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中图分类号:TM223 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)12-0079-01
引言:对电力负荷特性进行研究最主要的目的在于,对相关城镇地区的负荷特性与状况进行准确了解,掌握负荷特性的发展方向与规律,保证针对电力负荷所开展一系列调控工作的科学性。随着社会的发展,电力工业对经济进步具有的意义开始为人们所熟知,对电力负荷进行预测的重要性逐渐显示了出来,可以说预测结果是否准确,与电力投资所获取效益之间具有非常紧密的联系。
1 电力负荷特性的分析
1.1 概念
1.1.1 内容
电力系统负荷主要指的是在对电力系统进行连接的过程中,需要应用到的用电设备所对应功率总和,作为典型的时变系统,电力系统需要保证供电、发电和用电三者始终处于动态平衡的状态下,不然极易导致系统故障的发生,进而对日常生活与生产产生不利影响。因此,针对电力负荷特性开展相关研究是非常有必要的。以电力负荷特性为核心内容所进行的一系列分析工作,其实质就是对行业信息、负荷电量、经济状况、气象条件等多种相关信息数据进行比对与分析的工作。
1.1.2 组成
我国幅员辽阔,不同地区所对应气候条件和经济状况均有所不同,因此,不同地区所对应电力负荷的组成也必然存在着较为明显的差别,这就在一定程度上决定了,τ谙嗤影响因素而言,对于不同地区电力负荷所产生的影响通常会具有细微的不同[1]。即使是在相同的地区,相同影响因素对于处于不同时期的该地区电力负荷产生的影响也不尽相同,这种现象就是通常所说的电力负荷组成所具有的差异性。
常见的电力负荷组成所具有的差异性通常表现在以下两个方面:一方面是负荷比重,另一方面是负荷种类。正是由于组成不同的电力负荷在上述两个方面均存在一定的差异性,因此,所对应负荷特性带来的影响程度也会随之更改。由此可以看出,负荷组成对于电力负荷所具有的特性而言,具有非常重要的意义。
1.2 影响因素
1.2.1 气候条件
研究表明,能够对电力负荷产生影响的因素,不仅局限在经济状况和产业结构两个方面,同时还包括所在地区的气候条件。导致不同地区所对应电力负荷在特性方面具有较大差异的主要原因之一,就是地区气候条件的差异,例如,南方地区夏季所对应降温负荷通常情况下大于北方地区,另外,南方地区冬季所对应取暖负荷也要远远大于北方地区。一般来说,对月负荷产生较为明显影响的因素为气候的变化,夏季平均气温与同期相比略高的月份,所对应月负荷率就会随之降低[2]。除此之外,气候条件对电力负荷产生的影响还体现在农业的灌溉方面,这主要是因为在对农业进行灌溉时,对应用电量和同时期的降水量间具有非常紧密的联系,如果某月降水较多,那么该月所对应灌溉用电量就会随之减少,负荷率的水平与同期相比就会明显提高。
1.2.2 经济水平
其一,经济发达的地区,人们生活水平普遍提高,电气化的程度也会随之上升,负荷率与经济不发达地区相比呈现出较为明显的下降趋势;其二,经济发达地区,占据比重较大的通常为第三产业,因而,该类地区普遍具有负荷率水平相对较低的特征;其三,随着社会经济的持续发展,第三产业和人们日常生活用电所对应负荷与之前相比有了较为明显的提升,这也从侧面说明一个问题,如果相关人员没有及时采取有效手段对其加以调节,那么,相应的负荷率水平便会持续下降。
2 电力负荷特性的预测技术
2.1 概述
2.1.1 原理
2.1.1.1 系统性原理
预测作为典型的连续过程,想要保证最终预测结果的准确性,相关人员必须对需要预测事件过去以及现在的情况,具有非常清晰、准确的认识。
2.1.1.2 可能性原理
正是由于事物在发展的过程中会遇到许多无法预知的因素,而不同因素对事物发展产生的影响也是有所不同的,因此,相关人员只能够针对某一事物,对其可能呈现出的发展结果加以预测。
2.1.1.3 可控性原理
预测的主要目的在于对事物发展的方向加以控制,也就是说,以预测结果作为基础,对下一阶段所开展的活动,或是所做出的行为进行相应调整。
2.1.2 分类
以预测指标为立足点对电力负荷预测内容进行分类,可将其分为以网供电量、社会电量为代表的电量预测,以及以负荷曲线、负荷率为代表的电力预测。作为与社会经济发展息息相关的工作,电力负荷预测通常包括以下几种形式:超短期、短期、中期以及长期预测[3]。
2.2 常用预测技术
2.2.1 回归模型技术
针对电力负荷预测所才去的回归模型技术,主要以历史数据作为立足点,相关人员通过对电力负荷所对应历史数据进行分析的方式,建立数学模型,以此完成电力负荷的预测工作。简单来说就是将回归分析与电力负荷预测相结合,通过分析和统计的方式获得不同变量所对应的关系,完成预测工作。
常见的回归预测有非线性以及线性回归两种。线性回归相对而言较为简单,但是通过实践发现,应变量和自变量所对应的关系通常属于非线性关系,因此,在对这部分关系进行处理前,相关人员首先应当确定非线性关系是否可以向线性关系进行转化,这样做主要是因为处理非线性情况往往较线性情况更为复杂。
2.2.2 趋势外推技术
电力负荷较易受到以天气状况为代表的多种随机因素的影响,这些因素的出现,对相关预测工作的开展带来了一定的阻碍。除此之外,电力负荷在不同时期呈现出的变化趋势也极为明显,以农业为例,农业在夏季的日用电量与冬季相比极小,且电量稳定。虽然通常来说对某一阶段所对应用电量进行研究可以发现,其常见表现形式为线性,但也无法排除非线性存在的可能。因此,在对电力负荷进行预测的过程中,相关人员通常选择散点图作为确定变化趋势的主要方法,在保证所确定变化趋势准确性的前提下,相关人员便可以开展下一阶段的预测工作。这就是通常意义上所说的趋势外推[4]。通过对不同事物所对应发展规律进行掌握的方式,能够在很大程度上提升对该事物发展趋势进行推断的结果的准确性。
结论
综上所述,正是因为电力体制的改革进程与过去相比有了非常明显的进步,因此,以电力市场为立足点所开展的分析工作,对电力企业所具有的重要意义开始被人们所熟知。上文的叙述重心主要落在电力负荷特性的分析以及预测方面,通过对电力负荷的组成、影响因素以及常见预测技术进行叙述的方式,为相关工作的开展提供了科学、可靠的参考依据,希望能够在一定程度上推动社会经济的可持续发展。
参考文献
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关键词:艾滋病痴呆复合征;中医证型
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2017.03.004
中图分类号:R259.933 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2017)03-0014-04
TCM Syndrom Type Distribution Characteristics for 186 Cases of AIDS Dementia Complex ZHANG Xue1, JIANG Zi-qiang2, CHEN Li-hua2, SUN Yan1, YANG Xuan1, WANG Shuang-li1, AN Yong-hui1, ZHANG Xiao-hua1, JIAO Min1, ZHANG Jing1 (1. The Sixth People’s Hospital of Zhengzhou, Zhengzhou 450000, China; 2. Institute of AIDS, The First Affiliated Hospital of Henan University of TCM, Zhengzhou 450000, China)
Abstract: Objective To study the relationship between different syndromes of AIDS dementia complex (ADC) and different disease severity, age, CD4+ T cell count and infection. Methods Totally 186 patients with ADC were classified into different syndrome types, and the distribution in different degree of disease, different age, different CD4+ T cell count and different routes of infection was analyzed. Results There were 48, 51, 15, 37 and 35 cases of deficiency of kidney and marrow, yin deficiency of liver and kidney, deficiency of heart and spleen, syndrome of phlegm obstruction, syndrome of qi deficiency and blood stasis, respectively. Moderate and severe degrees with yin deficiency of liver and kidney were more common. There was statistical significance in the distribution of different syndromes in different degree of disease (χ2=82.495, P=0.000). Deficiency of kidney and marrow, yin deficiency of liver and kidney were more common in different age groups. The distribution of the syndrome types in different age groups was statistically significant (χ2=72.710, P=0.000), the patients were mainly in two age groups of >50C60 years old and >60 years old. The distribution of the syndrom types in diffenrent CD4+ T cell count stratum was statistically significant (χ2=66.778, P=0.000). Blood pathway infection mainly included deficiency of kidney and marrow and syndrome of qi deficiency and blood stasis, sexual pathogens mainly yin deficiency of liver and kidney. Conclusion CD4+T cells layers, age group, progression of disease and transmission way are the influencing factors of syndrom type.
Key words: AIDS dementia complex; TCM syndrom type
基金项目:河南省中医药科学研究专项课题(2014ZY02087)
通讯作者:杨萱,E-mail:
艾滋病痴呆复合征(acquried immune deficiency syndrom dementia complex,ADC)是人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus,HIV)感染中枢神经系统而引起,是获得性免疫缺陷综合征(acquried immune deficiency syndrom,AIDS)恶化的信号[1]。近年来,越来越多的AIDS患者接受了高效抗反转录病毒治疗(highly active antiretroviral therapy,HAART),生存期得到延长,ADC患者数量也逐年上升[2]。HAART是目前西医对ADC唯一有效的治疗方法,但只降低了病死率,无法改善大脑认知功能缺失,严重影响患者生活质量[3]。经过多年研究,中医在治疗AIDS方面积累了丰富的临床经验[4],越来越受到医学界重视。我们在前期专家问卷调研及对ADC证候规律研究的基础上,对186例ADC患者的中医证型、年龄、病情程度、CD4+T细胞计数及感染途径等病历资料进行回顾性分析,旨在初步了解ADC的证候特点及证型分布规律,为中医临床诊疗提供依据。
1 资料与方法
1.1 研究对象
纳入2010年3月-2015年3月在郑州市第六人民医院、河南中医学院第一附属医院艾滋病临床研究中心门诊及住院的ADC患者186例。其中男性127例,女性59例,年龄35~72岁。经输血及有偿献血途径、性途径、吸毒感染者分别为120、61、5例。
1.2 西医诊断标准
根据《艾滋病诊疗指南》[5]相关标准制定ADC诊断标准。全部患者经蛋白印迹法确认HIV感染。ADC诊断标准:以智力低下、行动障碍及情感异常为主要表现,可见反应迟钝,注意力不集中,健忘,工作效率低下;行动障碍可见平衡力差、无力等;情感淡漠,甚至躁狂,少见癫痫发作等。早期因症状、体征不易被患者发现,鲜有主动就诊者,晚期则可发展为全面性痴呆,甚至进入植物状态。依据上述临床表现,结合症状、体征、脑脊液及头颅磁共振等结果,排除可导致上述症状的疾病如AIDS合并其他中枢神经系统病变(脑白质病变、隐球菌脑膜炎、结核性脑膜炎等),即可确诊[6]。
1.3 中医辨证标准
参照《中药新药临床研究指导原则(试行)》[7],并在前期专家问卷调研及对ADC证候规律研究的基础上,经专家讨论制定辨证分型标准。①肾虚髓减证。主症:智能减退,腰膝酸软,倦怠思卧,脑转耳鸣,步履沉重,舌淡,苔薄,脉沉细。次症:善惊易恐,小便失禁,大便自遗。②肝肾阴虚证。主症:智能减退,喜怒不定,心悸,少寐,两目昏花,舌红苔少,脉弦细数。次症:烦躁不安,四肢拘急,脑转耳鸣。③心脾两虚证。主症:智能减退,面色?白,体倦思卧,纳差,舌质淡,苔薄白,脉细弱。次症:心悸,气短乏力,四肢不温。④痰浊阻窍证。主症:智能减退,纳呆脘胀,痰多吐涎,头重如裹,舌体胖大,舌质淡,苔白腻,脉滑。次症:神情呆板,肢体困重,纳差,狂躁不安。⑤气虚血瘀证。主症:智能减退,头痛如刺,口唇爪甲青紫,语言错乱,口齿不清,舌质紫黯或有瘀斑瘀点,舌下脉络紫黯,脉沉迟或涩。次症:狂躁不安,面色晦黯,肌肤干燥,心悸,不寐。具备2项主症(智能减退为必备症状),次症2项或以上者即可确诊。由2名主治医师及以上职称的中医师进行辨证分型。
1.4 数据处理
收集患者一般情况(包括性别、年龄、感染途径、职业、文化程度及婚姻状况)、四诊信息、CD4+T细胞计数情况。建立Excel数据库,双人双机录入,经校验无误后锁定数据库。
1.5 观察指标
1.5.1 年龄分布 根据发病年龄特点分为4个年龄段,即30~40岁、>40~50岁、>50~60岁、>60岁。
1.5.2 病情程度分级 参照《中药新药临床研究指导原则(试行)》[7],症状按无、轻、中、重分为4级,主症分别计0、2、4、6分,次症分别计0、1、2、3分。不能分级的证候(如步履沉重、脑转耳鸣等)按照“无、有”计分,主证计分别计0、2分,次症分别计0、1分。各症状得分之和为总积分,≤12分为轻度,13分≤总积分≤24分为中度,≥25分为重度。
1.5.3 CD4+T淋巴细胞计数分层 仅1例CD4+T淋巴细胞计数>200个/μL,不纳入统计。将CD4+T淋巴细胞计数分为3层:200~100个/μL,
1.6 统计学方法
采用SPSS17.0统计软件进行分析。计数资料组间比较采用χ2检验。P
2 结果
2.1 中医证型分布
患者中t证型以肾虚髓减证、肝肾阴虚证为主,见表1。
2.2 各证型病情程度分布
不同病情程度中各证型分布比较,差异有统计学意义(χ2=82.495,P=0.000),以中、重度多见,见表2。
2.3 各证型年龄分布
不同年龄段中各证型分布比较,差异有统计学意义(χ2=72.710,P=0.000),各证型多分布于>50~60岁和>60岁2个年龄段,见表3。
2.4 各证型CD4+T淋巴细胞计数分层
CD4+T细胞计数不同分层中各证型分布比较,差异有统计学意义(χ2=66.778,P=0.000),见表4。
2.5 各证型感染途径分布
因吸毒感染者仅有5例,故不纳入统计。不同感染途径中各证型分布比较,差异有统计学意义(χ2=83.481,P=0.000)。血液途径感染的以肾虚髓减证、气虚血瘀证为主,性途径感染的以肝肾阴虚证为主,见表5。
3 讨论
本研究结果表明,ADC常见证型为肾虚髓减证、肝肾阴虚证,其次为痰浊阻窍证、气虚血瘀证,心脾两虚证较少见。病情程度以中、重度居多,其证型多见肝肾阴虚证,轻度则以心脾两虚证为主。随着病情加重,肾虚髓减证、肝肾阴虚证、气虚血瘀证均呈逐渐增加趋势。这与ADC的病因病机相关。因感染邪毒日久,导致脏腑亏损,渐致肾精亏耗,脾肾亏虚,气血不足,脑髓失养;或脏腑功能失调,肝肾阴虚,虚火上炎;痰瘀互阻,蒙蔽清窍,而出现智能减退、思维迟钝、健忘、失眠等。故本病多发生在病程的中晚期,为本虚标实之证。
从不同年龄段中各证型分布情况可以看出,肾虚髓减证及肝肾阴虚证广泛分布在各个年龄段中,其他依次为痰浊阻窍证、气虚血瘀证、心脾两虚证。患者多分布于>50~60岁和>60岁2个年龄段,表明本病多发生在中老年患者。一方面因为ADC早期症状不典型,鲜有发现者,当症状明显时已进入疾病中晚期;另一方面与HAART覆盖面的扩大、患者生存时间延长有关。这2个年龄段相对于非感染性疾病导致的痴呆而言相对年轻[8],故临床对相对年轻患者出现痴呆要考虑ADC的可能。在CD4+T细胞计数各分层中,各证型例数随CD4+T细胞计数降低而增加,与文献报道[9-10]一致。从感染途径上看,血液途径感染者以肾虚髓减证和气虚血瘀证为主,性途径感染者以肝肾阴虚证为主。血液途径感染的病理基础以脏腑虚损为主,性途径感染以内热阴虚为主,这与既往文献报道一致[11-12]。
本研究对ADC中医证型的分布规律进行初步探讨,因病例数有限及地域差异,尚不能完全反映ADC中医证型的分布规律,今后可扩大样本量,进行多中心研究,从而逐步完善ADC中医证型分布规律的研究,使之成为临床诊疗的有效依据。
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从单维度转向多维度研究
《中国社会科学报》:请您谈谈十六大以来行政管理学研究取得了哪些成就。
高小平:概括地说,行政管理学研究在三个方面取得了积极进展:一是基础理论的创新,加强了对公共管理、公共政策、公共服务理论的研究,为建立中国特色的公共管理学、完善行政管理学做出了有益的探索。二是政府管理实践问题的研究,加大了行政改革、应急管理、社会管理和政府服务等方面的研究力度,为推进政府改革、提高行政能力、实现决策的科学化民主化作出了贡献。三是行政管理技术与方法的创新,更加重视实证研究、案例研究、比较研究等方法,为政府引入绩效管理、目标管理、质量管理、人力资源管理、网络管理的方法提供了理论与技术咨询服务。
《中国社会科学报》:十年来,行政管理学的成就是在什么样的背景下取得的?有哪些鲜明的特点?
高小平:改革开放以来,我国政府行政管理体制的调整、发展历程,可以从改革和创新两个维度来分析,并划分为两大阶段。从1978年到2002年,是以改革为引领、创新蕴涵其中的时期,重点放在改革计划经济下形成的传统行政管理体制、职能和组织结构;2002年之后,进入到改革和创新并重、创新引领的时期,重点是按照完善社会主义市场经济的要求和加入世界贸易组织的承诺,转变职能,创新行政流程、工作方式和运行机制。近十年正处于第二个阶段的开始期,或者说是两个阶段的转换期。我们分析行政管理学研究取得的成果不能离开这个背景。
通过回顾可以发现,十年来我国行政管理学从研究改革为主向改革与创新并举发展,从研究实践为主向理论与实践紧密结合发展,从通过个别问题的拓延性研究为主向系统化研究指导下的对策研究为主发展。行政管理学研究从以往的单维度研究(适应经济发展的要求)转向多维度、全景式、精细化研究,在政治建设、经济建设、文化建设、社会建设和生态文明建设五大体系相协调的中国特色社会主义理论语境中建立行政管理研究的新坐标。
借鉴国际成果 打造中国特色
《中国社会科学报》:在行政管理学发展进程中,国际学术流派和中国传统行政管理思想产生过重要影响?
高小平:对。人类关于管理和治理的研究是一个开放的领域,其知识体系呈现交叉性、辐射性和融合性。我国行政管理学研究不断深入,得益于学科的分化整合过程与国际化“生态”的有机结合。行政管理学是综合性学科,科际整合特征比较明显,研究行政管理学必须研究行政生态,即行政的经济生态、政治生态、社会生态以及学科生态,才能获得“生态动力”。
中国行政管理学的发展,在很大程度上也得益于借鉴国际上的研究成果。国内多家学术研究机构和学者翻译了一大批国外行政管理学领域的经典著作、教材,向国内学术界和实务界介绍西方行政管理学理论和实践的最新发展动态,举办或参加国际性的学术研讨会。从2005年至今,由中国行政管理学会发起,电子科技大学与国际知名学术机构共同主办的公共管理国际会议连续举办了五届。
与此同时,我国学者注重行政管理学的中国化,打造中国特色的行政管理学,其在学科和理论上的影响力已超越了行政管理学自身的范围,成为中国化的一个重要组成部分。
为了把行政管理学科的基础打造得更加牢固,我国行政管理学研究者不断加强对行政管理基础理论和深层次问题的研究,展开了行政哲学、行政方法论、公共性思想、行政战略、行政伦理等内容的思考,十分关注中国传统行政管理思想对现代化的意义。2003年4月,中国行政管理学会与南京财经大学联合召开“全国行政哲学研讨会”, 此后每年或两年召开一次行政哲学研讨会,聚集了国内行政哲学研究的力量,涌现了一批有较高质量的论文,深化了对行政哲学本身及相关问题的研究。这对于运用传统行政管理思想去研究和解决全球化背景下行政理论和实践中存在的问题,探索行政活动的本质和规律,建立学术理性规范,具有重要意义。
积极为政府管理改革建言献策
《中国社会科学报》:行政管理学是一门应用性学科,请您谈谈这十年来行政管理学研究是如何为政府改进行政管理发挥作用的。
关键词 电力系统;短期;负荷预测
中图分类号:F407 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)21-0220-01
电力负荷的大小随时间变化而变化,因此在某个统计周期内电网、区域、用户出现的最大(小)负荷值,称为该统计周期的最大(小)负荷。最大负荷也就是最高负荷,最小负荷也就是最低负荷。根据统计周期的不同,最大负荷又可以分为日、月、年周期最大负荷。最小负荷又可以分为日、月、年周期最小负荷。
平均负荷是指电网、区域、用户负荷在某个统计周期内的均值。与日负荷曲线对应的日最大负荷、最小负荷和平均负荷。
电力负荷随时间波动的规律,通常用负荷曲线来反映。负荷曲线是描述的是某个时间段内负荷随时间波动规律的曲线,横轴表示时间,纵轴表示负荷的绝对值。负荷预测的过程中可能会考虑影响负荷预测结果的很多有关因素,一是能够在模型建立的过程中提供更多有用的信息;二是产生样本空间维数的增加。
1 负荷分类
1)商业负荷。商业负荷是指商业部门为从事商业服务而消耗的电能。商业部门的用电量虽然大部分时间是平稳的,但是同样具有季节性变动的特性。商业负荷在总的负荷中所占比重虽然不及工业和民用负荷,但是近些年来随着经济地快速增长具有明显上升的趋势。由于节假日增加营业时间的原因,从而成为影响节假日期间负荷预测准确度的因子之一。
2)工业负荷。工业负荷是指为了满足国家工业生产的要求所消费的电能。整体而言,工业负荷比重在总的用电负荷重占首位。工业负荷受气候影响较小,也具有季节性的特点,相对其他负荷而言,工业负荷要稳定的多。
3)居民用电负荷。居民用电负荷只占全国用电量的1/10,但是居民用电是电网公司第一客户,居民用电呈现出季节性以及周期性。夏天空调耗电量大,居民用电负荷就多,晚上7-10点,居民都集中在家,负荷用电量大。
2 负荷的特性分析
时间因素:
电力负荷会随着时间的不断推移而发生变化,主要表现为连续性和周期性。
①连续性。电力系统的安全稳定性决定了负荷不会出现跳变的情况,负荷变化具有连续性。当需求侧负荷突然投入,电网负荷会出现波动,但是若波动过大超过系统旋转备用容量的话,就会导致系统频率下降电动机无功需求增加,系统电压降低,影响系统安全。同理,当需求侧突然切除较大负荷时,会使系统提供的无功超过负荷消耗的无功,致使系统接点电压升高,威胁设备的安全运行。因此,电力系统对投切负荷的大小是有严格要求的,这就决定了负荷变化的连续性。
②周期性。负荷的周期性是电力负荷最重要的特性之一。电力负荷以年为周期表现出来的性质称之为年周期性,这主要是由于一年之中,四季周期替所引起的。具体来说:在冬季,由于天气寒冷,人们要开空调或者使用其他取暖设备取暖,这使得供暖负荷急剧上升;在夏季,炎热高温是最主要的表现,人们为了防暑降温,大量使用空调等制冷设备,这会使得空调负荷大幅增加;然而在春、秋两个季节,由于气候比较适宜,取暖负荷和空调负荷基本上不存在;这种四季负荷变化的情况就呈现出年周期的性质。
3 负荷影响因素分析
1)气候影响分析。天气情况的随机变化会对用电负荷产生很大的影响。例如,阴天下雨时,白天的照明用电负荷增加,高温炎热天气时,空调、电扇的用电负荷上升。随着空调、冰箱等制温设备的逐渐普及,气温的随机变化将成为影响用电负荷的一个比较敏感的因素。我国城市与乡村用电负荷差明显,农村地区由于空调负荷比较小,所以气温对负荷和负荷特性起不到显著的影响。目前在大中城市气温对负荷和负荷特性影响较明显。在电力系统中,气温主要影响最大负荷和日用电量。
2)电价政策的影响分析。电价政策对负荷特性的影响,主要表现峰谷电价政策。峰谷电价的实行,不仅有利于抑制高峰时间段内负荷的增长,而且能明显的抬高负荷率。同时,可以增加尖峰负荷在一整年内的持续小时数,缓和年持续负荷曲线的首端变化程度,一定程度上提高了电网设备利用率。
3)电力供应能力的影响分析。当电力供应不足时,必须实行大规模的有序用电和拉闸限电,以保证电网安全和重要用户供电。这些人为改变负荷变化趋势的措施,在一定程度上改变了电网负荷的特性。
4)城乡变化影响分析。我国的城市和农村用电负荷差异明显,农村地区由于空调负荷比较小,所以气温对负荷和负荷特性没有明显的影响。目前,在大城市气温对负荷和负荷特性的影响是很明显的。在电力系统中,温度对最大负荷和日用电量的影响最大。
5)降雨量也是影响负荷预测的一个重要因素,但是这个因素具有很大的随机性。一般来讲,雨过之后气温会有所下降,继而影响负荷的变化。尤其是在夏季,降雨前由于天气闷热,湿度较大,人们会使用空调来降温,雨后,气温会有所降低,人们一般就会关闭空调、电扇等电器。由于环境和地理条件的差异,每个地区每年、每季的降雨量也会有很大的不同,降雨前后会使负荷有一定程度的波动。
6)随机因素。一个完整的电力系统是由许多独立的用户组成的,不同用户选择用电的时间和方式千差万别,这就致使负荷的应用是不确定的,是随机的。比如工厂里机器的启停、居民家中家用电器的启停等一般都是不可预知的,具有很大的随机性。另外,一些特殊事件的发生如台风、地震等自然灾害,也会对负荷产生较大的影响。这些随机因素导致整个电力系统的负荷变化具有一定的随机性。
4 结论
在当代,随着社会的进步和国民经济的高速发展,电力系统负负荷预测在电力市场中的地位日益凸显。负荷预测结果的精确程度不但会对电力企业的发展产生影响,同时也直接关系到电力用户的切身利益。
参考文献
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关键词: 船舶; 岸电; 负荷特性; 聚类分析; 工作概率
中图分类号: U665.12
文献标志码: A
Abstract: In order to design the shoretoship power supply system meeting the actual requirements, the load analysis of the power system of ships berthed in ports is carried out. For the ships berthed in ports, the analysis on their power factors, their load variation characteristics, the impact of their load variation on voltage fluctuation characteristics of the shore power and the topology optimization of the shore power system is made. The load power and the load use probability are chosen as random variables, and then the load of the power system of ships berthed in ports is analyzed by the clustering analysis method. The total power demand is calculated. The analysis on real data of ships shows that the clustering analysis method can be used to classify the loads of ships berthed in ports. Based on the above, the total load demand is designed, which provides idea for load demand determination of the shoretoship power supply system.
Key words: ship; shore power; load characteristics; clustering analysis; use probability
0 引 言
船用岸技术是船舶在停泊码头期间停止使用副机而改用岸上电源供电,从而获得其泵组、通风、照明、通信和其他设施所需电力.[13]近年来,对节能减排、环境保护的重视程度越来越高,国际上许多港口管理部门规定船舶靠港必须使用岸电.据统计,相关港口采用岸电后,靠港船舶排放的污染物明显减少,这对保护港口环境意义重大,同时对船舶所有人来说,靠港船舶使用岸电可降低30%的燃油成本[46],具有明显的经济效益.
如何设计岸电电网容量并兼顾其他因素是岸电电网设计的关键.为满足靠港后船舶运行工况的用电要求,必须正确选择岸电电网的容量.岸电电网容量应根据靠港后船舶电力负荷计算结果确定.实际决定岸电电网容量时,需要仔细考虑岸电电网的功率因数、电压波动特性、负荷变化特性、电压等级、拓扑结构等.本文从上述问题入手寻找船舶岸电电网容量确定方法,同时对确定岸电电网容量的关键因素进行探讨,为岸电电网设计起到抛砖引玉的作用.
文献[7]根据电力负荷历史数据,按重要影响因素时间段类别及温度区间,进行聚类分析,设计一递归模型,该模型适用于短期电力负荷预测,对船舶靠港后电力系统负荷分析有一定的参考价值.文献[8]利用K均值聚类算法获得聚类负荷模型,利用其对发电系统充裕度进行评估.该方法对本文中K参数的确定有重要借鉴价值.文献[9]对船舶电力系统负荷特性进行分析,提出综合负荷仿真分析模型,但没有对靠港后船舶电力系统的负荷特性进行分析.
文献[10]提出适用于舰船电力负荷预测的多模自适应算法,利用该算法可对历史功率使用情况和未来功率需求情况进行较准确的预测,但没有分析船舶靠港后采用岸电的情况.该方法需要大量的历史数据,适用于靠港后船舶电力系统负荷分析,为岸电设计提供基础.文献[11]采用BP神经网络模型对电力系统负荷进行了短期有效预测,但该模型在船舶电力系统中很难实现,也不适用于靠港后船舶电力系统负荷分析.文献[12]提出了基于对象模型的船舶电力负荷表格计算系统,该系统方法是在设计船舶电力系统时所采用的一种静态估计方法,对靠港后船舶电力系统的负荷设计有很大的局限性,而且不能动态地反映负荷变化情况,也不能对未来趋势做出预测,但对船舶负荷特性的分析对本文的形成有一定帮助.
文献[13]分别对发电机组负荷、转速、电压和负荷转移等特性进行了试验研究,对本文分析负荷变化特别是负荷变化对船舶电网的影响起到了一定指导作用.
1 靠港后船舶负荷变化对船舶岸电电网电压波动的影响
船舶电气设备漏抗和电枢反应使岸电电网端电压急剧下降,不利于岸电电网运行.大功率电动机直接起动产生的瞬态电压降与岸电电网和电动机的基本参数有关,起动频繁程度对岸电电网电压降也有影响.对岸电电网容量及电压波动特性的要求是,突加的预期负载对其他运行中的负载没有任何恶劣影响.
通常,岸电电网在带载状态时起动电动机,其产生的瞬态电压降比空载时小,因此一般都按空载起动状态计算瞬态电压降.
在设计船舶岸电电网容量时,除根据电力负荷分析的结果外,还必须遵循以下原则:(1)岸电电网在额定值附近且不超过额定值运行时效率最高,通常以船舶靠港后工况所需的功率为基础.为使岸电电网不过载,岸电额定容量要有适当的储备量.(2)在确定岸电电网容量时,除考虑靠港后各类作业性负载工作外,还应考虑船舶安全和重要设备的供电,同时基本生活用电设备(包括适当的炊事、取暖、食品冷冻、机械通风、卫生和淡水等设备)也应得到保证.
2 靠港后船舶功率因数
由于船内大部分负载是感应电动机,含有较大的无功功率,其他负载也有无功功率,因此船舶靠港后其运行工况的总功率因数应接近0.80,一般在0.75~0.90之间.
3 岸电电网拓扑结构优化
船舶靠港后,若要接入岸电,需有相应的岸电电网与之相适应.可从两方面对岸电电网拓扑结构进行优化:一是空间分区上的就近供电,这能提高电力系统的经济性和p少施工量; 二是负载分区供电,这能使一个分区中的岸电总容量或变压器总容量减小,从而达到降低短路电流的目的.如,自带起货机的散货船需要被供电的主要是起货机(负责货物的起吊或卸载)和船体部分(指所有生活、生产辅助设施),因此可以在这两个区域分别设置配电中心,就近给各区域设备供电.关于岸电电网拓扑结构上的负载分区供电,通常可采用增加变压器阻抗和变压器分列运行的方法降低短路电流.
4 靠港后船舶负荷变化特性
船舶靠港后,主要考虑负荷变化非常急剧的负载,如变极电动机作为起货机的驱动电机时的负荷变化.取岸电电网容量最大值时安全性最好,但不经济;相反,取最小值时是不安全的.通常,采用需要系数法、三类负荷计算法、概率统计法及有关经验公式估算起货机的平均功率、最大功率和概率的置信系数,再确定岸电电网容量.
在确定靠港后船舶岸电电力系统负荷时,由于船舶靠港后需要运行的设备的功率、启动次数和持续工作时间一般带有随机性质,
而且不同类型船舶靠港后用电负荷也千差万别,所以对其进行精确计算是比较困难的.常规的处理方法是只抓住电力负荷某些特点,在符合工程要求的情况下,逐次进行近似估算,因此合理设计随机模型尤为关键.同时,传统上的需要系数法需要设计工程师具备多年的工作经验,而用三类负荷计算法确定的岸电电网容量过大,容易造成设计上的浪费,概率统计法本质上与需要系数法类似,而且需要大量实船数据.本文借鉴文献[6]的方法尝试对靠港后船舶电力系统负荷进行分析.
5 靠港后船舶电力系统负荷特性分析
5.1 基于聚类分析的靠港后船舶电力系统负载分类
5.5 实例分析
选择上海海事大学“育明”号远洋教学实习船进行研究.该船在装卸货和停泊两种工况下运行的设备有158台;在这两种工况下,连续工作的设备都是64台(工作概率为1)间歇工作的设备都是94台(工作概率小于1).这里只研究装卸货和停泊两种工况下电力系统负荷需求情况,见表1.
从表1中提取出信息,见表2.
根据表1所示的信息,两种工况下:连续工作的设备所需功率相差很大,且该功率在设计模型中属于工作概率为1的情况,不需要采用聚类分析方法;间歇工作的设备所需功率相差较大.因此,应用间歇性负荷数据对随机模型进行验证.
综上,对靠港后船舶在停泊工况下的最大功率需求进行分析:
(1)连续工作的设备是64台,工作概率为1,总功率之和为658.0 kW.
(2)间歇工作的设备是94台,把相同或类似设备合并后有68种设备.这68种设备的工作概率和功率见表3.
运用逐步聚类法(这里k1取5,k2取4)把这68种负载分成15组,分类结果见表4.(3)根据式(11),可以得到最大总功率需求为1 114.8 kW.
6 结束语
从岸电电网设计的角度,采用聚类分析方法对靠港后船舶电力系统负荷进行了较详细的分析,对负载进行分类,并通过实船数据进行分析与验证,结果说明采用此方法可以对船舶靠港后的负荷进行分析,为港口岸电系统负荷需求确定提供了设计基础.同时,对岸电电网设计需要考虑的靠港后船舶的功率因数、负荷变化特性、负荷变化对岸电电压波动的影响以及岸电电网拓扑结构等进行详细的分析,为船舶岸电电网的设计提供思路.对不同船舶靠港后的不同负荷需求进行综合分析是采用岸电必须解决的重要问题,也是未来会继续研究的内容.
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