建箍电乞。 ■■■■■——●●■■■—■—■—● ＢＵｌＬＤＩＮＧ ２口１ ６年第５期ｌ ＥＬＥＣＴＲｌＣｌＴＹ 基于核密度估计的需要系数求取方法 孟明 蒋晏奕李振伟陈世超（华北电力大学，河北省保定市何０７１００３） ０５６００１） 赵树军宏（国网邯郸供电公司，河北省邯郸市Ａ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ Ｄｅｍａｎｄ Ｃｏｅｆｉｃｉｆｅｎｔ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｋｅｒｎｅｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ＭＥＮＧ Ｍｉｎｇ ＪＩＡＮＧ Ｍｉｎｙｉ ＣＨＥＮ Ｓｈｉｃｈａｏ （Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｉｒｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１００３，Ｈｅｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ） ＺＨＡＯ Ｓｈｕｊｕｎ ＬＩ Ｚｈｅｎｗｅｉ ＨＥ Ｈｏｎｇ （Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｈａｎｄａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｈａｎｄａｎ ０５６００１，Ｈｅｂｅｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｓｕｃｈ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｓ ｔｏｏ ｌａｒｇｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｃａｐａｃｉｔｙ ｉｎ ｍａｎｙ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｃｔｓ ａｎｄ ｓｕｍ ｏｆ ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔｌｙ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｄａｔａ ｏｎｌｙ ａｓ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｌｏａｄ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｋｅｒｎｅｌ ｄｅｎｓｉｔｙ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，ｆｉｔｓ ａ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｌｏａｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｄａｔａ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｗｉｎｄｏｗ ｗｉｄｔｈ，ｓｉｍｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ ａｌｌ—ｄａｙ ｌｏａｄ ｏｆ ｏｎｅ—ｆａｍｉｌｙ ｄｗｅｌｌｉｎｇ，ｇａｉｎｓ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｌｏａｄ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｗｅｌｌｉｎｇｓ ｗｉｔｈ ｒｅｆｅ：ｒｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｆｉｔｔｅｄ ｃｕｒｖｅ，ａｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ ｃａｌｃｕｌａｔｅｓ ｔｈｅ ｔａｂｌｅ ｏｆ ｄｅｍａｎｄ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｌｏａｄ ｏｆ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｃｔｓ。 ｗｈｉｃｈ ｉＳ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｂｌｅ ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ ａｂｏｖｅ，ｉＳ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｔｈｅ ａｎｎｕａｌ ｍａｘｉｍｕｍ 等问题，采用核密度估计拟合住宅负荷，选取合适的 窗宽将测量得到的数据拟合成了一条不间断的曲线， 模拟单户住宅全天的负荷使用情况，根据拟合曲线得 到不同户数的计算负荷，最后计算出相应的需要系数 表。应用此表计算得出的住宅小区计算负荷，与小区 全年的最大负荷较为近似。核密度估计可以自主选择 适当的窗宽，在拟合曲线时只考虑合适范围内的数 据．从而保证了住户负荷的时域性。应用得到的需要 系数表可用于参考选择配电变压器容量。 关键词：配电变压器容量；计算负荷；核密度 估计；住宅负荷；窗宽；拟合曲线；需要系数；住 宅小区计算负荷 中图分类号：ＴＵ８５２ 文献标识码：Ａ ｌｏａｄ ｏｆ ｒｅｓｉｄｅｎｔｓ． Ｓｕｉｔａｂｌｅ ｗｉｎｄｏｗ ｗｉｄｔｈ ｃａｎ ｂｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｆｒｅｅｌｙ ｆｏｒ ｋｅｒｎｅｌ ｄｅｎｓｉｔｙ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｄａｔａ ｗｉｔｈｉｎ ａ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｒａｎｇｅ ｏｎｌｙ ｗｉｌｌ ｂｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｃｕｒｖｅ ｆｉｔｔｉｎｇ．ｆ０ｒ ｔｈｅ ｐｕｒｐｏｓｅ ｏｆ ｅｎｓｕｒｉｎｇ ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ ｏｆ ｄｗｅｌｌｉｎｇ ｌｏａｄ．Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｃａｐａｃｉｔｙ ｃａｎ ｂｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｒｅｆｅｒｅｎｅｅ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔ ｆｄｏｉ：１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１００３—８４９３．２０１６．０５．００８ ０ 引言 随着我国国民经济的飞速发展，用电结构不断变 化，配电网负荷也相应发生了巨大的变化，比如各个 地区最大负荷持续增长、峰谷差不断拉大、负荷率不 断下降等等，给电力系统的规划、设计与运行带来了 ｔａｂｌｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｃａｐａｃｉｔｙ； ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｌｏａｄ；ｋｅｒｎｅｌ ｄｅｎｓｉｔｙ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ；ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｌｏａｄ； ｗｉｎｄｏｗ ｗｉｄｔｈ； ｉｔｆｔｅｄ ｃｕｒｖｅ；ｄｅｍａｎｄ ｅｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ：ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｌｏａｄ ｏｆ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｃｔｓ 诸多困难…。其中，很多小区出现了配电变压器容 摘要：针对许多小区选择的配电变压器容量过 量选择偏大、负载率过低的情况，因此需要对住宅小 大、求取计算负荷时只是将间断的测量数据相加得出 区配电变压器容量选择进行深入的分析研究。现在设 作者信息 孟 明，男，华北电力大学，副教授。 蒋曼奕，男，华北电力大学，研究生。 陈世超，男，华北电力大学，研究生。 赵树军，男．国网邯郸供电公司，高级工程师。 李振伟，男，国网邯郸供电公司，工程师。 何宏，男，国网邯郸供电公司，高级工程师。 一３１ ８ ａｊＥ￣ｏ１＿６６ ．．盟 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｚｄｑ．ｎｅｔ ｃｎ 计住宅电气的配电变压器容量时。 广泛采用的是需要 系数法： ∑ ＝ ∑ＰＮ 式中： 只 ——住宅小区的计算负荷，ｋｗ； ——小区户数对应的需要系数； ——住宅小区电气设备的总容量，ｋＷ。 ＪＧＪ ２４２—２０１ｌ《住宅建筑电气设计规范》３．４．１条 条文说明给出了住宅建筑中不同户数对应的需要系数 的取值范围旺 （见表１）。然而笔者调查河北多个典型 小区的负荷情况，大多数配电变压器长期运行于低负 荷的状态下，造成了大量的资源浪费。需要系数法中 有两个关键的数值：一是每户用户的用电容量，二是 不同户数对应的需要系数口］。 表１ 住宅建筑用电负荷需要系数 Ｔａｂ．１ Ｄｅｍａｎｄ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｌｏａｄ ｉｎ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ 单相连接户数 需要系数参考取值 １～３ Ｏ．９Ｏ～１ ４～８ ０．６５～０．９０ ９～１２ ０．５Ｏ～０．６５ １３～２４ ０．４５～０．５０ ２５～１２４ ０．４０～０．４５ １２５～２５９ Ｏ．３Ｏ～０．４０ ２６０～３Ｏ０ ０．２６～Ｏ．３０ 调查发现。住宅小区户数越多．配电变压器运行 时的负载率越低，一些大型小区的最大负载率甚至低 于２０％。可以推断，《住宅建筑电气设计规范》中 给出的需要系数取值并不适用于河北的一部分地区， 导致了小区户数较多时得出的小区计算负荷偏大，从 而选取了容量较大的配电变压器。 由于生活习惯、经济发展水平、地理环境等因素 影响，各地住宅的用电特性并不相同 ］。标准给出的 需要系数参考值为了满足各地的要求，只能给出偏大 的保守数据，才不至于出现某地住宅小区计算负荷小 于其最大负荷的情况。 目前对需要系数的研究中，大多都指出系数的取 值偏大，并对需要系数的取值进行了一定的修正：文 献［５］应用三段归纳求和法，采用指数函数对住宅户 黧 数和需要系数进行拟合；文献［６］分析了住宅小区的 特点、生活水平和环境影响，将实际户数折合成计算 户数再确定需要系数；文献［７］根据不同居住面积和 居住区域，将需要系数乘以一定系数进行修正。以上 文献是在现有的基础上对需要系数做出了一些修正， 但没有系统地对需要系数的求取进行研究。文献『８］ 对调查的住宅小区每户的负荷进行抽样，将多次抽样 的结果取均值，以此计算出相应的需要系数，然而此 方法中，若抽样次数较少，则不具备普遍性，而抽样 次数较多，取均值后得到的数据则接**均负荷，体 现不出不同户数的最大负荷。 本文对邯郸几个典型小区内大量单户负荷的实测 数据进行分析，采用核密度估计Ｐａｒｚｅｎ窗法对每户 的负荷与时间的关系进行拟合，并作出拟合曲线；根 据拟合曲线得到不同户数的最大负荷，以此得到相应 的需要系数。 １ 住宅负荷分布特征 表２为某小区２０１１—２０１４年的负荷实测值。总 体来说，４年的年负荷不断增加，且住宅中的用电设 备逐渐达到饱和。 图ｌ为邯郸３个住宅小区的月最大负荷曲线图。 表２ ２０１１～２０１４某小区年负荷数值 Ｔａｂ．２ Ａｎｎｕａｌ ｌｏａｄ ｉｎ ａ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｆｒｏｍ ２０１１ ｔｏ ２０１４ 年 年最犬负荷 年最小负荷 年平均负荷 ｛ ／ Ｗ 、／ＭＷ ２０１１ １．１２１ ８ ０．３６６ ２ Ｏ．７１１ ７ ２０１２ １．２６２ ３ ０．３８４１ ０．７８６ ９ ２０１３ １．３６８ ０ ０．４５０ ７ ０．８７７ ６ ２０１４ １．４１３ ９ ０．４９８ ３ ０．９１０ ３ ≥ 、 褂 挺 图１ 住宅小区月最大负荷曲线图 Ｆｉｇ．１ Ｃｕｒｖｅ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｍｏｎｔｈｌｙ ｍａｘｉｍｕｍ ｌｏａｄ ｉｎ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｃｔｓ 基于核密度估计的需要系数求取方法（孟明 蒋曼奥 陈世起 赳树簟 鸯掘 柯膏、＿＿＿－＿ｌ＿４３ 建箍电乞。 ●＿—－—＿＿—＿———●＿●—一ＢＵＩＬＤＩＮＧ ２ｎ１ ６年第５期Ｉ ＥＬＥＣＴＲｌＣＩＴＹ 可以看出．住宅负荷受季节影响较大：３个住宅小区 的最大负荷曲线都呈现出“Ｗ”型，两个负荷低谷分 别出现于春季的３～５月与秋季的９～１１月，而负荷高 表３常用的核函数［９３ Ｔａｂ．３ Ｃｏｍｍｏｎ ｋｅｍｅｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ【 核函数名称 Ｋ（“） 峰则出现在夏季的６～８月，并且夏季负荷比冬季负荷 高，这是由于北方大部分地区配备了暖气。因此夏季 的降温负荷高于冬季的取暖负荷．所以全年最大负荷 一均匀函数 三角函数 １，（１ｕ ｌ≤１） （１一ｌ“１），（１ｕ ｌ≤１） 依潘涅契科夫函数 丢（１一ｕ ），（１“Ｉ≤１） 般出现在７、８月。各小区中最大负荷的峰值大约是 谷值的２倍左右，居民住宅负荷波动较大。 ２核密度估计 ２．１ Ｐａｒｚｅｎ窗法简介 估计方法一般分为参数估计和非参数估计。当已 知或是假定总体服从某种分布，即密度函数可以确定 时，参数法较为方便准确。但是由于住宅负荷具有一 定不确定性，常见的一些函数形式难以拟合小区中单 户负荷与时间的关系，一般密度函数都是单峰的。而 实际情况住宅负荷往往是多峰的，所以应用非参数估 计，非参数估计不作假设，利用已知数据直接对概率 密度进行估计，因此又被称为模型无关方法 此处采用核密度法中的Ｐａｒｚｅｎ窗法．此方法起 源于２０世纪６０年代，是一种行之有效的非参数估计 方法。与其他方法相比，核密度估计方法不利用有关 数据分布的先验知识，对数据分布不附加任何假定． 它使用样本直接去估计类密度函数Ｐ（ Ｉ ＯＪ＇ ），以此 来设计分类器，是一种从数据样本本身出发研究数据 分布特征的方法。与其他方法相比，使用Ｐａｒｚｅｎ窗 法拟合曲线，可以通过选择合适的窗宽，使数据样本 对某一点的概率密度有着不同的影响。 Ｐａｒｚｅｎ窗法从样本数据 ， ，……， 出发， 用某种核函数表示某一样本对待估计密度函数的贡 献，所有样本所作贡献的线性组合视作对某点概率密 度Ｐ（ ）的估计，估计样本空间任意一点的概率密 度。在点 处的核密度估计为 ： ｎ （ ）：｛∑Ｋ（‘， １ 量）“ （２） 式中／７，为样本个数，ｈ为窗宽， （）为核函数。 Ｐａｒｚｅｎ窗法的估计精度依赖于核函数（常用核函 数见表３）和窗宽的选择．核函数可以有多种不同的 表示形式，Ｋ（）一般选取以０为对称中心的单峰概 率密度函数，不同的核函数虽然会对核密度估计有所 ■● 型 塑 ｈ¨…ＩＩ… ； ｎ ｎ ｔ “ 四次函数 — １５（１一ｕ ） ，（Ｉｕ Ｉ≤１） 三权函数 蔷（１ （ ，１ ２、 高斯函数 ｅ 丁 注：表中，（）为示性函数。Ｉ“ｌ≤１时，，（１ｕ ｌ≤１）＝１ “ｌ＞１时，，（１“ｌ≤１）＝０。 影响，但不会太大。为了使ｆｈ（ ）满足密度函数的 要求，核函数 （）还需满足以下３个条件： ， ｌ Ｋ（ｕ）ｄｕ＝１ （３） ｆ Ｊ （Ｍ）ｄｕ＝０ （４） ｒ Ｊ“ （Ｍ）ｄｕ＝ ２＞０ （５） 核函数的选择会影响密度函数的形式．而窗宽的 取值会影响到密度函数的光滑程度。如果ｈ取值较 大，代表此处 的密度估计参考了较多的样本点．此 时核密度估计函数的曲线较为平坦光滑．但会丢失一 些数据所包含的信息，从而产生平均误差：如果ｈ取 值较小，核密度估计函数将会是一个不稳定的、起伏 较大的曲线，会产生一定的噪声误差。因此，选择合 适的窗宽非常重要。 Ｍａｔｌａｂ中提供了核密度估计函数ｋｓｄｅｎｓｉｔｙ函数， 采用此函数作核密度估计时，默认选择高斯函数作 为核函数。若此时采用正态参考准则。即用正态分布 Ⅳ ， ）作为未知的概率密度函数－厂（ ）的参考分 布（ 为样本均值， 为样本标准差），则最优窗宽 可用下式近似求得： ＝１．０６ ｎ （６） ２．２住宅负荷的核密度估计 由图１可知，住宅小区的最大负荷一般出现在夏 季。因此测量的数据均于７月和８月从选取的典型小 区中进行采集。每户测量２天，每天采集４８个负荷 数据，即每隔半小时测量一次所选住户的负荷大小。 由于Ｐａｒｚｅｎ窗法是对概率密度进行拟合．因此先要 将需要拟合的住宅负荷数据进行处理。随后利用 Ｐａｒｚｅｎ窗法对其进行拟合，便可得到单户用户负荷与 时间的拟合曲线。 在其他的曲线拟合方法中．突然增大或减小的 数据通常被认为是错误数据而被抵消甚至被删去． 体现不出单户住宅负荷的不确定性：而Ｐａｒｚｅｎ窗法 的优点在于可以选择合适的窗宽，使数据样本对某 一点的概率密度有着不同的影响，从而保证拟合曲 线中的某一点反映合适的时间范围内的居民负荷情 况，并可以在一定程度上反映单户住宅负荷的随机 性。图２为夏季某单户住宅负荷曲线图，图３为该 住宅负荷拟合图。 图２夏季某单户住宅负荷曲线图 Ｆｉｇ．２ Ｌｏａｄ ｃｕｒｖｅ ｃｈａａ ｏｆ ｓｏｍｅ ｏｎｅ—ｆａｍｉｌｙ ｄｗｅｌｌｉｎｇ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ 图３ 夏季某单户住宅负荷拟合图 Ｆｉｇ．３ Ｌｏａｄ ｆｉｔｔｉｎｇ ｃｈａｒｔ ｏｆ ｓｏｍｅ ｏｎｅ—ｆａｍｉｌｙ ｄｗｅｌｌｉｎｇ ｉｎ ｓｕｍｍｅｒ 需注意的是，由于Ｐａｒｚｅｎ窗法对数据进行拟合 时得到的是概率密度曲线，在使用负荷数据拟合曲线 时，需要先对数据进行一定的处理；在拟合得出结果 后。也需要对曲线中的数据结果进行换算，使其重新 转换为相应的负荷数据。 ３需要系数的确定 一般假定住宅负荷均匀分布在三相上，因此户数 ３≥＼ 斛 ３ ２ ｌ 事、３ 瓣 ３睡 ２ ２ １ １ ５ ０ Ｏ ０ ５ Ｏ Ｏ ０ 黧 ２ １Ｏ Ｏ Ｏ ５ ０ Ｏ Ｏ ０ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ ０ Ｏ 如吣如０ ０ ∞０ ∞∞０ Ｏ 如 ０ Ｏ 凡为３的倍数。根据式（１）可以得知： ㈩ 因此，计算住宅小区ｎ户的需要系数时，需要知 道ｎ户住户的计算负荷和总容量，其中住户的用电容 量可以根据各地的相关规定近似得到。根据《河北省 电力公司新建住宅小区电力设施建设标准（试行）》， 用电容量按６ ｋＷ／户计算，所以ｎ户住宅的电气设 备总容量可以直接计算得出；ｎ户住宅的计算负荷可 以根据核密度估计得到的负荷曲线相加得出：根据拟 合曲线对所有时刻数值最大的ｎ个负荷求和，选择数 值最大的结果作为ｎ户住宅用户的计算负荷。 表４为采用Ｐａｒｚｅｎ窗法计算得出的住宅负荷的 需要系数，当户数ｎ为３—９时，需要系数仅为０．７０ ～０．８４。这是由于较少户数对应的需要系数不确定性 较大导致的，因为Ｐａｒｚｅｎ窗法需要大量的数据和足 够的样本，才能保证计算结果足够准确。因此在后续 的研究中，此方法需要进一步地改进或用足够多的数 据加以完善。由于应用需要系数求取计算负荷从而选 择变压器时，对应的户数一般较多，所以此处的差异 对配电变压器的选择影响较小。 由表４可知，随着住宅户数的增多，需要系数的 表４住宅负荷的需要系数 Ｔａｂ．４ Ｄｅｍａｎｄ ｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ ｏｆ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｌｏａｄ 季相总连接声数 ’ 需要系数取值 ３ ０．８４ ９ ０．７０ １２ ０．６４ １８ ０．５４ ２４ ０．４５ ３０ Ｏ．３８ ３６ Ｏ．３３ ４２ Ｏ．２９ ４８ ０．２７ ５４ Ｏ．２６ ６３ ０．２５ ７２ ０．２５ ２７０ ０．２３ 基于核密度估计的需要系数束取青溃ｆ 明 薄霉盎 瞎＃拓 缸柑霉 畚 ‘他 士、 建裁电乞。 ＿·＿————＿·＿＿—－—＿＿ＢＵＩＬＤＩＮＧ ２口１ ６年第５期ｌ ＥＬＥＣＴＲｌＣｌ＂ＩＦＹ 取值先是急剧减小，随后变化趋于平缓，在户数大 于４２户时，需要系数的取值变化不大；在大于６３户 后，需要系数的取值几乎没有变化，７２户与２７０户 的需要系数仅仅差了０．Ｏ２。可以看出，为户数较大 的住宅小区选择配电变压器时，每户住宅的用电量 对计算负荷的增加仅有１．３ ｋＷ左右甚至以下。与 表１相比．表４中的需要系数取值大幅降低，但是 二者总的变化趋势是吻合的，求得目标住宅小区的 计算负荷后，为了在选择配电变压器时保证其有足 够的裕量，可以对计算负荷除以一定系数，并照此 选择配电变压器容量。 表５住宅小区基本情况及计算负荷 Ｔａｂ．５ Ｂａｓｉｃ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｌｏａｄ ｏｆ ｒｅｓｉｄｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｃｔｓ 住宅小区 建筑面积 居民 最大负荷 计算负荷 名称 ｔ 户数 ｌ ｌ ＳＲ新城 ２２１ ３５２ ５ ４１３ ５ ９３６ ７ １４５ 依云北郡 ２４１ ９６０ ５ ６５５ ５ ８１５ ７ ４６４ 连城别苑 ｌ７２１５５ ２ ６８６ ３ １５１ ３ ７０７ 民悦苑 １４８ ０７４ ２ １４１ ２ ５１８ ２９５４ 邯钢农林生活区 ２６００Ｏ０ １ ５６４ ２ １ｌ７ ２ １５８ 通达小区 １０２ ６２７ ６６２ ８６３ ９１４ 表５从邯郸地区选择了几个典型住宅小区，户 型特点以中、大户型为主，它们均有总建筑面积较 大、入住率较高、人住时间较长的特点。下面以这 几个小区为例，验证所得需要系数的可行性。 从表５可见，运用Ｐａｒｚｅｎ窗法得出的需要系数 计算得出的各计算负荷和各小区实际的最大负荷相 差不大。若再对得出的计算负荷数值除以一定的系 数，便可以此保证选择的配电变压器容量具有一定 的裕量。以此对配电变压器容量进行选择，除了可 以保证最大负荷小于配电变压器容量．还可以使小 区负荷长期运行于配电变压器的最佳运行区间，有 效利用配电变压器并保证其经济运行。 ４ 结论 针对许多小区选择的配电变压器容量过大、计 算负荷的求取存在较大误差的问题 本文提出采用 核密度估计拟合住宅负荷。以此得到不同户数的计 ４６ ● 算负荷，最后计算出相应的需要系数表。应用此表计 算得出的小区计算负荷，与小区全年的最大负荷较为 接近，以此为参考选择配电变压器容量，便可以较为 妥善地解决配电变压器初始投资过大的问题。该方法 运用Ｐａｒｚｅｎ窗法对住宅负荷进行拟合，将数据拟合成 了一条不间断的曲线，可以较好地模拟单户住宅全天 的负荷使用情况，从而可以不问断地求取ｎ户住宅用 户全天的最大负荷；与其他曲线拟合方法相比，采用 Ｐａｒｚｅｎ窗法可以选择合适的窗宽，使数据样本对某一 点的概率密度有着不同的影响，从而保证拟合曲线中 的某一点反映了合适的时间范围内的居民负荷情况， 也可以在一定程度上反映单户住宅负荷的随机性，保 证需要系数求值的准确性。 由于此方法需要大量的数据和足够的样本。因此 在后续的研究中，需要进一步地完善，才能使计算结 果更为准确。由于本文的负荷数据来源于邯郸市典型 小区，因此本文所得的需要系数表内的取值可能只适 用于邯郸地区，不过在其他地区求取需要系数的计 算方法大致相同。这为求取需要系数提供了有价值的 参考。 盏 ｌＩｌ ［１］胡景生，赵跃进．配电变压器能效标准实施指南 ［Ｍ］．北京：中国标准出版社，２００７． ［２］ 中国建筑标准设计研究院．ＪＧＪ ２４２—２０１ １ 住宅 建筑电气设计规范［Ｓ］．北京：中国建筑工业出版社，２０１１． ［３］林承就，关光福，林承华．住宅负荷计算中需要 系数的数值分析［Ｊ］．建筑电气，２０１０，２９（３）：３２～３４． ［４］ 李逢元．住宅用电负荷分析…．建筑电气，２０１１ （３）：１９—２３． ［５］ 林承就． 福州市住宅小区用电负荷计算的研 究［Ｄ］．长沙：中南大学，２００７． ［６］ 黄劲松．住宅建筑需要系数的修正［Ｊ］．建筑电 气，２０１３（８）：２５—２９． ［７］李康华． 再议民用住宅负荷计算需要系数取 值［Ｊ］．建筑电气，２００８（２）：１３～１６． ［８］ 周浩．住宅负荷特性及其应用研究［Ｄ］． 重庆： 重庆大学．２０１４． ［９］ Ｍａｔｌａｂ统计分析与应用：４０个案例分析［Ｍ］． 北京：北京航空航天大学出版社，２０１０． ２０１６—０３—１２来稿 ２０１６—０４—２】修回