OBCI
ŻENIE I SPOSOBY JEGO PRZEDSTAWIENIA
WYKRESY DOBOWE OBCI
ŻENIA ELEKTRYCZNEGO
I WSKAy
NIKI OBCI
ŻENIA
Wykresy kalendarzowe, uporządkowane i całkowe
1. Wykres dobowy kalendarzowy Pdt = f (tdk ) przedstawia przebieg obciążeń odbiorcy lub systemu
w ciągu doby w chronologicznym porządku występowania tych obciążeń.
Dla określenia miejsca, które na wykresie dobowym zajmuje obciążenie danego odbiorcy, jak
również zróżnicowania wartości pobieranej energii elektrycznej w zależności od chwili jej pobierania,
wprowadzono podział wykresu dobowego na warstwy poziome i słupy pionowe w sposób
przedstawiony na rys. 1.
Wykres dobowy można scharakteryzować za pomocą wskaz
ników opisanych
w tab. 1. Najczęściej używane są następujące wskaz
niki:
" średni dobowy stopień obciążenia (zwany również współczynnikiem wypełnienia dobowego
wykresu obciążenia):
Pdśr
md =
Pds
,
gdzie:
Pdśr - średnie obciążenie dobowe , kW,
Pds - szczytowe obciążenie dobowe, kW.
Obciążenie średnie oblicza się ze wzoru:
Td
Ad 1
Pdśr = = Pdtdt
+"
Td Td 0
gdzie:
Ad - praca dobowa, kWh,
Td - czas trwania doby (24 h),
Pdt - chwilowe obciążenie dobowe, kW.
Praca dobowa Ad przedstawia pole powierzchni wyznaczonej przez przebieg Pdt = f (tdk )
w przedziale czasowym 0 < tdk " stopień obciążenia podstawowego doby:
Pdo
mdo = ,
Pds
gdzie Pdo - obciążenie podstawowe (najmniejsze w ciągu doby), kW.
2. Wykres dobowy uporządkowany Pdt = f (tdt ) (zwany również wykresem trwania obciążeń)
przedstawia obciążenie dobowe uszeregowane od wartości największych do najmniejszych,
z uwzględnieniem ich czasów trwania.
Sposób konstrukcji dobowego wykresu uporządkowanego przedstawiają rysunki 2a i 2b.
Np. punkt B na wykresie uporządkowanym (rys. 2b) jest określony przez obciążenie Pdt i czas trwania
tdt = tdt1 + tdt 2 .
Czasem trwania obciążenia Pdt nazywamy czas, w którym występuje obciążenie Pdt i większe.
Na rysunku 2a zaznaczono również dobowe czasy użytkowania mocy szczytowej - Tds oraz mocy
zainstalowanej - Tdi .
Czasem użytkowania danej mocy odbiorcy (szczytowej, instalowanej, średniej) nazywamy czas,
w którym dana moc wykona tę samą pracę, co moc chwilowa przy rzeczywistym przebiegu obciążenia
w ciągu tego samego czasu kalendarzowego lub czasu trwania.
Np. pracę dobową można określić według jednego z następujących wzorów:
Ad = PdsTds,
Ad = PiTdi,
Ad = PdśrTd ,
gdzie:
Tds ,Tdi ,Td - oznaczają dobowe czasy użytkowania mocy odpowiednio szczytowej, instalowanej
i średniej.
Na rysunku 2a pola powierzchni obu prostokątów o podstawach Tds ,Tdi są równe polu powierzchni
wyznaczonej przez przebieg Pdt = f (tdt ) w czasie Td . Z porównania powyższych wzorów wynikają
następujące zależności pomiędzy średnim dobowym stopniem obciążenia i dobowym czasem
użytkowania mocy szczytowej:
Pdśr Ad Tds
md = = = .
Pds PdsTd Td
3. Dobowy wykres całkowy kalendarzowy Adt = f (tdk ) otrzymuje się wyłącznie przez całkowanie
obciążeń przedstawionych na dobowym wykresie kalendarzowym Pdt = f (tdk ) .
Na rysunku 3a przedstawiono sposób konstrukcji tego wykresu. Dobowy wykres kalendarzowy
dzielimy na słupy o czasie trwania "td1,"td 2,...,"tdk . Przedziały czasowe są najczęściej jednakowe.
Przyrost pracy po czasie "td1 odpowiada polu powierzchni pierwszego słupa wykresu "Ad1 Przyrost
pracy po czasie "td 2 wynosi "Ad 2 itd. Ale przyrost pracy po czasie "td1 + "td 2 wyniesie "Ad1 + "Ad 2 .
Nanosząc te przyrosty pracy w zależności od przyrostów czasu, w jakim zachodzą otrzymuje się
wykres całkowy kalendarzowy Adt = f (tdk ) .
Wykres ten ma duże zastosowanie w gospodarce wodno-energetycznej.
4. Dobowy wykres całkowy trwania obciążeń AdP = f (Pdt ) można otrzymać zarówno z wykresu
kalendarzowego, jak i z wykresu uporządkowanego (trwania obciążeń}. Na rysunku 3b pokazano
sposób otrzymania wykresu całkowego trwania obciążeń na podstawie wykresu uporządkowanego. Na
tym wykresie przedstawiono przyrosty pracy "Ad1,"Ad 2,...,"Adk nie w zależności od przyrostów
czasu, jak to miało miejsce poprzednio, ale w zależności od przyrostów mocy "Pd1,"Pd 2,...,"Pdk .
Przyrosty mocy i odpowiadające im przyrosty pracy możemy odmierzać zarówno od szczytu, jak
również od podstawy dobowego wykresu obciążeń.
Warto zaznaczyć, że przyrost pracy w zakresie przyrostów obciążeń mniejszych od obciążenia
podstawowego jest liniowy. Powyżej tego obciążenia przyrosty pracy zmniejszają się, gdyż
wypełnienie wykresu dobowego obciążeń również się zmniejsza. Gdyby obciążenie podstawowe było
równe szczytowemu, wówczas zachodziłaby zależność:
Ad ' = PdsTds ,
W rzeczywistości obciążenia zastępcze równe Pdśr jest mniejsze od obciążenia szczytowego i dlatego
praca dobowa Ad = PdśrTd < Ad ' .
Wykres całkowy trwania obciążeń jest bardzo przydatny do analiz pokrycia obciążeń systemu,
gdyż przedstawia wielkość pracy potrzebnej dla pokrycia zadanego przyrostu obciążenia.
Rys. 1. Dobowy wykres kalendarzowy obciążenia elektrycznego
Rys. 2. Konstrukcja dobowego uporządkowanego wykresu obciążenia
a) czasy użytkowania na wykresie kalendarzowym, b) wykres uporządkowany
Rys. 3. Konstrukcja dobowych wykresów całkowych  wykres całkowy kalendarzowy
Rys. 4. Konstrukcja dobowych wykresów całkowych  wykres całkowy trwania obciążeń
Tabela 1
Zestawienie wskaz
ników charakterystycznych dla wykresu obciążenia