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对每个用户来说,使用的电量和对供电可用度的依赖性是决定电力价值的主要因素。对大多数用户附加于电量和供电质量上的价值都是相关的,但是和附加在电力其它方面的价值是相互独立的。为了说明双Q的概念,两个普通的电器恰巧能够分别代表这两个Q维度上价值的极端情况:电热水器和个人电脑。
一般家用蓄水式电热水器可储存50加仑的热水,相对大多数家用电器来说,它的功率较大,达到5000瓦,其加热元件由温度调节装置控制,它对电力系统的同时尖蜂小时需量的贡献约1500瓦,在用电高峰小时段,电热水器运行约30%(1500/5000)的时间。
尽管电热水器的用电量很大,但它对供电质量的要求却非常低,一般像1分钟或1分钟以下的瞬时停电,使用者是无法确切地发现的。即使长达1小时的停电通常也不会造成什么损失,这也是许多电力企业对热水器实施直接负荷控制的原因。同样,热水器也不特别依赖于供电质量的其他方面,并能容忍伴随供电发生的谐波、脉冲和其他扰动。
相比之下,个人计算机的功率要小得多,约180瓦。但与电热水器不同,任何时长的停电都会使计算机瘫痪,仅仅1秒钟的断电也会计算机停止运行。为此,可利用一种叫做“不间断电源”的备用电源来避免计算机在停电时关机。但这将增加计算机的购置成本和运行成本。除了对供电可靠性敏感之外,计算机对谐波、电压骤降和其他供电质量问题也要比电热水器敏感得多。
传统上,“需求”只是针对电力的数量要求,但实际上,供电的真实价值取决于质量和数量两个方面。对这一点的认识极大地推动了电力行业的电价改革,从而出现了“多重电价”、“优质优价”以及不仅按用电量和用电时间制定电价,而且在制定电价时考虑了供电可靠性因素。
电力系统的任务是满足居民、商业和工业用户的用电需求。用户需求评估和电力服务规划有两种有效的方法,即最终用途分析法和供电质量和数量规划法,这两种方法都可为供电质量和数量的分析和研究提供有用的基础数据。
除了对电能的需求之外,电力用户同样重视供电质量和可靠性,希望无论是电量还是供电可靠性都能达到令人满意的水平,每个用户都根据自己的具体需求确定什么是令人满意的水平。在用户不用电时发生的停电事件与他并无关系,那些对电气设备没有影响的谐波和浪涌也不会被认为是严重的事件。对用户来说,以下几点非常重要:
1)停电是影响供电质量的最常见问题,大多数电力系统内的大部分用户在一年当中都会遇到至少一次的意外停电问题。
2)低压和电压骤降会引起瞬时停电,这种短暂的电力潮流中断对用户需求造成的影响往往令用户察觉不到。
3)用户对供电质量的需求分析通常通过对稍欠完美的可靠性和供电质量给用户带来的损失进行评估,来研究什么程度的可靠性和供电质量最适合于用户,而并不需要提供近乎完美的供电质量,
4)供电质量问题引起损失大小差异很大,具体取决于用户类型、用电时间、所处地区和个例的特点。
5)对电价的关注往往胜过对供电质量的关注。在八十年代后期和九十年代早期进行的几次独立研究指出,“大约30%~40%的商业用户和工业用户愿意为高质量的电力支付更高的电价”,从而促使相关业者致力于提高电力系统的供电可靠性和供电质量。但应该记住的是,这些研究同时指出尽管有30%~40%的用户希望在保持现有供电质量的前提下降低电价,但仍有20%~30%的用户对现状非常满意。
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