有功負荷是電力系統中產生機械能，熱能或其他形式能量的負荷。在數學形式上，它的消耗等於電壓和同方向的電流分量的乘積。在物理上，它是將電能轉化為熱能、機械能等其他形式的能量的元件，在電力系統中，有功負荷一般由異步電機、電熱元件承擔。需要注意的是有功負荷不僅僅消耗有功，例如電動機在消耗有功的同時，也需要消耗無功功率建立磁場。
基本介紹
- 中文名：有功負荷
- 外文名：Active load
- 套用：潮流計算、有功負荷預測
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推導過程
對交流電路，以電壓方向為參考方向， 則電壓相量位於複平面實軸上。
則由於電容和電感的存在，電流以複數形式表示為
則將電流分解為與電壓同方向的分量和與電壓垂直的分量，由此可以分別定義有功功率和無功功率
由阻抗模的推導過程可知，電阻元件的電壓和電流同相位，電感和電容元件的電壓和電流相位互相垂直。從能量角度，電阻將電能轉化為熱能，電容和電感使得電能在電場能和磁場能之間相互轉化而不消耗。由此可以推導有功負荷將電能轉化為熱能等外部能量，無功負荷將電能轉化為電場能、磁場能等可以在電網內部相互轉化的能量。
在電力系統中，有功負荷的合理規劃和有功功率平衡是電力系統穩定的一大條件，也是電力系統頻率穩定的前提。
風電有功負荷分配
基本思想
風電系統負荷分配的總體指導原則為：①儘可能充分利用風電容量；②兼顧系統調頻等特殊運行需求；③考慮風電機組的運行限制；④考慮系統的自動化管理水平。風電系統負荷分配方案實施的技術要求為：①分布在配電饋線中的風電機組相對分散自治，不像輸電網中的電源一樣由調度中心統一管理和控制；②現有電力系統的饋線終端既能夠獲取系統相關運行信息，又可掌握饋線下的負荷和各風電機組運行情況。
基於上述2個方面的要求，對饋線終端進行相應的功能擴充，增加二定的智慧型模組，以智慧型饋線終端單元為風電負荷分配的基本控制單元，在技術上應該沒有難度，並且不需增加其他設備，經濟成本也相對較低。
分配條件
風電機組輸出功率的調整需結合系統頻率和其自身所處的運行區域。當在啟動區時，需進行相應的併網操作，其輸出功率不可控，此時，視系統情況決定是否併網；當在最大風能追蹤區、恆定轉速區和恆定功率區時，其輸出功率可控，此時，根據系統頻率判斷風電機組是否需要調整輸出功率。
分配方法
當所處饋線的自動化水平不高時，通常只能掌握饋線注入功率，無法確切掌握饋線下的所有負荷信息，此時只有根據系統頻率和風電機組自身運行信息進行負荷分配。考慮到需照顧多家風電運營商的利益，按照各自容量比例進行功率調整量的分配，應是一種相對比較合理和簡便的做法。
初始分配方案制定之後，須對各風電機組的調節餘量進行校驗。若滿足調節條件，方案通過；若由於風電機組輸出功率或者風速條件的限制而造成調節餘量不足，則需修正方案。
按風電機組容量比例分配方法能夠在系統自動化水平不高的情況下，實現對風電機組輸出功率的分配；按饋線潮流分布分配方法能夠在系統自動化水平較高的情況下，利用電氣剖分信息，按系統的網路約束和基本電氣規律對風電機組輸出功率進行合理分配。
