OBCI
ENIE I SPOSOBY JEGO PRZEDSTAWIENIA
WYKRESY DOBOWE OBCI
ENIA ELEKTRYCZNEGO
I WSKA NIKI OBCI
ENIA
Wykresy kalendarzowe, uporz dkowane i całkowe
1.
Wykres dobowy kalendarzowy
)
(
dk
dt
t
f
P
=
przedstawia przebieg obci e odbiorcy lub systemu
w ci gu doby w chronologicznym porz dku wyst powania tych obci e .
Dla okre lenia miejsca, które na wykresie dobowym zajmuje obci enie danego odbiorcy, jak
równie zró nicowania warto ci pobieranej energii elektrycznej w zale no ci od chwili jej pobierania,
wprowadzono podział wykresu dobowego na warstwy poziome i słupy pionowe w sposób
przedstawiony na rys. 1.
Wykres
dobowy
mo na
scharakteryzowa
za
pomoc
wska ników
opisanych
w tab. 1. Najcz ciej u ywane s nast puj ce wska niki:
• redni dobowy stopie obci enia (zwany równie współczynnikiem wypełnienia dobowego
wykresu obci enia):
ds
d
P
P
m
d r
=
,
gdzie:
d r
P
- rednie obci enie dobowe , kW,
ds
P
- szczytowe obci enie dobowe, kW.
Obci enie rednie oblicza si ze wzoru:
dt
P
T
T
A
P
d
T
d
d
=
=
0
1
dt
d
d r
gdzie:
d
A
- praca dobowa, kWh,
d
T
- czas trwania doby (24 h),
dt
P
- chwilowe obci enie dobowe, kW.
Praca dobowa
d
A
przedstawia pole powierzchni wyznaczonej przez przebieg
)
(
dk
dt
t
f
P
=
w przedziale czasowym 0 <
dk
t
<
d
T
.
• stopie obci enia podstawowego doby:
ds
do
P
P
m
do
=
,
gdzie
do
P
- obci enie podstawowe (najmniejsze w ci gu doby), kW.
2.
Wykres dobowy uporz dkowany
)
(
dt
dt
t
f
P
=
(zwany równie wykresem trwania obci e )
przedstawia obci enie dobowe uszeregowane od warto ci najwi kszych do najmniejszych,
z uwzgl dnieniem ich czasów trwania.
Sposób konstrukcji dobowego wykresu uporz dkowanego przedstawiaj rysunki 2a i 2b.
Np. punkt B na wykresie uporz dkowanym (rys. 2b) jest okre lony przez obci enie
dt
P
i czas trwania
2
1
dt
dt
dt
t
t
t
+
=
.
Czasem trwania obci enia
dt
P
nazywamy czas, w którym wyst puje obci enie
dt
P
i wi ksze.
Na rysunku 2a zaznaczono równie dobowe czasy u ytkowania mocy szczytowej -
ds
T
oraz mocy
zainstalowanej -
di
T
.
C
zasem u ytkowania danej mocy odbiorcy (szczytowej, instalowanej, redniej) nazywamy czas,
w którym dana moc wykona t sam prac , co moc chwilowa przy rzeczywistym przebiegu obci enia
w ci gu tego samego czasu kalendarzowego lub czasu trwania.
Np. prac dobow mo na okre li według jednego z nast puj cych wzorów:
,
,
,
d
d r
d
di
i
d
ds
ds
d
T
P
A
T
P
A
T
P
A
=
=
=
gdzie:
d
di
ds
T
T
T
,
,
- oznaczaj dobowe czasy u ytkowania mocy odpowiednio szczytowej, instalowanej
i redniej.
Na rysunku 2a pola powierzchni obu prostok tów o podstawach
di
ds
T
T ,
s równe polu powierzchni
wyznaczonej przez przebieg
)
(
dt
dt
t
f
P
=
w czasie
d
T
.
Z porównania powy szych wzorów wynikaj
nast puj ce zale no ci pomi dzy rednim dobowym stopniem obci enia i dobowym czasem
u ytkowania mocy szczytowej:
d
d
ds
ds
d
T
T
T
P
A
P
P
m
ds
d
d r
=
=
=
.
3.
Dobowy wykres całkowy kalendarzowy
)
(
dk
dt
t
f
A
=
otrzymuje si wył cznie przez całkowanie
obci e przedstawionych na dobowym wykresie kalendarzowym
)
(
dk
dt
t
f
P
=
.
Na rysunku 3a przedstawiono sposób konstrukcji tego wykresu. Dobowy wykres kalendarzowy
dzielimy na słupy o czasie trwania
dk
d
d
t
t
t
∆
∆
∆
...,
,
,
2
1
. Przedziały czasowe s najcz ciej jednakowe.
Przyrost pracy po czasie
1
d
t
∆ odpowiada polu powierzchni pierwszego słupa wykresu
1
d
A
∆
Przyrost
pracy po czasie
2
d
t
∆ wynosi
2
d
A
∆
itd. Ale
przyrost pracy po czasie
2
1
d
d
t
t
∆
+
∆
wyniesie
2
1
d
d
A
A
∆
+
∆
.
Nanosz c te przyrosty pracy w zale no ci od przyrostów czasu, w jakim zachodz otrzymuje si
wykres całkowy kalendarzowy
)
(
dk
dt
t
f
A
=
.
Wykres ten ma du e zastosowanie w gospodarce wodno-energetycznej.
4.
Dobowy wykres całkowy trwania obci e
)
(
dt
dP
P
f
A
=
mo na otrzyma zarówno z wykresu
kalendarzowego, jak i z wykresu uporz dkowanego (trwania obci e }. Na rysunku 3b pokazano
sposób otrzymania wykresu całkowego trwania obci e na podstawie wykresu uporz dkowanego. Na
tym wykresie przedstawiono przyrosty pracy
dk
d
d
A
A
A
∆
∆
∆
...,
,
,
2
1
nie w zale no ci od przyrostów
czasu, jak to miało miejsce poprzednio, ale w zale no ci od przyrostów mocy
dk
d
d
P
P
P
∆
∆
∆
...,
,
,
2
1
.
Przyrosty mocy i odpowiadaj ce im przyrosty pracy mo emy odmierza zarówno od szczytu, jak
równie od podstawy dobowego wykresu obci e .
Warto zaznaczy , e przyrost pracy w zakresie przyrostów obci e mniejszych od obci enia
podstawowego jest liniowy. Powy ej tego obci enia przyrosty pracy zmniejszaj si , gdy
wypełnienie wykresu dobowego obci e równie si zmniejsza. Gdyby obci enie podstawowe było
równe szczytowemu, wówczas zachodziłaby zale no :
,
'
ds
ds
T
P
A
d
=
W rzeczywisto ci obci enia zast pcze równe
d r
P
jest mniejsze od obci enia szczytowego i dlatego
praca dobowa
'
d
A
T
P
A
<
=
d
d r
d
.
Wykres całkowy trwania obci e jest bardzo przydatny do analiz pokrycia obci e systemu,
gdy przedstawia wielko pracy potrzebnej dla pokrycia zadanego przyrostu obci enia.
Rys. 1. Dobowy wykres kalendarzowy obci enia elektrycznego
Rys. 2. Konstrukcja dobowego uporz dkowanego wykresu obci enia
a) czasy u ytkowania na wykresie kalendarzowym, b) wykres uporz dkowany
Rys. 3. Konstrukcja dobowych wykresów całkowych – wykres całkowy kalendarzowy
Rys. 4. Konstrukcja dobowych wykresów całkowych – wykres całkowy trwania obci e
Tabela 1
Zestawienie wska ników charakterystycznych dla wykresu obci enia