城市規(guī)模擴(kuò)大后新老城區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃中負(fù)荷預(yù)測思路研究

殷兆海

（寧夏電力公司 吳忠供電公司，寧夏 吳忠751100）

0 引言

作為電力工業(yè)中一個熱點(diǎn)問題，電網(wǎng)規(guī)劃工作從電力系統(tǒng)誕生之日起至今一直深受關(guān)注，尤其是近幾年，隨著“兩型”社會的建設(shè)和我國城農(nóng)網(wǎng)改造步伐的加快， 電網(wǎng)規(guī)劃工作更是受到了前所未有的重視。 而提高電網(wǎng)規(guī)劃水平的關(guān)鍵在于提高負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性，但由于社會發(fā)展速度的不斷加快以及諸多因素的影響，準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測變得越來越困難，如何提高負(fù)荷預(yù)測準(zhǔn)確性已經(jīng)成為當(dāng)前電力工作者研究的一個熱點(diǎn)話題。

1 預(yù)測思路

進(jìn)行一個特定的規(guī)劃區(qū)的負(fù)荷預(yù)測時，分析規(guī)劃區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)特點(diǎn)，確定采用的預(yù)測技術(shù)路線，選定在預(yù)測技術(shù)路線中間需要采用的具體模型以及設(shè)定模型參數(shù)均是十分重要的步驟。

制定思路的原因：針對不同的地區(qū)，采用不同的預(yù)測思路，是提高負(fù)荷預(yù)測精度的一個有效方法。下面是負(fù)荷預(yù)測時需要制定相應(yīng)預(yù)測思路的原因：

1.1 不同的規(guī)劃區(qū)有不同的特點(diǎn)

在規(guī)劃區(qū)有不同的歷史數(shù)據(jù)積累或者城市規(guī)劃有不同特點(diǎn)的情況下，需要分別采取不同的預(yù)測方法和預(yù)測流程，從而最大限度地對電網(wǎng)未來的負(fù)荷和負(fù)荷分布進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。

電力負(fù)荷的增長有著其內(nèi)在的規(guī)律性，這是我們能夠較準(zhǔn)確地預(yù)測其發(fā)展的基礎(chǔ)。 一個城市的負(fù)荷通常是由中心城區(qū)逐漸向外圍發(fā)展，負(fù)荷密度也是從中心城區(qū)向外逐漸降低。 而城區(qū)的總負(fù)荷及總電量的增長也是有規(guī)律可循的，通常其增長可大致分為三種類型：

圖1 負(fù)荷的增長規(guī)律

（1）規(guī)劃區(qū)處于發(fā)展初、中級階段，在預(yù)測期內(nèi)，電量可能以近似指數(shù)規(guī)律增長，其年增長率比較大。

（2）發(fā)展成熟的規(guī)劃區(qū)，其電量經(jīng)歷過指數(shù)規(guī)律發(fā)展的階段，在預(yù)測期內(nèi)進(jìn)入了一種具有飽和特性的發(fā)展階段。

（3）對一些初期用電量低，而發(fā)展又十分快的規(guī)劃區(qū)，在預(yù)測期內(nèi)，負(fù)荷按一種S 型曲線趨勢增長。

因此我們即使在有歷史數(shù)據(jù)和未來水平年的目標(biāo)數(shù)據(jù)的情況下，采用不同的增長模型進(jìn)行預(yù)測，就有不同的預(yù)測結(jié)果。 甚至都采用S型曲線進(jìn)行預(yù)測的情況下， 也會因曲線的參數(shù)不同而導(dǎo)致不同的結(jié)果。

1.2 不同的預(yù)測方法有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍

每種預(yù)測方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，基于誤差預(yù)測修正的組合預(yù)測雖然能夠最大限度地挖掘歷史數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律，但對歷史數(shù)據(jù)中不能體現(xiàn)的因素和未來出現(xiàn)的新因素的影響卻無法預(yù)測，不適宜遠(yuǎn)景年負(fù)荷預(yù)測，空間靜態(tài)類預(yù)測方法能夠充分體現(xiàn)預(yù)測者和專家的預(yù)測經(jīng)驗(yàn)，體現(xiàn)人為意愿對負(fù)荷變化的影響，但對歷史數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律很難把握，因而對近期預(yù)測的效果欠佳。 因此如何選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)測模型進(jìn)行預(yù)測也是負(fù)荷預(yù)測的一個重要技術(shù)環(huán)節(jié)。比方說對總電量和總負(fù)荷的預(yù)測，既可以通過歷史數(shù)據(jù)的建模，采用多種模型預(yù)測，也可以通過負(fù)荷密度法預(yù)測未來的負(fù)荷分布從而獲得總負(fù)荷和總電量。如果有國民經(jīng)濟(jì)和人口等相關(guān)預(yù)測數(shù)據(jù)，也可以通過相關(guān)模型來預(yù)測相應(yīng)的總負(fù)荷和電量值。 分類電量和負(fù)荷的預(yù)測，也是既可以通過歷史數(shù)據(jù)的建模，采用多種模型預(yù)測，又可以通過設(shè)定負(fù)荷密度指標(biāo)的方法用負(fù)荷密度指標(biāo)法獲得。因此采用不同的技術(shù)路線(預(yù)測路線)，就可能有不同的預(yù)測結(jié)果， 技術(shù)路線是否符合規(guī)劃區(qū)的數(shù)據(jù)情況和發(fā)展特點(diǎn)，將嚴(yán)重影響負(fù)荷預(yù)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測時，首先要具體地分析城市和地區(qū)的特點(diǎn)、歷史數(shù)據(jù)的積累情況、未來城市規(guī)劃的定位和特點(diǎn)等具體的問題，從而確定負(fù)荷預(yù)測的具體路線，確定了具體的路線后再根據(jù)具體的每一階段的特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)呢?fù)荷預(yù)測方法或者綜合多種方法進(jìn)行實(shí)際的預(yù)測。

2 預(yù)測思路的制定

在規(guī)劃區(qū)有不同的歷史數(shù)據(jù)和城市規(guī)劃有不同特點(diǎn)的情況下，需要分別采取不同的預(yù)測方法和預(yù)測流程。本文按照歷史數(shù)據(jù)的積累情況及歷史負(fù)荷能否反映負(fù)荷的發(fā)展規(guī)律把規(guī)劃區(qū)分成老區(qū)和新區(qū)兩種類型，下面對這兩種地區(qū)制定了不同的預(yù)測思路。

2.1 老區(qū)負(fù)荷預(yù)測思路

本文講的老區(qū)是指規(guī)劃區(qū)已經(jīng)經(jīng)過相當(dāng)長的發(fā)展時間，整個區(qū)域正按照地區(qū)社會規(guī)劃的指導(dǎo)順利發(fā)展， 地區(qū)的經(jīng)濟(jì)和社會數(shù)據(jù)完善，負(fù)荷的歷史數(shù)據(jù)充分，負(fù)荷已經(jīng)發(fā)展相當(dāng)長的時間，已經(jīng)遵循負(fù)荷的內(nèi)在發(fā)展規(guī)律增長，即累積的歷史數(shù)據(jù)能夠反映負(fù)荷的發(fā)展規(guī)律的地區(qū)。

圖2 老區(qū)負(fù)荷預(yù)測思路

此類地區(qū)的預(yù)測思路是：使用空間靜態(tài)類負(fù)荷預(yù)測模型對負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，得到各個模型的預(yù)測結(jié)果后，使用等權(quán)平均組合得到第一組負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，然后使用時間動態(tài)類預(yù)測模型預(yù)測，本文推薦使用基于誤差預(yù)測修正的組合預(yù)測模型根據(jù)負(fù)荷的歷史數(shù)據(jù)預(yù)測，得到第二組負(fù)荷預(yù)測結(jié)果， 由于第一組負(fù)荷預(yù)測結(jié)果在遠(yuǎn)景預(yù)測時可信度高，第二組數(shù)據(jù)在近、中期預(yù)測時可信度高，因此對兩組數(shù)據(jù)賦予可變權(quán)重，近、中期第二組數(shù)據(jù)的權(quán)重大，而遠(yuǎn)期第一組數(shù)據(jù)權(quán)重大，最后擬合得到最終的預(yù)測結(jié)果，可變權(quán)重的分配可視具體情況而定，具體流程見圖2。

圖3 新區(qū)負(fù)荷預(yù)測思路

2.2 城市新區(qū)負(fù)荷預(yù)測思路

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的城市化進(jìn)程也正在加快步伐。很多老城市新規(guī)劃的市區(qū)范圍都擴(kuò)大了很多，新的城區(qū)不斷出現(xiàn)，這些城市新區(qū)通常都進(jìn)行了很好的城市規(guī)劃，為其配套進(jìn)行電力專項(xiàng)規(guī)劃也是城市規(guī)劃的一項(xiàng)重要內(nèi)容。 進(jìn)行電力專項(xiàng)規(guī)劃，就需要進(jìn)行詳細(xì)的負(fù)荷和負(fù)荷分布預(yù)測。

城市新區(qū)負(fù)荷預(yù)測的特點(diǎn)是：通常沒有歷史數(shù)據(jù)，即使有歷史數(shù)據(jù)，也可能因歷史數(shù)據(jù)不完整或因歷史數(shù)據(jù)沒有延續(xù)性而沒有參考價值，待規(guī)劃區(qū)有完整的城市規(guī)劃，用地分類比較明確，有時用地情況有控制性詳細(xì)規(guī)劃。

此類地區(qū)的預(yù)測思路是：使用空間靜態(tài)類負(fù)荷預(yù)測模型對負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，得到各個模型的預(yù)測結(jié)果后，使用等權(quán)平均組合得到各年的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，新區(qū)規(guī)劃還需要著重考慮近年城市規(guī)劃中大用戶的建設(shè)情況，具體流程見圖3。

3 結(jié)束語

總之，隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，很多城市都重新進(jìn)行城市總體規(guī)劃或擴(kuò)展規(guī)劃， 使得與之配套的電網(wǎng)規(guī)劃也得到了極大的重視，而進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)和關(guān)鍵就是負(fù)荷預(yù)測工作，如何做好電網(wǎng)規(guī)劃中的負(fù)荷預(yù)測有著很重要的意義。

［1］牛東曉，曹樹華，趙磊,等.電力負(fù)荷預(yù)測技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京：中國電力出版社，1998.

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［3］何仰贊，溫增銀.電力系統(tǒng)分析[D].武昌：華中科技大學(xué)出版社，2002.

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