淺談負荷預(yù)測

張麗娟

[摘要]本文簡單介紹負荷預(yù)測的幾種方法:單耗法、彈性系數(shù)法、綜合用電水平法、外推法、負荷密度法等。以中山市為例進行了具體分析。

[關(guān)鍵詞]負荷預(yù)測 電力 負荷

負荷預(yù)測是根據(jù)系統(tǒng)的運行特性、增容決策、自然條件與社會影響等諸多因素,在滿足一定精度要求的條件下,確定未來某特定時刻的負荷數(shù)據(jù),其中負荷是指電力需求量(功率)或用電量;負荷預(yù)測是電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度中的一項重要內(nèi)容,是能量管理系統(tǒng)(EMS)的一個重要模塊。

負荷預(yù)測的目的就是提供負荷發(fā)展?fàn)顩r及水平,同時確定各供電區(qū)、各規(guī)劃年供用電量、供用電最大負荷和規(guī)劃地區(qū)總的負荷發(fā)展水平,確定各規(guī)劃年用電負荷構(gòu)成。電力負荷預(yù)測是電力企業(yè)計劃的基礎(chǔ),無論是編制企業(yè)的經(jīng)營計劃還是長遠發(fā)展規(guī)劃,以及電力基本建設(shè)、編制負荷調(diào)度曲線等工作都必須以系統(tǒng)負荷為依據(jù),因此,負荷預(yù)測是提高企業(yè)經(jīng)營決策的準(zhǔn)確性和科學(xué)性的重要手段,是電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的基礎(chǔ)。在當(dāng)前電力發(fā)展迅速和供應(yīng)相對緊張的情況下,合理地進行電力負荷預(yù)測和系統(tǒng)規(guī)劃運行顯得尤為重要。

負荷預(yù)測的基本方法有兩種:一種是從電量預(yù)測入手,然后轉(zhuǎn)化為負荷;一種是從計算分區(qū)現(xiàn)有負荷密度入手,然后再推算出總負荷。前一種方法即電量預(yù)測法,在高壓配電網(wǎng)的負荷預(yù)測中比較常用,電量預(yù)測法就是先預(yù)測年用電量,再除以最大負荷利用小時數(shù),從而得到最大負荷值的方法,具體采用的預(yù)測方法很多,常用的有單耗法、彈性系數(shù)法、綜合用電水平法、外推法;而后一種方法具體采用的是負荷密度法。

一、單耗法

根據(jù)計劃產(chǎn)品數(shù)量(或產(chǎn)值)和用電單耗來推算年用電量,比較適用于有單耗指標(biāo)的工業(yè)和部分農(nóng)業(yè)負荷,是預(yù)測有單耗指標(biāo)的工業(yè)和部分農(nóng)業(yè)用電量的一種直接有效的方法。

預(yù)測時,可依據(jù)規(guī)劃城市的社會經(jīng)濟發(fā)展總體規(guī)劃目標(biāo),利用規(guī)劃期各年份的工業(yè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值指標(biāo)和主要工業(yè)產(chǎn)量規(guī)劃指標(biāo),通過對過去國民經(jīng)濟各部門在各種產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的單位產(chǎn)品耗電量,億元產(chǎn)值耗電量經(jīng)過統(tǒng)計,并根據(jù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,找出一定的規(guī)律,得出各種產(chǎn)品和產(chǎn)值的綜合單耗。然后按國民經(jīng)濟各部門編制的發(fā)展規(guī)劃的產(chǎn)品產(chǎn)量指標(biāo)及經(jīng)濟指標(biāo),按單耗進行預(yù)測。根據(jù)中山市的整體發(fā)展規(guī)劃,中山第一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點是轉(zhuǎn)向優(yōu)化結(jié)構(gòu)和推行現(xiàn)代化經(jīng)營,預(yù)計第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值電耗為0.069～0.07kW.h/元之間;第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向是培育技術(shù)密集型工業(yè),組建一批實力雄厚的企業(yè)集團,預(yù)計2001～2005年第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值電耗為0.20～0.24kW.h/元之間;第三產(chǎn)業(yè)在同內(nèi)生產(chǎn)總值所占比重將逐漸增加,形成與經(jīng)濟發(fā)展同步增長的趨勢,預(yù)計2001～2005年第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值電耗為0.11～0.12kW.h/元之間;居民生活用電,隨著生活水平的不斷提高,居民生活用電量也逐年增長,預(yù)計2001～2005年居民生活用電為700～900kW.h之間。根據(jù)以上產(chǎn)業(yè)及生活用電單耗法預(yù)測,中山市2005年全社會用電量為123億kW.h。

目前我國城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)中工業(yè)用電所占比重較大,單耗法是一個重要的方法,比較適用于近、中期規(guī)劃中負荷預(yù)測。

二、彈性系數(shù)法

電力彈性系數(shù)是地區(qū)總用量平均年增長率與工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值平均增長率的比值,是反映電力發(fā)展與國民經(jīng)濟發(fā)展之間關(guān)系的一個宏觀指標(biāo)。

一般來說,電力工業(yè)適度超前發(fā)展,就是電力彈性系數(shù)應(yīng)大于1,但是由于電力彈性系數(shù)是根據(jù)地區(qū)負荷結(jié)構(gòu)、性質(zhì),并對歷史資料及各類用電比重發(fā)展趨勢加以分析后慎重確定的,因此,彈性系數(shù)法一般用于校核中期或遠期的宏觀負荷預(yù)測。在中山市的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)換升級和合理布局,加快高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,預(yù)測未來電力彈性系數(shù)將呈下降趨勢,預(yù)計2001～2005年電力彈性系數(shù)為0.96。

三、綜合用電水平法

綜合用電水平法也稱人均電量法。主要根據(jù)地區(qū)人口和每個人口平均年用電量來推算年用電量,城市生活用電可按每戶或每人的平均用電量來推算,工業(yè)和非工業(yè)等分類用戶的用電量可按每單位設(shè)備裝接容量的平均用電量來推算。對于現(xiàn)在和歷史的綜合用電水平可通過資料分析和典型調(diào)查取得;對于將來各目標(biāo)年的人口、戶數(shù)、設(shè)備裝接容量的預(yù)測值,可通過城市規(guī)劃部門和用戶的資料信息或用外推法。同時各目標(biāo)年的綜合用電水平還可參照國內(nèi)外同類型城市的數(shù)據(jù)或用外推測算。由于中山市位于珠江三角洲,“三來一補”“外資”企業(yè)較多,在相當(dāng)一段時間內(nèi),外來人口的比重還比較大,同時,結(jié)合全省電網(wǎng)30年規(guī)劃,預(yù)測中山市2005年人均供電量為3700kW.h/人。綜合用電水平法比較適用于近、中期規(guī)劃中負荷預(yù)測。

四、外推法

是運用歷年的歷史資料和數(shù)據(jù)加以延伸,由此推測未來各年的用電量。外推測法有回歸分析法和平均增長率法等,回歸分析法是用時間、人口、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值等相關(guān)因素作為自變量,以用電量作因變量,根據(jù)歷史規(guī)律用數(shù)理統(tǒng)計的方法求出適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,來預(yù)測未來的年用電量;平均增長率法是根據(jù)歷史規(guī)律和未來國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃,估算出今后的用電量的平均增長率,在一定的時期內(nèi)采用同一增長率來測算,也可采用分階段的不同增長率來測算。

五、負荷密度法

負荷密度是每km2的平均負荷數(shù)值。一般并不直接預(yù)測整個城市的負荷密度,而是按城市區(qū)域或功能分區(qū)。首先計算現(xiàn)狀和歷史的分區(qū)負荷密度,然后根據(jù)地區(qū)發(fā)展規(guī)劃對各分區(qū)負荷發(fā)展的特點,推算出各分區(qū)各目標(biāo)年的負荷密度預(yù)測值;至于分區(qū)中的少數(shù)集中用電的大用戶,在預(yù)測時可另作點負荷單獨計算。預(yù)測中山市城區(qū)未來用電負荷指標(biāo),居民用地250～350kW/Ha,公共設(shè)施用地350～650kW/Ha,工業(yè)用地300～500kW/Ha。考慮到城市的社會經(jīng)濟和電力負荷常有隨同某種因素而不連續(xù)(跳躍式)發(fā)展的特點,因此負荷密度法是一種比較直觀的方法,使用時必須謹慎。

由于影響電力負荷預(yù)測因素較多,主要有:①氣候變化和自然災(zāi)害的影響。②國家政策、工農(nóng)業(yè)等宏觀產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響。③能源市場經(jīng)濟變化帶來的影響。同時,由于上述負荷預(yù)測的方法自身存在著某些不確定性。因此,必須將負荷預(yù)測結(jié)果進行相互驗證和補充,一般而言,近期規(guī)劃可用外推法、單耗法預(yù)測,用彈性系數(shù)法、綜合用電水平法校核;遠期規(guī)劃用外推法預(yù)測,用彈性系數(shù)法校核。這樣才能做到合理、準(zhǔn)確、科學(xué)地預(yù)測負荷。

參考文獻:

[1]甘德輝.淺談配網(wǎng)規(guī)劃中負荷預(yù)測的幾種方法.中電電氣.