GB 50052—1995《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》規(guī)定，電力負荷應根據對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經濟上所造成損失或影響的程度分為3級{1}： </p><p>　　一、符合下列情況之一時，應為一級負荷： </p><p>　　1．中斷供電將造成人身傷亡時。 </p><p>　　2．中斷供

16、電將在政治、經濟上造成重大損失時。例如：重大設備損壞、重大產品報廢、用重要原料生產的產品大量報廢、國民經濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產過程被打亂需要長時間才能恢復等。 </p><p>　　3．中斷供電將影響有重大政治、經濟意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力負荷。在一級負荷中，當中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災等

17、情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷，應視為特別重要的負荷。 </p><p>　　二、符合下列情況之一時，應為二級負荷： </p><p>　　1．中斷供電將在政治、經濟上造成較大損失時。例如：主要設備損壞、大量產品報廢、連續(xù)生產過程被打亂需較長時間才能恢復、重點企業(yè)大量減產等。 </p><p>　　2．中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：

18、交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂。 </p><p>　　三、不屬于一級和二級負荷者應為三級負荷。</p><p>　　2.3各級負荷對供電電源的要求</p><p>　　一級負荷對電源供電的要求：</p><p>　　1.一級負荷重普通一級負荷應由兩路

19、電源供電，當其中一路電源發(fā)生故障時，另一路電源應不致同時受到損壞。</p><p>　　2.一級負荷中特別重要負荷，除上述兩路電源外，還必須增設應急電源。為保證其對特別重要負荷的供電，嚴禁將其他負荷接入應急供電系統(tǒng)。</p><p>　　二級負荷對電源供電的要求：對于二級負荷一般應有兩回線路供電，當電源來自同一區(qū)域變電站的不同變壓器時，即可認為滿足要求。</p><p&

20、gt;　　三級負荷對電源供電的要求：由于三級負荷為不重要的一般負荷，因此它對供電電源無特殊要求。</p><p>　　2.4電力用戶的負荷計算 </p><p>　　確定用戶的計算負荷是選擇電源進線和一、二次設備的基本依據，是供配電設計的重要組成部分，也是與電力部門簽訂用電協(xié)議的基本依據。</p><p>　　確定等效三相設備容量用戶計算負荷的方法很多，可根據不

21、同情況和要求采用不同的方法。在制定規(guī)劃、初步設計，特別是方案可以粗略的方法。在供電設計中進行設備選擇時，則應進行詳細的負荷計算。</p><p>　　2.4.1 按逐級計算法確定用戶負荷</p><p>　　根據用戶的配電系統(tǒng)圖，從用電設備開始，朝電流的方向逐級計算，最后求出用戶總的計算負荷的方法。</p><p>　　2.4.2 按需要系數(shù)法確定用戶負荷</

22、p><p>　　將用戶用電設備的總容量P（不包括備用設備）乘上一企業(yè)需要系數(shù)K，就可以得到企業(yè)的有功計算負荷。</p><p>　　2.4.3 按年產量估算用戶負荷</p><p>　　將用戶年產量乘以單位設備耗電量就可以得到企業(yè)全年的耗電量，再除以用戶最大負荷利用小時，就可以得到用戶的有功計算負荷。</p><p>　　2.5 國家規(guī)范的民用建

23、筑電氣負荷計算設計</p><p>　　2.5.1 負荷計算的內容</p><p>　　計算負荷{2}，作為按發(fā)熱條件選擇配電變壓器、導體及電器的依據，并用來計算電壓損失和功率損耗。在工程上位方便記，亦可作為電能消耗量及無功補償量的計算依據。</p><p>　　尖峰電流，用以檢驗電壓波動和選擇保護電路。</p><p>　　一級、二級負荷，

24、用以確定備用電源或者應急電源。</p><p>　　季節(jié)性負荷，從經濟運行條件出發(fā)，用以考慮變壓器的容量和臺數(shù)。</p><p>　　2.5.2進行負荷運算時，應按下列規(guī)定計算設備功率</p><p>　　1)對于不同工作制的用電設備的額定功率應換算為統(tǒng)一的設備功率。</p><p>　　連續(xù)工作制的電動機上的設備功率等于額定功率；</

25、p><p>　　斷續(xù)或者短期工作制的電動機的設備功率，當采用系數(shù)法或者二項式計算時，將其額定功率統(tǒng)一換算到負載持續(xù)率為25%時的有功功率；</p><p>　　電焊機的設備功率是將額定功率換算到負載持續(xù)率為100%時的有功功率。</p><p>　　2)照明用電設備的功率為：</p><p>　　白熾燈、高壓鹵鎢燈是指燈泡標準的額定功率，低壓鹵鎢

26、燈除燈泡功率外，還考慮變壓器的功率損耗，氣體放電燈、金屬鹵化物燈除燈泡的功率外，還考慮鎮(zhèn)流器的功率損耗；</p><p>　　3）用電的計算有功功率大于火災時可能同時切除的一般電力、照明負荷的計算有功功率時，應按未切除的一般電力、照明負荷加上消防負荷計算低壓總的設備功率計算負荷。</p><p>　　4）單相負荷應均衡分布到三相上，當單相負荷的總容量小于三相負荷總容量的15%時，全部按三相

27、對稱負荷計算；、當超過15%時，應將單相負荷換算為等效三相負荷，再與三相負荷相加，等效三相負荷可按下列方法計算：</p><p>　　只有相負荷時，等效三相負荷取最大負荷的3倍；</p><p>　　只有線間負荷時，等效三相負荷為：單臺時取線間負荷的倍 ；多臺時取最大線間負荷的倍加上次大線間負荷的(3-)倍。</p><p>　　既有線間負荷又有相負荷時，

28、應先將線間負荷換算為相負荷，然后各相負荷分別相加，選取最大相負荷乘3倍作為等效三相負荷。</p><p>　　5)對用電設備進行分組計算時，應按下列條件考慮：</p><p>　　三臺及以下，計算負荷等于其設備功率總和；三臺以上的，其計算負荷應通過計算來確定。</p><p>　　類型相同的用電設備，其總容量可以用算術加法來求得；</p><p&

29、gt;　　類型不同的用電設備，其總容量應按有功和無功負荷分別相加確定。</p><p>　　6)當采用需要系數(shù)計算負荷時，應將配電干線范圍內的用電設備按類型統(tǒng)一劃組。配電干線的計算負荷為各用電設備組的計算負荷之和再乘以同時系數(shù)。變電所或配電所的計算負荷，為各配電干線計算負荷之和再乘以同時系數(shù)。計算變電所高壓側負荷時，應加上變壓器的功率損耗。</p><p>　　7)采用二項式法計算負荷時，

30、應注意以下幾點：        1. 應將計算范圍內的所有設備統(tǒng)一劃組，不應逐級計算；       不考慮同時系數(shù)；        2.當用電設備等于或少于4臺時，該用電設備組的計算負荷按設備功率乘以計算系

31、數(shù)求得；        3.計算多個用電設備組的負荷時，如果每組中的用電設備臺數(shù)小于最大用電設備臺數(shù)N時，則取小于N的兩組或更多組中最大用電設備的附加功率之和作為總的附加功率。</p><p>　　3.各種經典電力負荷計算方法</p><p>　　3.1計算負荷及計算方法</p><p>　　

32、3.1.1 計算負荷</p><p>　　供電系統(tǒng)要能夠在正常情況下可靠地運行，則各個供電設施必須選擇得當，因此有必要對供電系統(tǒng)的電力負荷進行統(tǒng)計計算，通過計算求出的各元件的負荷值，稱為計算負荷。計算負荷是一個假象的持久負荷，在供配電系統(tǒng)中以30MIN的最大計算負荷作為電氣設備選擇的依據。本文將計算負荷記為P30。</p><p>　　3.1.2 負荷計算方法</p><

33、;p>　　負荷計算方法有很多種，主要有需要系數(shù)法、二項式法、利用系數(shù)法、單位面積法、單位指標法以及單位產品耗電量法等。</p><p>　　需要系數(shù)法：計算公式為P30=K*∑PN，K為需要系數(shù)，∑PN為用電設備組所有設備的額定容量之和。這種方法比較簡便，目前在民用建筑中應用很廣泛。</p><p>　　利用系數(shù)法：采用利用系數(shù)求出最大系數(shù)求出最大負荷的平均值，在考慮設備臺數(shù)和功率差

34、異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關的最大系數(shù)得出計算負荷。這種方法計算進程稍繁，目前利用系數(shù)法的有關資料均為工業(yè)方面，故在民用建筑方面很少。</p><p>　　二項式法：計算公式為P30=b*PN+cPx,b,c為二項式系數(shù)，PN為用電設備組所有設備的額定容量之和，Px為x臺最大容量的設備總容量。主要用于工業(yè)上用電設備臺數(shù)較少、各臺設備容量相差懸殊時使用。</p><p>　　單位面積功率法、

35、單位指標法、單位產品耗電法等，前兩者多用于民用建筑，后者用于某些企業(yè)方面。</p><p>　　目前國內住宅電氣負荷計算基本上都采用需要系數(shù)法和單位指標法。單位指標法確定每戶住宅用電負荷指標，需要系數(shù)法是選取相應的需要系數(shù)來計算住宅計算負荷。國家行業(yè)規(guī)范《住宅設計規(guī)范》第6.5.1條與《民用建筑電氣設計規(guī)范》都有對住宅負荷用電指標及需要系數(shù)的規(guī)定，如表1.1、1.2。但因地理位置、經濟條件、氣候環(huán)境等差異，各地區(qū)

36、及主要城市要根據自己的特點又制定了相關的標準，表1.3、1.4列舉了國內部分城市的住宅用電指標值和參考的需要系數(shù)。</p><p>　　表1.1《住宅設計規(guī)范》GB50096-1999 普通住宅用電負荷標準{3}</p><p>　　表1.2《民用建筑電氣設計規(guī)范》JCJ/16-92住宅負荷需要系數(shù)</p><p>　　1.3 太原地區(qū)住宅單位用戶指標</p&

37、gt;<p>　　1.4太原地區(qū)住宅負荷需要系數(shù)</p><p>　　3.2 各種計算方法的適用條件及優(yōu)缺點</p><p>　　3.2.1需要系數(shù)法使用前提及存在的問題</p><p>　　需要系數(shù)法，不考慮大容量設備最大負荷造成的負荷波動及用電設備的容量和臺數(shù)，適用于全廠計算負荷、車間變電所所計算負荷較穩(wěn)定的干線計算負荷。需要系數(shù)法比較簡便，因而廣

38、泛使用，但當各種設備臺數(shù)少而且功率相差懸殊時，需要系數(shù)法計算往往偏小，故不適用于低壓線路計算，而適用于變、配電所的負荷。</p><p>　　3.2.2 二項式系數(shù)法使用前提及存在的問題</p><p>　　其中考慮兩種因數(shù)：1平均負荷；2 X臺最大設備的最大負荷重疊造成的附加負荷，以彌補需要系數(shù)法在計算結果上偏小的不足。</p><p>　　二項式系數(shù)法比較適用于

39、確定設備臺數(shù)較少而容量差別較大的低壓干線和分支線的負荷計算。但是二項式計算系數(shù)的值，缺乏充分的理論依據，而且這些系數(shù)也只適用于機械加工工業(yè)，其他行業(yè)都缺乏這方面的系數(shù)，從而使其引用受到限制。因此，對于負荷波動系數(shù)大的干線或支線采用二項式計算法較為準確。在確定車間變電所和全廠總負荷計算時，則通常不采用，還是采用需要系數(shù)法比較準確。</p><p>　　3.2.3 利用系數(shù)法和單位產品耗電法使用前提及存在的問題<

40、;/p><p>　　利用系數(shù)法是以平均負荷為基準，利用概率分析出最大負荷與平均負荷的關系。利用系數(shù)法雖然有一定的依據，，但要確定的系數(shù)較多，計算步驟復雜，公式中的“最大系數(shù)”與“利用系數(shù)”的數(shù)據目前也比較缺乏經驗，因此，通常不采用這種計算方法。</p><p>　　單位產品耗電法是在初步設計階段對供電方案作比較時，可根據車間的單位產品耗電額，產品的年耗電量和年工作小時數(shù)來估算的一種方法。單位產

41、品耗電法求出的數(shù)值可能與實際中的相差很大，所以缺乏正式的用電設備容量時，還是按需要系數(shù)法重新進行計算，以便盡可能與實際達到一致，作為選擇配電設備和導線的依據。</p><p>　　3.3 國內住宅建筑用電負荷及計算的現(xiàn)狀</p><p>　　3.3.1住宅建筑的供電方案</p><p>　　住宅建筑內住戶的負荷等級按《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB 50052-95）第

42、2.0.1條一般是屬于三級負荷，配電方式是基本上多層住宅采用放射式供電，高層住宅采用混合式（樹干式和放射式）供電。因此其供電方案基本上是按小區(qū)變電所10KV一棟（層）樓電表箱各一戶配電箱這種模式設計。小區(qū)內單臺變壓器容量規(guī)范一般要求不大于630KVA，對于建筑面積大、戶數(shù)較多的住宅要求一般設兩臺或以上變壓器，以便避免日后檢修時造成長時間停電。</p><p>　　國內計算負荷最常用的是需要系數(shù)法，其有很大的經驗成

43、分，甚至隨意性很大。比如圖1.5列出了某小區(qū)兩棟戶數(shù)為36戶、用電負荷指標為6KW的負荷情況，因需要系數(shù)的值設的不同，造成了計算負荷、計算電流、所選擇的配電設施以及初期投資上有很大不同。</p><p><b>　　圖1.5</b></p><p>　　可以看出，1#增加了用戶投資，而且也降低了變壓器的負荷率，增加了今后變壓器運行的有功損耗和無功損耗。造成這些問題的原

44、因不僅在于電氣設計人員主觀因素，而且在于設計的規(guī)范中存在的缺陷。因此，如何根據每個住宅建筑自身特點，選擇一個合理的科學的能反映實際情況的住宅用電負荷指標和需要系數(shù)，對于當前建筑電氣設計是有十分重要的現(xiàn)實意義和工程價值。</p><p><b>　　3.4 問題的提出</b></p><p>　　根據現(xiàn)行國家規(guī)范，目前住宅各單元樓總負荷計算公式如下：</p>

45、<p>　　當每戶用電指標負荷都一樣時，則總有功功率ΣPn=3*N*Pn*Kn，式中ΣPn為單元樓總負荷，N為同一相上戶數(shù)，Pn為每戶用電負荷指標，Kn為需要系數(shù)。</p><p>　　當每戶用電指標負荷不相同時，則總有功功率ΣPn=3*Kn*(Pn1*N1+Pn2*N2+Pn3*N3+......)，式中Pn1，Pn2，Pn3.....為不同的用戶用電指標負荷，N1,N2，N3.....為相應的同

46、一相上的戶數(shù)。</p><p>　　因此不難看出，其計算結果的準確與否，取決于每戶用電負荷和需要系數(shù)是否合理。</p><p>　　目前每戶用電負荷和需要系數(shù)如圖3.2,3.3所示。</p><p><b>　　分析其不合理之處：</b></p><p>　　首先，用電指標劃分的單一性。表3.2中每戶用電指標單純的以住宅

47、面積的大小來劃分，這是不合理的。因為居民用電指標還與用戶經濟水平、環(huán)境等因數(shù)有關。</p><p>　　其次，需要系數(shù)的不確定性。當用戶同一相戶數(shù)值不同時，其需要系數(shù)沒明確化；從表中可以看出，當戶數(shù)為99戶時，設每戶用電為6KW，那么99戶的總用電功率為P=3*99*6*0.38=677.1KW，相應的當戶數(shù)為102戶時，其總負荷功率為P=3*102*6*0.35=642.6KW，根據電工理論，這顯然是不成立的。

48、</p><p>　　表3.2住宅建筑設計計算負荷標準</p><p>　　表3.3住宅建筑需要系數(shù)推薦值</p><p>　　因此在住宅建筑電氣規(guī)劃設計中采用需要系數(shù)法進行負荷計算時，選擇一個科學的，真實的，能夠基本反映居民經濟水平住宅用電指標以及合理的需要系數(shù)，對于指導配電設施的合理選擇具有很強的緊迫性和是十分重要的意義。</p><p>

49、;　　4.住宅電力負荷需要系數(shù)的分析與研究</p><p>　　4.1 需要系數(shù)的分析</p><p>　　需要系數(shù)是一個至關重要的數(shù)據，直接影響到負荷的計算結果，關系到變壓器容量的選擇，特別對于一些大面積的住宅小區(qū)，需要系數(shù)的選擇不同，變壓器容量可能相差一個等級，甚至更大。而需要系數(shù)的確定又是極為繁瑣、經驗的事，雖然在現(xiàn)行的各種設計手冊上都有數(shù)據可查，但表述比較籠統(tǒng)、模糊，有一些不盡合理

50、的地方。如有的手冊規(guī)定50戶~100戶，需要系數(shù)取0.4~0.5，100戶以上取0.4以下，先假定每戶安裝容量為6KW，95戶取需要系數(shù)0.43，100戶時取為0.4，則95戶的Pjs=95*6*0.43= 245.1KW，而100戶的Pjs=100*6*0.4=240KW，這很明顯不合理。</p><p>　　4.1.1 需要系數(shù)的定義</p><p>　　需要系數(shù)是用電設備實際所需要的

51、功率與額定負載時所需的功率的比值，用公式表示為 </p><p>　　Kc=Psb/Psn </p><p>　　式中： Psb——用電設備實際所需功率。 </p><p>　　Psn——用電設備額定功率。 </p><p>　　需要系數(shù)的大小要綜合考慮用電設備的負荷狀態(tài)、工作制(連續(xù)、短時、重復短時工作)和該類設備的同時工作幾率等方面的因素

52、。一般是根據實經驗統(tǒng)計后取平均值。</p><p>　　4.1.2 需要系數(shù)的模擬公式推導</p><p>　　模擬公式的推導基于以下三條規(guī)律：①：戶數(shù)(N)較少時，需要系數(shù)(K)為1；②需要系數(shù)(K)隨戶數(shù)(N)增大而減小，即KN≤KN-1 （KN是N所對應K值），且減少速率先急后緩；③每戶安裝功率相同時，小戶數(shù)的計算功率恒大于大戶數(shù)的，即（N-1）*KN-1*P< N*KN*P。

53、基于以上三條規(guī)律：可以假定N≤6時，K0=1，其后，每增加3戶，K值做一次調整，調整后的K值等于調整前的K值乘以調整系數(shù)。下面介紹怎樣確定調整系數(shù)。假設N為3的倍數(shù)且N≥9，因KN>KN-1*[(N-1)/N]，故KN-2>KN-3*[(N-3)/(N-2)]，根據前面假定可知：KN-2=KN-1=KN，所以KN>KN-3*[(N-3)/(N-2)]，因(N-1)/N恒大于(N-3)/(N-2)，故不妨令KN=KN-3

54、*[(N-1)/N]，即調整系數(shù)等于(N-1)/N。</p><p>　　4.1.3 影響需要系數(shù)的因數(shù)</p><p>　　第一、并非供電范圍內的所有用電設備都會同時投入使用，有同時系數(shù)KT；</p><p>　　第二、并非投入使用的所有電氣設備任何時候都會滿載運行，有負荷系數(shù)KN；</p><p>　　第三、電氣設備額定功率與輸入功率不一

55、定相等，有電氣設備平均效率ηE；</p><p>　　第四、直接向電氣設備配電線路上的功率消耗后，電氣設備輸入功率與系統(tǒng)向設備提供的功率不一定都相同，有線路平均效率ηP；</p><p>　　即需要系數(shù)Kr=KT*KN\ηE*ηP</p><p>　　4.1.4 需要系數(shù)的研究</p><p>　　在住宅建筑負荷中，需要系數(shù)可以通過已有的統(tǒng)計

56、數(shù)據作為樣本數(shù)據，采用數(shù)學方式來擬合住宅戶數(shù)與需要系數(shù)的數(shù)學函數(shù)關聯(lián)來最終確定。</p><p>　　其擬合指數(shù)關系為：Kx=0.312+0.655*0.659X。</p><p>　　依據此關聯(lián)式對照已有的樣本數(shù)據和擬合數(shù)據可以得出下表：</p><p>　　不難看出當戶數(shù)為21戶時，此時的誤差是最大的，但是這種誤差在住宅建筑負荷計算中是允許的，因為當每戶用戶計算

57、負荷為6KW時，此時計算總負荷時，若需要系數(shù)為0.4，則計算的總負荷為151.2KW，若需要系數(shù)按所擬合的數(shù)據則所計算的結果為138.4KW，兩者相差12.8KW，說明擬合函數(shù)的數(shù)據還是較為準確的。</p><p><b>　　結束語</b></p><p>　　本文主要研究了住宅建筑的電力負荷分析，從理論計算方法開始，將理論計算依據和國內外研究狀況進行對比，從而廣泛

58、地采用了從需要系數(shù)法和用電負荷指標的劃分上解決問題。</p><p>　　提出了需要系數(shù)法的不確定性和不統(tǒng)一性，使用時采用一般標準計算存在的問題并且提出了問題：如何理論計算分析需要系數(shù)。</p><p>　　提出了用電負荷指標劃分的不準確和不全面性的問題，使用各種計算方法計算時出現(xiàn)的問題：如何理性建立計算方法和設計規(guī)劃標準。</p><p>　　在進行住宅建筑負荷設

59、計前，應該采集一些樣本數(shù)據以便做些預測模型，根據這些預測模型和樣本數(shù)據區(qū)確立數(shù)學函數(shù)，選擇相應的計算方法進行計算。此外還應該考慮不同環(huán)境氣候和地理條件。</p><p>　　然后對電氣設備進行分組，進行負荷計算，一般變電所或者配電室應按相應的電力負荷等級進行電源、變壓器等的大概選取，然后采用需要系數(shù)法進行計算，在對用戶進行負荷分析時，一般采用單位指標法，比如發(fā)熱指標，有功指標，無功指標等進行分析和歸類，然后計算負

60、荷。</p><p>　　總而言之，本文在住宅建筑的電力分析方面做出了比較全面的理性基礎，在比對實際用電還有些差距的情況下提出了諸多需要切實解決的問題，為看此篇文章的人提供了些許基礎和需要解決的問題，讓其能在理論計算的基礎上，通過數(shù)學或者其他方法解決實際問題。</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　住宅建筑電力負荷的預測

61、方法從預測期限可分為期預測，短期預測，中期預測和長期預測。預測方法有時間順序法{4}、灰色預測法等。一般研究將家用電器總功率作為自變量，住宅計算負荷為基變量，進行中期預測，用線性回歸確定不同家用電器總功率所對應的負荷。</p><p>　　通過對樣本數(shù)據的分析和回歸分析{5}的理論基礎建立回歸模型，從而進行預測模型的誤差分析，確定建筑電力負荷的各基變量和自變量對電力系統(tǒng)的影響。</p><p&

62、gt;　　回歸模型的建立中，自變量和基變量的曲線關系圖不明顯反應某種結果時，可以通過數(shù)學函數(shù)進行擬合：直線函數(shù)：Y=a+bx;對數(shù)函數(shù)：Y=a+b㏑x。并將其轉化為一次線性函數(shù)進行分析。</p><p>　　評析一個回歸模型的質量可以用概率論中的τ檢驗{6}對預測模型檢驗。</p><p>　　建立好的回歸模型可以對未來電氣工程設計和發(fā)展做出統(tǒng)計，可以指導電力系統(tǒng)中電氣布局量，合理性的電氣

63、布局建設做出規(guī)劃。</p><p>　　比如對家用電器總功率和住宅計算負荷回歸性模型的建立可以得出一個三居室的住宅的計算負荷為3.001KW，根據器發(fā)展前景考慮其實際計算負荷可以擴大到3.5KW左右。</p><p>　　需要系數(shù)影響因數(shù)大致有同時系數(shù)Kr，有負荷系數(shù)Km，電氣平均效率ηe，線路平均效率ηp，它們的關系是K=Kr*Km\ηe*ηp，可以通過歸納求和的數(shù)學方法來計算不同住宅建

64、筑的用電需要系數(shù)。需要系數(shù)還可以解決樣本數(shù)據和擬合數(shù)據的誤差分析。</p><p>　　住宅建筑需要系數(shù)值永遠不大于1，當用戶數(shù)少時刻取1；隨著用戶數(shù)多而逐漸減小，而且減小速率先急后緩，并最終趨于某個值。比如表3.3所示。</p><p>　　可以通過指數(shù)函數(shù)作為需要系數(shù)和戶數(shù)對應的數(shù)學關系式，確定指數(shù)函數(shù)的a,b,c三個參數(shù)的值，可以通過三段歸納求和{7}來求解。</p>

65、<p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　{1}工玉華 趙志英編著 工廠供配電。北京：中國林業(yè)出版社，20056:17-39</p><p>　　{2}劉介才編著，工廠供電（第2版），北京：機械出版社，1997:36-37.</p><p>　　{3}中華人民共和國機械工業(yè)部主編 供配電設計規(guī)范 北京：中國計劃出版社，

66、2009:7-12</p><p>　　{4}李偉 電力負荷預測應用 重慶大學學報 2004,22（1）：36-39</p><p>　　{5}何曉群等編著，應用回歸分析，北京：中國人民大學出版社，2001：32-50</p><p>　　{6}盛驟等編著，概率論與數(shù)理統(tǒng)計（第三版）。北京：高等教育出版社，2001:270-173</p><p&