电磁负荷封闭式电机

封闭式电机，特别是不带内循环通风的电机，其定、转子所生产的热量大部份要通过定子经机座逸散到周围介质中，亦即，转子所产生的热量大部份先传给定子，再由定子传给机座才能散发出去。

在改进200千瓦2极防爆电机的设计时，要在定子外径不变的情况下把绝缘等级由H级改为B级，并且还取消了内循环通风。从电磁上分析，仅放长铁心是很难实现的，于是将定子内径由∅330放大到∅350，使电磁负荷按照散热的途径，“从里向外，由低到高”重新分配，温升由85℃/92℃降到65.5℃/69.4℃。

在调整450千瓦2极高压防爆电机的设计时，定子、通风散热方式均未变动，即铜线、硅钢片的耗量保持不变，遵循上述电磁负荷的分配规则重新设计了转子，使温升降低了11℃--16℃。

在其它型号、规格防爆电机的设中，也参照了这样的电磁负荷分配规则。按照这个规则，对于电密，我们采用了下列的分配、比例关系：定子电密:转子导条电密:转子端环电密≈4:2:10其中，端环部份位置比较宽裕，断面尺寸略大些不但有利于满足上述的比例关系; 浇注后还可以在导条之后凝固，有助于消除断条、细条的现象。至干其它性能，尤其是起动性能的变化，可以从定、转子槽形的设计等方面得到补偿。

在“电机设计”给出的异步机温升计算公式中，代表发热的参数是热负荷，及定子部份的损耗。没有将转子部份电密及引起杂耗变化的因素—气隙值、槽配合、节距以及槽口尺寸等考虑进去，所以温升的计算值与试验值间常常存在着较大的误差。因此，异步机的设计人员一般都用凭经验数据估算出来的温升值拟定设计方案。后一个因素—杂耗，在有关技术性杂志中有过较多的报导。以下主要讨论因考虑转子部份电密后而引起的定，转子各部份电密的比例关系的改变及各部份磁密分配关系的变化对温升的影响 。

磁负荷也应该遵循上述的规则，只是转子部份的铁耗很小，转子部份的磁密只要选取在允许的范围之内，在计算上是可以忽略的。因此，在异步电机的温升计算公式中仅考虑定子部份的总铁耗。与电密的选择同理，虽然定子齿部和扼部的磁密都保持在“电机设计”所规定的限度之内，但匹配关系对温升亦有较大的影响。

由于扼部磁铁的体积比齿部大得多，在磁密相近时定子扼部的铁耗也就比齿部大得多，2、4极电机尤为明显，常常是齿部的好多倍。由于铁耗大小对温升及性能的影响，按计算值分析均与总铁耗有关，设计时，选取扼部磁密往往很慎重;齿部磁密有时则选得略高，尽管都在允许的范围内。若齿部磁密偏高，除齿部的基本铁耗增加外，还会使定子的脉振损耗增加，井且由于齿部在散热的途径中不如扼部优越，会明显地导致温升的增加。反之，若扼部铁耗偏高，在扼部产生的热量很容易散出去。但小容量的6、8极电机扼部很窄，当定子采用外缎压并用扣片紧固铁心时，扼部磁密不宜选得过高。若扣片槽与定子槽在数目上搭配不当，磁路就可能不对称，严重时还要产生明显的电磁噪音。容量稍大的电机，如果铁耗的增加能从其它方面得到补偿，轭部磁密略高对温升的影响是不明显的。最后，气隙磁密因受到很多因素的制约，只能在某一范围内变动。在技术经济指标基本上不受到影响的前提下，适当地放大定子内径是降低气隙磁密，继而降低温升的可行措施。

分析同一机座号中2、4、6、8、极的BJO2系列防爆电动机，在电磁负荷相近，或极数多的电机略高时，一般是极数多的电机温升偏低，其部份原因就是随着极数的增多，定子轭部就越窄，在散热方面就越有利 。

在消耗材料及电机性能基本上保持不变的情况下，因使电磁负荷“从里向外，由低到高”的合理分配，在铁心装压，下线及CD²允许时，定子内径应尽量地放大，在电气性能允许时，转子部份的电密应尽量地降低；定子齿部的磁密不宜偏高。但设计时，互相制约、互相影响的因素很多，既不能顾此失彼；又要按照主次区别对待。比如，在系列设计时，为使安装尺寸符合某一标准，常在某些机座号或规格上压缩轴承距，使轴承室被迫陷入电机空腔，对散热极为不利，这就要从电磁负荷或其它方面去弥补。反之，亦然。其电磁负荷的分配、比例关系及其绝对值都可能要作适当地调整，未必千篇一律 。2100433B

集成负荷电负荷

电力负荷（electricload）使用电能的用电设备消耗的电功率。电力负荷包括异步电动机、同步电动机、各类电弧炉、整流装置、电解装置、制冷制热设备、电子仪器和照明设施等。它们分属于工农业、企业、交通运输、科学研究机构、文化娱乐和人民生活等方面的各种电力用户。

集成负荷热负荷

在内燃机领域热负荷是指燃料在燃烧器中（如燃气具、燃气热水器、燃气取暖炉、内燃机、火箭发动机燃烧室）燃烧时单位时间内所释放的热量。在燃烧器中，其计算式为：热负荷=燃料消耗量*燃料低热值。热负荷的大小是由主燃烧器燃料消耗量的大小等因素决定的。

在供暖系统中热负荷指需要维持房间热平衡单位时间所需供给的热量。

集成负荷冷负荷

冷负荷的定义是为保持建筑物的热湿环境和所要求的室内温度，必须由空调系统从房间带走的热量叫空调房间冷负荷，或在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷，冷负荷包括显热量和潜热量两部分。相反，如果空调系统需要向室内供热，以补偿房间损失热量而向房间供应的热量称为热负荷。

集成负荷气负荷

燃气作为城市能源的一部分，还将受到城市能源需求类型的结构性变化的影响。例如用电代替用气，都会使传统的用气量指标、用气不均匀系数等燃气负荷参数发生显著的变化。

所有这些变化将改变燃气负荷在量和性质方面的状态和规律。处在燃气事业这样一个新发展阶段，产生了对燃气负荷问题进行研究的迫切要求。而燃气负荷的构成状态、具有的规律性及变化趋势则是燃气负荷问题的基本内容。 2100433B

一日（月、年）内的平均负荷与最大负荷之比称为日（月、年）负荷系数。平均负荷是指某一时期（日、月、年）内的负荷功率的平均值。负荷系数是小于 1的数值。各类负荷的负荷系数也不相同。有色金属冶炼、钢铁、化工、造纸等连续生产的产业，负荷系数均在90%以上,纺织、 机械制造等产业的负荷系数约为60%。 不同地区在不同季节负荷系数也有变动,约为70～80%。

从柔性负荷综述中不难发现柔性负荷种类繁多，并很难得到具有普适性或通用型的柔性负荷模型和控制策略。为了更深入的挖掘柔性负荷，抓住重点柔性负荷特征，论文选取中央空调作为典型柔性负荷代表，并开展其参与电力系统运行的模型和控制策略研究 。

(1)中央空调负荷具有柔性负荷典型特征。柔性负荷的主要特征是负荷在一定时间内灵活可变，因为人体有一定舒适度范围，中央空调负荷的功率在舒适度范围有了调节的空间。以夏季为例，当用户对电价做出响应时，在电网高峰时可通过调高设定温度、降低风机转速等方式降低中央空调负荷，以获得效益回报;在电网低谷时期，利用中央空调所属房间储热能力，增加空调负荷，提前储存一部分冷量，使电力系统利用率增高。

(2)中央空调负荷在尖峰负荷中占比大。在北京、上海等发达地区空调负荷在高峰时负荷占比接近一半。而中央空调在工商业用户、居民用户等其它用户中己经广泛应用，是空调集群中较常见的种类，而与分体式空调相比，中央空调的额定功率要大得多，另外相对于分体式空调，中央空调的负荷比较集中，更有利于集群控制，国内多地己开展了中央空调负荷调控的示范工程，积累了较为丰富运行经验。

(3)中央空调负荷可控性强。与其他柔性负荷相比中央空调系统的可控量多，理论上包括:设定温度、送风量、新风量、冷冻水泵流量、冷冻水进水温度等几十个特性参数。对任意决策变量的控制都能达到调节中央空调负荷的目标。另外在特定情况下，短时中央空调可通过关闭机组达到极限调节量，即使在不停机的前提下，中央空调的负荷调节能力也十分可观。

在柔性负荷响应潜力方面，提出针对大型工商业用户参与需求响应的潜力评估方法，主要步骤包括确定研究对象和需求响应项目类型、基于用电特性的用户群聚类分析、分类需求响应项目参与率辨识、价格弹性计算和需求响应潜力评估，重点是适用于细分用户群的价格弹性计算方法。基于上述评估方法，美国联邦能源管理委员会从常规业务、扩展业务、可实现参与和全而参与4种场景评估了美国2010-2020年的需求响应潜力，一般来说，需求响应潜力评估可分为电力负荷调研、数据整理和分析、回归模型建立及响应潜力预测等步骤。表1给出了各国柔性负荷响应潜力分析结果。但现有研究还存在以下不足:①负荷可调度潜力与电网运行工况、外界环境变化、用户用电消费心理、响应前用户用电状态等因密切相关，针对负荷在某一具体运行工况下的响应潜力评估研究还较为少见;②多从挖掘电网柔性负荷削峰潜力的角度研究负荷的向下调节潜力，缺乏对向上调节潜力的相关研究。2100433B