Load curve​ E-book

Load curve.

คณุ ลกั ษณะของโหลด (Characteristic of Load) คณุ ลกั ษณะการใชโ้ หลด หรือท่ีเรยี กว่า โหลดกราฟ ซึ่งเปน็ องคป์ ระกอบในการพิจารณาการผลติ การ ส่ง และการจา่ ยพลงั งานไฟฟ้าเปน็ ไปอย่างมีประสิทธิภาพและประหยดั สามารถจดั โปรแกรมการเดนิ เครื่อง กำเนดิ ไฟฟ้าได้อยา่ งเหมาะสม นอกจากน้ี การศึกษาโหลดเชิงสถติ ยิ ังสามารถพยากรณ์ล่วงหน้าได้ว่าโหลดจะมกี ารขยายตวั ปลี ะกี่ เปอรเ์ ซ็นต์ทำให้มีการเตรยี มการจัดหาแหลง่ จา่ ยพลังงานสำรองในอนาคตอีกดว้ ย Electric Load Curve

ประเภทของโหลด ลกั ษณะของโหลดจะข้ึนอยูก่ ับผู้ใชไ้ ฟฟา้ ลักษณะของโหลดจะบง่ บอกถึงความต้องการใช้พลงั งาน ไฟฟ้า สามาถแบง่ ได้ 7 ประเภท ดังน้ี 1. ประเภทบา้ นท่ีอยอู่ าศัย โหลดประเภทนีม้ ี 2 กลุ่ม 1.1 บ้านขนาดเล็กมกี ารใช้ไฟฟ้าเท่ากบั หรอื ไมเ่ กิน 150 kW/เดือน 1.2 บ้านขนาดใหญ่มกี ารใช้ไฟฟ้ามากกวา่ 150 kW/เดือน 2. ประเภทธรุ กจิ ขนาดเล็ก คือกล่มุ ที่มีการใช้ไฟฟา้ เฉลี่ย 15 นาที สูงสดุ ไมเ่ กิน 30 kW 3. ประเภทธรุ กจิ ขนาดกลาง คือกลมุ่ ที่มีการใช้ไฟฟา้ เฉล่ีย 15 นาที ท่สี ูงสุดตั้งแต่ 30 kW- 999 kW 4. ประเภทธุรกิจขนาดใหญ่ คอื กลมุ่ ท่ีใช้ไฟฟ้ามากกว่า 1000kW 5. ประเภทกจิ การเฉพาะอย่าง คือกลุม่ ท่ใี ชไ้ ฟฟา้ ต้ังแต่ 30kW ขึน้ ไป อาทเิ ชน่ โรงแรม กิจการ เก่ยี วกับที่พักอาศยั ทใ่ี ห้เช่า ยกเวน้ บา้ นเชา่ ฯลฯ 6. ประเภทหน่วยงานราชการและองคก์ รไม่แสวงหาผลกำไร แตไ่ ม่รวมหนว่ ยงานรฐั วสิ าหกติ สถานทูต และสถานที่ทำการองกรณ์ระหวา่ งประเทศ 7. ประเภทสูบน้ำเพ่ือการเกษตร ประเภทน้ีหา้ มใชใ้ นช่วงเวลา 18.30 -21.30 น. โหลด (Load) หมายถงึ อุปกรณ์ท่ีตอ้ งการกำลังไฟฟ้า อาจบอกหน่วยเป็น kW หรอื kVA ก็ได้ โหลด ทง้ั หมดท่ีแสดงในฝังไฟฟ้ารวม (อาจกำลงั เปิดใช้งานอยู่หรอื ยังไม่ไดเ้ ปิดใช้งานกไ็ ด้) เรยี กว่า โหลดติดต้ัง (Connected load) โหลดท่กี ำลังใชง้ านเรยี กว่า โหลดจรงิ (Actual load) Connected Load โหลดติดต้งั (Connected Load) หมายถึง โหลดไฟฟ้าที่ติดตงั้ หรอื แจ้งการใช้งานไว้ท้ังหมด และ แสดงไวในผังไฟฟ้า (มหี น่วยหนว่ ยเปน็ kW หรือ kVA) อาจจะกำลังใช้งานอยู่หรือยงั ไม่ได้เปิดใช้งานก็ได้ โหลด ตดิ ต้ังนท้ี ำหำเกดิ ความต้องการไฟฟ้าสงู สุดขนึ้ มาได้ Actual Load โหลดจรงิ (Actual Load) หมายถงึ โหลดที่กำลงั ใชง้ านอยู่ จะมีคา่ สงู สุดเท่ากบั โหลดติดตั้ง แต่โดย ปกติจะน้อยกว่าเสมอ โหลดจรงิ น้ีจะมีการเปล่ยี นแปลงขนึ้ ๆ ลง ๆ ตลอดเวลา (ในแต่ละช่วงเวลา) เน่ืองจาก ผู้ใช้ จะปดิ ๆ เปิด ๆ โหลดติดตั้งอยู่ตลอดเวลา ถา้ นำค่าดังกลา่ วมาเขียนเป็นกราฟแสดงความสมั พันธ์ ระหวา่ ง เวลาและโหลดจริงจะได้เปน็ “กราฟของโหลด” (Load Curve) Load Curve เส้นโค้งของโหลด (Load Curve) เปน็ กราฟทีแ่ สดงถงึ ความสมั พันธ์ระหวา่ งกำลังไฟฟ้ากับเวลา อาจ เป็นรายวัน รายเดอื น และรายปี เสน้ โค้งของโหลดสามารถบอกข้อมลู ทส่ี ำคัญได้ อาทเิ ชน่ 1. กำลังของเคร่ืองกำเนิดไฟฟา้ ที่จะนำมาติดตั้ง เพื่อจ่ายให้ระบบ 2. กำลงั สูงสุดของระบบ 3. สามารถหาพลงั งานไฟฟ้าที่ใช้ ได้จากการหาพื้นที่ใตก้ ราฟในชว่ งทีพ่ ิจารณา 4. โหลดมีการเปล่ยี นแปลงอย่างไรเมื่อเทียบกบั เวลา 5. สามารถทำนายความต้องการใชไ้ ฟฟ้าในแตล่ ะปี

Maximum Load (Peak Load) ยอดสูงสุด (Peak Load) เปน็ คา่ การใช้กำลังไฟฟ้าสูงสดุ ในเส้นโค้งของโหลด maximum demand ค่าความต้องการกำลงั ไฟฟ้าเฉลี่ยในชว่ งเวลาหนงึ่ ที่พจิ ารณา มหี นว่ ย เปน็ กโิ ลวตั ต์ หรือ เมกกะวตั ต์ Maximum Demand=Connected Load × Demand Factor Total Connected Load โหลดรวมท่ีอยู่ในระบบ (Total Connected Load) คือ อุปกรณ์ไฟฟา้ หรอื โหลดทงั้ หมดท่ีต่ออยู่จรงิ ในระบบซึ่งจะใชง้ าน หรอื ไม่ไดใ้ ชง้ านก็ตาม Average Load เป็นค่าเฉล่ียในการใช้โหลดในช่วงเวลาหน่ึง อาจเปน็ รายวัน รายเดือน หรือ รายปี Area under the load curve (kWh) Average Load= no. of hours (h) (kW)

Coincident Demand ความตอ้ งการไฟฟา้ โคอินซเิ ดนซ์ หมายถงึ ค่ารวมของความตอ้ งการกำลงั ไฟฟ้าในกลมุ่ โหลดทกุ ประเภทในกลุ่มโหลดทุกประเภทในชว่ งเวลาทก่ี ำหนด Noncoincident Demand ความตอ้ งการไฟฟ้านอนโคอนิ ซิเดนซ์ หมายถึงค่ารวมของความต้องการกำลงั ไฟฟ้าในกลุ่มโหลดทีไ่ ม่ จำกดั ช่วงเวลา และความต้องการกำลังไฟฟา้ แต่ละประเภท Load Diversity ค่าเบ่ียงเบนของโหลด หมายถึงความแตกต่างระหว่างผลรวมของโหลดสงู สุดของโหลดแต่ละกลมุ่ กับ คา่ โหลดสูงสุดของระบบทเ่ี กิดขึน้ จริง Load Diversity = Max. Demand - Peak Load Installed Capacity (Plant Capacity , nameplate capacity) กำลังไฟฟา้ สงู สุดที่โรงไฟฟ้าผลิตได้ กำลงั ไฟฟา้ จะขน้ึ อยู่กบั การออกแบบโรงไฟฟ้า Installed Capacity=Nominal power value of the plant (kW or MW) Reserve Capacity Reserve Capacity=Installed Capacity-Max. Demand (kW or MW) Connected Load Factor Connected Load Factor=Sum Continuous rating of equipment and outlets Load Factor เปน็ อัตราเฉลี่ยของโหลดในชว่ งเวลานนั้ หารดว้ ยคา่ สูงสุดของความตอ้ งการสงู สดุ ตวั ประกอบภาระ แบ่งเปน็ 3 ชนดิ 1. ตัวประกอบภาระรายวนั (Day Load Factor) 2. ตวั ประกอบภาระรายเดือน (Monthly Load Factor) 3. ตวั ประกอบภาระรายปี (Year Load Factor) Average Load Load Factor= Max. Load

Demand Factor ตวั ประกอบค่าความต้องการ คือ คา่ ความต้องการสูงสุดของผใู้ ชโ้ หลดจริงหารดว้ ยโหลดที่ตอ่ กับระบบ การวดั คา่ ความตอ้ งการสูงสุดอาจวดั ในช่วงเวลา 15 นาที 30 นาที หรือ 60 นาที Maximum Demand Demand Factor= Connected Load Diversity Factor ตัวประกอบเบี่ยงเบน หมายถึงการพยายามในกระจายโหลดไม่ใหใ้ ช้พร้อมกันในเวลาเดยี วกัน โดยให้ ความต้องการไฟฟา้ สูงสุดแตล่ ะแห่งเกดิ ข้ึนพร้อมกัน Sum of Individual Max. Demand (kW) Diversity Factor= Max. Demand on power Plant (kW) Utilization Factor (ตัวประกอบการจา่ ยไฟฟ้า) Max. Demand (kW) Installed Capacity (kW) Utilization Factor= Coincidence Factor องคป์ ระกอบการเบ่ียงเบนผกผัน คอื สวนกลับขององคประกอบการเบ่ียงเบน 1 Coincidence Factor= Diversity Factor Plant Capacity Factor เป็นตวั ทีใ่ ช้วัดกำลงั การผลิตสำรองของระบบ Average demand (kW) Installed Capacity (kW) Plant Capacity Factor= Capacity Factor ตวั ประกอบน้ีบอกถงึ สถานภาพของการผลิตไฟฟา้ ในหน่งึ รอบปี วา่ มคี วามคุ้มคา่ หรือไม่ ถ้าตวั ประกอบการผลิตมีค่าสงู แสดงวา่ โรงไฟฟ้าสามารถทำงานไดเ้ ตม็ ประสิทธภิ าพ (kWh) Actual Energy Produced of hours Capacity Factor = Installed Capacity(kW)×on. Loss Factor Average Power Loss loss while having the highest Loss Factor= Power load.

Plant Use Factor ตวั ประกอบน้ีสามารถบอกถงึ สภาพการผลติ กำลังไฟฟ้าในรอบปีของเคร่ืองจักร Actual Energy produced (kWh) Plant Use Factor = Installed capacity (kW)×no. of operating hours(h) หรือ Plant Use Factor= Average Demand ×T Installed Capacity ×on. of operating hours เมอื่ เทียบเวลา (T) จะได้ T=24 (h) หากตอ้ งการทราบใน 1 วัน T=24×30 (h) หากตอ้ งการทราบใน 1 เดือน Load Duration Curve การนำเอา Load curve มาเขยี นใหม่ โดยเรียงลำดบั ชวงเวลาของการใชโหลดสงู สดุ ไปจนถึงชวงเวลา ใชโหลดต่ำสุด จะช่วยใหพิจารณางา่ ยขึ้นมาก ตัวอย่างเช่น

EX.1 A generation station of 1MW supplied a region which has the following demands From To Demand (kW) midnight 5 am 100 5 am 6 pm No-load 6 pm 7 pm 800 7 pm 9 pm 900 9 pm midnight 400 Neglect transmission line losses and find the following: 1. Plot the daily load curve and load duration curve. 2. Find the load ,the reserve capacity, plant capacity factor , plant use factor, the hours that the plant has been off and utilization factor. Solution: When the transmission line losses and neglected , Pg=PL, and demand = load Installed capacity = 1MW and max. load =max demand = 900kW

1. Average Load= Area under the load curve (kWh) no. of hours (h) (5×100)+(13×0)+(1×800)+(2×900)+(3×400) Average Load= 24 4300 kWh Average Load= 24 h = 179.16 kW 2. Load Factor= Average Load Load Factor= 1799M0.10a6kxW.kLWoa=d0.199 =19.9%

3. Reserve Capacity=Installed Capacity-Max. Demand = 1000 – 900 =100kW 4. Plant Capacity Factor= Average demand (kW) Installed Capacity (kW) 179.16 kW Plant Capacity Factor= 1000kW = 0.1791=17.91% 5. Plant Use Factor = Actual Energy produced (kWh) Installed capacity (kW)×no. of operating hours(h) 4300 kWh Plant Use Factor= 1000 kW ×11 h =0.3909=39.09% 6. Utilization Factor= Max. Demand (kW) = 900 kW =0.9=90% Installed Capacity (kW) 1000 kW EX.2 A generation station has a maximum demand of 20MW ,a load factor of 60% ,plant capacity factor of 48% and plant use factor of 80% .Find: 1. The daily energy produced. 2. The reserve capacity. 3. The number of operating hours per daily. 4. The maximum energy that could be produced daily if the generation station was running all the time. Solution: 1.The daily energy produced. Load Factor= Average Load Max. Load 0.6= Average Load 20 MW And then Average Load=0.6 ×20 MW=12 MW Average Load= Area under the load curve (kWh) no. of hours (h) The time for daily energy produced is 24 h Area under the load curve = energy produced = 12 x 24 = 288 MWh

2.The reserve capacity. Average demand Plant Capacity Factor= Installed Capacity Installed Capacity (kW )= Average demand = 12 MW =25 MW Plant Capacity Factor 0.48 Reserve Capacity=Installed Capacity-Max. Demand = 25 – 20 = 5 MW 3.The number of operating hours per daily. Average Demand ×T Plant Use Factor= Installed Capacity ×on. of operating hours 0.8 = 12×24 25 ×on. of operating hours on. of operating hours = 12×24 = 14.4 h 0.8×25 4.Find the maximum energy that could be produced daily if the generation station was running all the time. The maximum energy that could be produced daily = Installed Capacity x 24 h = 25 x 24 = 600 MWh EX.3 A generation station of 1MW supplied two region (A and B) which have the following demands. Region A From To Demand (kW) Midnight 9am 600 9 am 12 noon 2500 12 noon 5 pm 800 5 pm 6 pm 5000 6 pm 7 pm No-load 7 pm Midnight 4000

Region B From To Demand (kW) Midnight 8 am 800 8 am 1pm 5000 1 pm 2 pm 800 2 pm 5 pm 5000 5 pm Midnight 800 Find the diversity factor. Region (A+B) From To Demand (kW) Midnight 8 am 600+800= 1400 8 am 9 pm 600+5000= 5600 9 pm 12 noon 2500+5000 = 7500 12 noon 1 pm 800+5000 = 5800 1 pm 2 pm 800+800 = 1600 2 pm 5 pm 800+5000 = 5800 5 pm 6 pm 5000+ 800 = 5800 6 pm 7 pm 0+ 800 = 800 7 pm Midnight 4000+800 = 4800 Max. demand on power plant = 7500 kW Diversity Factor= Sum of Individual Max. Demand (kW) Max. Demand on power Plant (kW) Diversity Factor= (5000+5000) kW =1.333 7500 (kW)

อา้ งอิงข้อมลู • https://www.powermeterline.com/2019/05/01/%E0%B8%95%E0%B8%B1%E0%B8%A 7%E0%B8%9B%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%81%E0%B8%AD%E0%B8%9A%E0 %B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%83%E0%B8%8A%E0%B9%89%E0%B9%8 4%E0%B8%9F%E0%B8%9F%E0%B9%89%E0%B8%B2-load-factor/ • https://www.me.psu.ac.th/Power_Plant_Engineering/P1c.htm • http://cste.sut.ac.th/articles/?p=41 • http://www.thailandindustry.com/indust_newweb/articles_preview.php?cid=107