電力負荷預測技術(shù)分析與應用

深圳供電局有限公司 廣東深圳 518000

摘要：負荷預測是電力系統(tǒng)合理規(guī)劃與調(diào)度的重要前提，它的準確性直接影響著電網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量的優(yōu)劣。因此如何利用現(xiàn)有資料并合理運用各種預測方法，得到符合實際情況的預測結(jié)果，為電網(wǎng)規(guī)劃提供科學的基礎(chǔ)，是電網(wǎng)規(guī)劃工作者面臨的重要問題。本文簡單闡述電力負荷預測技術(shù)，并通過實例應用加以分析。

關(guān)鍵詞：電力負荷預測；短期預測；長期預測

一、電力負荷預測技術(shù)分析

1.電力負荷預測的基本原理

電力系統(tǒng)的負荷預測是一個較為傳統(tǒng)的研究課題，指的是從氣象、電力系統(tǒng)、經(jīng)濟以及社會等已知情況出發(fā)，并且經(jīng)過對具體數(shù)據(jù)的分析與研究，探究事物間內(nèi)在的聯(lián)系與發(fā)展規(guī)律，對電力系統(tǒng)的負荷發(fā)展進行預先地估計及預測。其基本原理同其他學科的預測原理基本相同，主要是可知性與可能性原理，即預測對象的發(fā)展規(guī)律及其發(fā)展趨勢可以被人們知道的，而且這種發(fā)展規(guī)律具有多種可能性；慣性原理，即指預測對象的發(fā)展是一個連續(xù)統(tǒng)一的過程，未來是現(xiàn)在的繼續(xù)；相似性原理，即現(xiàn)在的狀況與過去的狀況十分相似，性質(zhì)沒有發(fā)生大的變化；反饋性原理，就是將預測的理論值與實際相結(jié)合，在實踐中檢驗之后進行修正，保證了預測的準確性。系統(tǒng)性原理，預測對象是一個完整的系統(tǒng)，它本身有內(nèi)在的系統(tǒng)，與外界聯(lián)系之后又成為一個系統(tǒng)，而且這個系統(tǒng)是動態(tài)發(fā)展的。

2.電力負荷預測方法的分類

按照時間進行劃分，電力負荷預測主要分為以下四種：超短期負荷預測、中期負荷預測、短期負荷預測以及長期負荷預測。其中，超短期負荷預測是以10分鐘到1小時為計算單位來進行監(jiān)控、處理和預測；短期負荷預測如經(jīng)濟負荷分配、水火電協(xié)調(diào)和檢修設備等，是以一年中的月、周、天、小時為計算單位來進行預測的；中期負荷預測如對設備進行大修等，是以5年左右的時間為計算單位來進行預測的；長期負荷預測則是以10年以上的時間為計算單位來進行預測的。本文中的負荷預測主要分析短期預測與長期預測。

二、實例運用

1.概述

隨著城市經(jīng)濟規(guī)模的發(fā)展，深圳供電局有限公司逐步轉(zhuǎn)變成為南方電網(wǎng)獨立子公司。公司的成長也意味著承擔更大的任務和負荷，承擔著深圳市（蛇口除外）的供電任務，供電面積1952.84平方公里。至2013年初擁有客戶254.5萬戶，110千伏及以上變電站214座，主變?nèi)萘?738.2萬千伏安，110千伏及以上輸電線路4111千米，10千伏線路27604千米。

深圳電網(wǎng)是全國供電負荷密度最大、供電可靠性領(lǐng)先、具有省級電網(wǎng)規(guī)模的特大型城市電網(wǎng)，最高供電負荷（1367.5萬千瓦）位居全國第四、南網(wǎng)第一。2012年，建成110千伏及以上變電容量346.2萬千伏安、線路長度145.4千米；全年供電量705.09億千瓦時，為南網(wǎng)五省區(qū)內(nèi)首個突破700億千瓦時的城市電網(wǎng)，連續(xù)8年位居全省第一。

深圳市是我國典型的商業(yè)大城市，其商業(yè)負荷比重大。商業(yè)負荷（其代表性負荷為照明負荷和空調(diào)負荷）是一種社會性、人為特征突出的負荷。受人為因素影響，其變化規(guī)律模糊，隨機分量大，不確定性強。以此同時電力負荷還受諸多環(huán)境影響，深圳地理位置毗鄰海域，氣候情況復雜，進一步增加了電網(wǎng)負荷的隨機分量。深圳電網(wǎng)負荷表現(xiàn)為峰谷差大、工作日/休息日負荷變化大，由此可以看出電力負荷的重要性及復雜性。因此針對負荷連續(xù)增長的嚴峻形勢，公司已經(jīng)采取了積極的應對措施，并從制定電力負荷預警系統(tǒng)，并依據(jù)短期預測和長期預測相結(jié)合的方式成功解決了諸多電力負荷技術(shù)問題。下文以某供電所為列加以分析。

1、電網(wǎng)配電負荷預警系統(tǒng)

為應對某地區(qū)配電系統(tǒng)點多、面廣、管理復雜的現(xiàn)狀，開發(fā)了《電網(wǎng)配電負荷預警系統(tǒng)》，該系統(tǒng)通過線路技術(shù)參數(shù)信息、在裝容量統(tǒng)計、負荷信息、以及線路改造規(guī)劃方案等內(nèi)容提供了有效數(shù)據(jù)支撐。為“大運行”體系和“大規(guī)劃”體系的良好運行提供了保障，同時實現(xiàn)了業(yè)擴報裝受限由定性管理到定量管理，加快了業(yè)擴報裝速度。

該系統(tǒng)優(yōu)化了工作，通過實時監(jiān)測分析參數(shù)信息、負荷信息、在裝容量統(tǒng)計等內(nèi)容，實現(xiàn)了生產(chǎn)、規(guī)劃管理、營銷、應用需求，系統(tǒng)每月定時統(tǒng)計線路出口、最大負荷相關(guān)數(shù)據(jù)、分歧線路在裝容量，并完成了10KV、66KV、220KV和500KV系統(tǒng)千伏路額定載流量、在裝容量、最大負荷等綜合信息實現(xiàn)線路超負荷預警功能，成為電網(wǎng)規(guī)劃、業(yè)擴報裝、運行管理等相關(guān)工作的重要管理手段。截止目前該系統(tǒng)紅色預警達十幾條，橙色預警二十幾條，黃色預警八十條，針對預警信息儲備電網(wǎng)建設項目達100多個。公司依據(jù)實際情況管理規(guī)定當達到黃色預警時報批負荷需各職能部門協(xié)調(diào)會議協(xié)商后確定；當達到橙色預警時報批負荷需事先溝通征得公司生產(chǎn)副總經(jīng)理同意；當達到紅色預警時報批負荷需事先溝通征得公司總經(jīng)理同意。該體系的實現(xiàn)為長期預測提供良好運行提供了先決基礎(chǔ)。

近年來依據(jù)預測系統(tǒng)檢測得出A、B、C供電區(qū)域總負荷不超過300MW，系統(tǒng)性的預判了電力負荷的工況并依據(jù)此方案制定了《220千伏線路停電期間A、B、C地區(qū)控制負荷方案》，該方案得到了良好的運行效果。自2012年12月份以來，A電網(wǎng)全口徑最大負荷先后創(chuàng)出1386兆瓦、1395兆瓦、1410兆瓦、1430兆瓦的新高，但通過良好的預警系統(tǒng)成功制定方案規(guī)避了電力負荷問題所產(chǎn)生的影響。

2、短期預測輔助系統(tǒng)

雖然通過預警系統(tǒng)實施反饋了電力負荷工況，并可以實現(xiàn)長期預測，然而僅僅實時預警系統(tǒng)在實際操作中僅能作為日常運營的參考，而實際現(xiàn)實中電力負荷往往伴隨著天氣、環(huán)境、時節(jié)、大型耗能企業(yè)投產(chǎn)等多種工況，這些工況短期內(nèi)將對系統(tǒng)造成強烈沖擊，如不能準確預測短期事件將無法做出預判并及時處理。

為此供電公司依據(jù)本地實際情況，按月按季節(jié)按事件規(guī)劃了短期預測，并及時做出預判和操作。針對特殊預測是指依據(jù)當時實際情況，做出相應規(guī)劃處理，以解決當前問題。

例如體育館承辦賽，供電公司立刻制定了短期負荷測試方案，并在長期負荷的基礎(chǔ)上追加了體育館大負荷測試方案，以保證賽事期間供用電安全。將場館照明、轉(zhuǎn)播大屏、場館外亮化、空調(diào)、風機、廣播、監(jiān)控等用電設備全部啟用，并對體育館變壓器供配電線路進行了實測，并制定了短期電力負荷配置，從而完好的實現(xiàn)了電力負荷控制并解決了系統(tǒng)問題。

3、用電客戶制度管理系統(tǒng)

供電公司鑒于現(xiàn)狀，公司制定了電網(wǎng)建設“三年發(fā)展規(guī)劃”的總體思路和目標，以“三抓、一創(chuàng)” 為發(fā)展重點，即抓管理責任落實、抓基建標準化建設、抓基建同業(yè)對標和分包隊伍管理。針對大型企業(yè)制定了客戶管理體制，實時監(jiān)測大中型企業(yè)用電情況，針對地方政府全力推進的工程項目實行客戶經(jīng)理制和綠色通道制，及時協(xié)調(diào)解決業(yè)擴報裝中存在的問題；對全市40戶停產(chǎn)、減容的大客戶主動提供恢復用電服務，爭取用戶早用電、多用電；開展售電量前15位工業(yè)企業(yè)走訪活動，及時掌握企業(yè)生產(chǎn)、運營情況以及發(fā)展趨勢，積極提供優(yōu)化用電建議；全面實施獎勵政策，出臺了《城市規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)用電獎勵辦法》，與政府聯(lián)動大力宣傳激勵政策，促進工業(yè)企業(yè)用電量的提升并進一步對用電進行了良好的預判。

4、結(jié)論

供電公司通過建立電力負荷預警系統(tǒng)中實現(xiàn)了電力負荷預判，解決了長期電力負荷問題，并制定相應解決方案。通過電力負荷短期事件預測系統(tǒng)，實現(xiàn)了實時短期預測及長期階段預測完美結(jié)合，解決了諸如全運、高考的系統(tǒng)問題。建立了用電用戶管理體制，為用能實現(xiàn)了良好的預判，通過全方位體系的運行，供電公司在近幾年規(guī)避了多個重要危機并解決了多項難題，具有重要的現(xiàn)實推廣意義。

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