城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)方法及其應(yīng)用研究

張大猛

（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司南充供電公司，四川 南充 637000）

城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)方法及其應(yīng)用研究

張大猛

（國(guó)網(wǎng)四川省電力公司南充供電公司，四川 南充 637000）

本文介紹了電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)，討論了電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，研究了城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)方法的具體應(yīng)用。

城市電網(wǎng)規(guī)劃；負(fù)荷預(yù)測(cè)；應(yīng)用

在城市供電企業(yè)中，電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是最重要的任務(wù)之一。因此在電網(wǎng)企業(yè)中需要進(jìn)一步提高電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量，通過(guò)對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的概念以及電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的分類和方法的研究，根據(jù)電網(wǎng)在規(guī)劃中遇到的具體問(wèn)題進(jìn)行探討，分析該電網(wǎng)在具體應(yīng)用中的價(jià)值，提高我國(guó)城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)，改善電力供應(yīng)的質(zhì)量。

一、電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)

1電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)的概念

電力負(fù)荷預(yù)測(cè)主要是以電力負(fù)荷作為具體的對(duì)象在電網(wǎng)企業(yè)中進(jìn)行預(yù)測(cè)，在規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)中，主要預(yù)測(cè)的方向是對(duì)未來(lái)電力需求量的預(yù)測(cè)、對(duì)未來(lái)用電量的預(yù)測(cè)以及對(duì)符合曲線的預(yù)測(cè)。在城市電網(wǎng)規(guī)劃中，通過(guò)對(duì)未來(lái)電力負(fù)荷的時(shí)間分布和空間分布，在電力系統(tǒng)的應(yīng)用中為電力的規(guī)劃以及運(yùn)行提供了科學(xué)的決策依據(jù)。

2 電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)的分類

通常在電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)中主要是按照時(shí)間的順序進(jìn)行分類的。（1）長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)，一般是在10年以上并且以單位為預(yù)測(cè)進(jìn)行分類的，它主要應(yīng)用于制定電力系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)劃，在城鄉(xiāng)電網(wǎng)工作中能夠帶動(dòng)電網(wǎng)的發(fā)展、能源平衡、電力盈余調(diào)劑并且提供更可靠的依據(jù)。在長(zhǎng)期電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)中，主要是根據(jù)5年規(guī)劃進(jìn)行同步實(shí)施，主要的目的是帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，推測(cè)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)期的結(jié)果。（2）中期負(fù)荷預(yù)測(cè)：一般是5年左右為一個(gè)單位進(jìn)行規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)。（3）短期負(fù)荷預(yù)測(cè)：是指在1年以內(nèi)，主要是以月、周、以及天為單位進(jìn)行的負(fù)荷預(yù)測(cè)，并且做好調(diào)度計(jì)劃。（4）超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)：主要針對(duì)1h或者是若干min的負(fù)荷，在電網(wǎng)用于安全監(jiān)視、預(yù)防控制以及緊急狀態(tài)的電力系統(tǒng)處理。

二、電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)方法

1 電力彈性系數(shù)法

在電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)方法中，電力彈性系數(shù)法是指用電量的年增長(zhǎng)率與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值平均年均增長(zhǎng)率的比值，在彈性系數(shù)中預(yù)測(cè)未來(lái)年份的彈性系數(shù)，以及國(guó)民生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)率，最終使得電力需求的增長(zhǎng)率得到提高。在電力彈性系數(shù)中，重要的是調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，最終使電力單位產(chǎn)值的電耗不斷的增加甚至減少，但是在電力彈性系數(shù)中由于預(yù)測(cè)的機(jī)構(gòu)可信度不夠高，這就造成遠(yuǎn)期規(guī)劃粗線條的負(fù)荷預(yù)測(cè)不夠合理。

2 用電單耗法

在電網(wǎng)企業(yè)中，用電量=產(chǎn)品產(chǎn)量×產(chǎn)品的單位耗電量。但是在使用單耗法中需要進(jìn)行大量的細(xì)致統(tǒng)計(jì)工作，由于在實(shí)際應(yīng)用中很難遇到比較準(zhǔn)確的用電單耗，這就增強(qiáng)了工作量。通常在電力負(fù)荷預(yù)測(cè)中主要針對(duì)第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)以及第三產(chǎn)業(yè)進(jìn)行用電量的消耗。在規(guī)劃中使用產(chǎn)值單耗法，使得遠(yuǎn)期預(yù)測(cè)和長(zhǎng)期預(yù)測(cè)可以同時(shí)進(jìn)行，在預(yù)測(cè)中主要是準(zhǔn)確的地確定產(chǎn)值單耗指標(biāo)。另外需要對(duì)國(guó)民生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)目標(biāo)以及人口的發(fā)展政策進(jìn)行預(yù)測(cè)。在產(chǎn)值單耗中，一般是根據(jù)歷史的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并且結(jié)合相關(guān)的因素，綜合的分析預(yù)測(cè)之后的用電量變化。但是在用電單耗法中，由于受到科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及單位產(chǎn)品電耗的不斷下降，最終影響了規(guī)劃預(yù)測(cè)的結(jié)果，因此在該方法的使用中需要進(jìn)一步提高。

3 回歸分析法

在電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)方法中，采用回歸分析法，這就需要根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的變化給IU率尋找自變量以及因變量之間的回歸方程式，最終確定模型參數(shù)，并作出預(yù)測(cè)。在回歸直線方程中，按照回歸方程的類型可以分為線性回歸以及非線性回歸，在回歸分析法中一般是用于中期預(yù)測(cè)，將電網(wǎng)系統(tǒng)中的負(fù)荷以及各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素相連接，最終確保電網(wǎng)負(fù)荷增長(zhǎng)趨勢(shì)以及其他相關(guān)的測(cè)量因素。但是在電網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)中，由于采用的是地區(qū)總體規(guī)劃，這就造成了預(yù)測(cè)的困難，并且在方法的使用中不能保證預(yù)測(cè)在理論上的結(jié)果精度，這種預(yù)測(cè)規(guī)劃不能符合量化結(jié)果和定性分析結(jié)果，在方程的應(yīng)用中比較困難，因此，該方法不常用。

4 GIS技術(shù)在配電網(wǎng)規(guī)劃中的方法

在GIS系統(tǒng)中，使用該技術(shù)主要是通過(guò)分析每一個(gè)變電站的每一條線路的架空和電纜的長(zhǎng)度將最長(zhǎng)的一條支線作為該線路的供電半徑進(jìn)行具體的預(yù)測(cè)計(jì)算，其計(jì)算的結(jié)果顯示在列表的表框中，最終使用戶選擇一條線路時(shí)，能夠?qū)㈩A(yù)測(cè)的結(jié)果顯示在該線路中，以便做好線路的在電網(wǎng)中的具體規(guī)劃，其主要的流程如圖1所示。

圖1 供電半徑計(jì)算流程圖

但是在供電半徑計(jì)算中，只是將大概的范圍進(jìn)行選定，因此在使用中，存在著缺陷，這種城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)方法需要進(jìn)一步研究。

5 最大負(fù)荷利用小時(shí)法

在城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)中，通過(guò)對(duì)已知某一項(xiàng)規(guī)劃進(jìn)行電量的預(yù)測(cè)，采用的方法是最大負(fù)荷利用小時(shí)來(lái)實(shí)行具體的規(guī)劃，并且根據(jù)某一特定歷史發(fā)展在慣性分析中確定詳細(xì)的變化，最終預(yù)測(cè)出具體的變化趨勢(shì)，在P=A/T中，P：一年中最大負(fù)荷，A：年需電量；T：一年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，在觀察年最大負(fù)荷利用數(shù)的變化中，結(jié)合相關(guān)歷史數(shù)據(jù)對(duì)未來(lái)店結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，在隨著第三產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)中，T會(huì)出現(xiàn)遞減的趨勢(shì)。

6 負(fù)荷密度法

在電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)方法中，主要根據(jù)城市各個(gè)產(chǎn)業(yè)的負(fù)荷密度，并且結(jié)合城市規(guī)劃預(yù)期的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)各個(gè)區(qū)域的電量負(fù)荷密度進(jìn)行預(yù)期值的測(cè)定，算出的結(jié)果，乘以各個(gè)區(qū)域的面積，最終得出了負(fù)荷電網(wǎng)的預(yù)測(cè)值。在負(fù)荷密度法中，對(duì)建筑的面積測(cè)量以及用電性質(zhì)評(píng)定是預(yù)測(cè)的最關(guān)鍵因素，提供比較可靠的數(shù)據(jù)分析。在預(yù)測(cè)中結(jié)合相關(guān)的不確定因素，做好城市規(guī)劃的用電量規(guī)劃，按照城市的發(fā)展?fàn)顩r測(cè)定用電水平，提高用電的技術(shù)保障。

三、城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)方法的具體應(yīng)用

在城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)中，根據(jù)“十二五”規(guī)劃對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)，其采用的方法是：回歸法、時(shí)間順序發(fā)、彈性系數(shù)法以及分區(qū)預(yù)測(cè)法，并且結(jié)合歷史的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，做好規(guī)劃的增長(zhǎng)率。對(duì)城市的用電量進(jìn)行預(yù)測(cè)，調(diào)節(jié)全社會(huì)各個(gè)產(chǎn)業(yè)以及統(tǒng)調(diào)負(fù)荷。在預(yù)測(cè)中，表現(xiàn)的結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 對(duì)城市用電量預(yù)測(cè)結(jié)果

因此從表1中可以看出，在“十二五”規(guī)劃中，用電量在逐年的增長(zhǎng)，在此期間，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)有所下降，但是在2020年中，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，城市居民的用電量在快速的上漲。

結(jié)語(yǔ)

在分析了城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)中，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)因素，采用具體的電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，最終為提高我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量水平以及城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的作用，科學(xué)有效的控制了城市電網(wǎng)規(guī)劃，在比較準(zhǔn)確的精度中，提高了用電的質(zhì)量，推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。

[1]王剛，趙劍鋒.城市電網(wǎng)規(guī)劃的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法研究[J].電子世界，2013（28）.

[2]馬建剛，劉紅霞.城市電網(wǎng)規(guī)劃的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法探討[J].電力科學(xué)，2010（36）.

TM72

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.062