配電網規劃中電力負荷預測方法探討

陳棟

摘 要：在電網規劃中，電力負荷的預測發揮著重要的作用。對于整個電力系統的運營來說，電力負荷的預測可以說是基礎，它對電網的規劃和經濟運行有著十分重要的意義。電力負荷預測的準確性直接關系著今后規劃電網的質量。通過對傳統的電力負荷預測方法進行介紹，分析了其中存在的不足之處，并提出了空間電力負荷預測的方法。

關鍵詞：配電網；規劃；電力負荷；預測方法

中圖分類號：TM715+.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）04-0027-02

隨著我國社會經濟的快速發展，各行各業對電力的需求量也越來越大，這就需要國家電力部門對電網進行合理的規劃，以滿足社會對電力的需要。在電網規劃工作中，電力負荷預測發揮著巨大的作用，電力負荷預測的準確性關系著電網規劃的質量。傳統的電力負荷預測方法有電力彈性系數法、外推法等，在運用過程中，這些預測方法對預測人員的原有經驗依賴太大，并且缺乏一定的精確度。在電力事業快速發展的今天，這些傳統的電力負荷預測方法已經顯得“力不從心”。

1 配電網規劃中傳統的電力負荷預測方法

傳統的電力負荷預測方法主要有電力彈性系數法、外推法、用電單耗法、負荷密度法和回歸預測法等。其中，電力彈性系數法、用電單耗法、負荷密度法這幾種傳統的電力預測方法對預測專家的經驗有很強的依賴性，有的甚至是通過一些簡單的變量變化關系來對未來的電力負荷作一個簡單的定向預測，采用這幾種預測方法，會使電力預測的精確度降低。但同時也要看到的是，運用這幾種方法在對中長期電力進行預測的過程中，可以結合電力負荷預測工作人員的經驗，對前一段的電力負荷預測結果進行驗證。傳統電力負荷預測方法中的神經網絡預測法是在神經網絡理論的基礎上進行的，由于神經網絡具有學習的功能，所以，利用這一功能，讓計算機學習包含在歷史負荷數據中的映射關系中，根據這種映射關系，就可以對未來的電力負荷進行預測。在短期的電力負荷預測工作中，神經網絡預測方法可以發揮很大的功效，但是在中長期的電力負荷預測工作中，這種預測方法會影響預測結果的準確性。在傳統的電力負荷預測方法中，還有一種基于數學模型的預測方法，即模糊預測法。這種方法就是利用預測人員的專業知識，根據模糊邏輯，將與電力負荷相關的數據和語言形成一個模糊的規則，由于這種模糊的預測法沒有學習的功能，所以，通過這種預測方法得到的預測結果準確性不高。現在人們常常將模糊預測法和神經網絡預測法相結合進行電力負荷的預測，這樣一來，兩種預測方法實現了互補，從而提高了電力負荷預測的精確度。

以上所講述的就是幾種傳統的電力負荷預測方法。現在，電力部門雖然作了相應的調整，但是這種調整使得電力負荷的具體增長點仍不能完整的體現，而且也不能對低壓電網規劃進行有效的指導。

2 配電網規劃中空間電力負荷預測方法

目前，我國城市化建設速度加快，城市配電網的規劃改造工作也在緊張地進行著。配電網的規劃主要是指在現有規劃的基礎上，對電力負荷的空間分布進行調整。在這里，就需要通過空間負荷的預測方法，結合城市發展的實際情況，對城市電力負荷的空間分布情況進行預測，包括對電力負荷飽和值的預測和對電力負荷增長的時間及空間進行預測。通過對城市電力負荷分布情況的了解來合理布局配電變壓器，對變電站進行合理的規劃，進而對整個城市的配電網進行規劃。在進行空間負荷預測時，可以將所需預測的整個城市分成多個負荷單元區塊，并對這些區塊中的電力負荷進行分類，對電力負荷的性質進行定義。在此基礎上，就可以建立一個完整的數學模型，然后再通過數學模型進行城市配電網電力負荷的預測。

下面對利用這種數學建模進行電力負荷預測的方法、步驟進行詳細的說明。第一步：要根據城市單元區塊的劃分原則對城市的空間負荷進行劃分，這樣做主要是為了對城市中有電力負荷增長的地方進行預測，為城市配電網的規劃提供相應的空間信息。可以說，空間負荷的單元區塊劃分得越精細，電力負荷的預測就會越準確，這為配電網規劃設計提供的信息也就越詳細。對于每一個已經劃分好的單元區塊，相關預測人員應根據城市規劃設計方案，從有關部門那里收集電力負荷的相關歷史資料。第二步：根據城市的發展特點，將其單元區塊分成商業負荷、居民負荷和工業負荷。第三步：對每一個單元區塊的電力負荷性質進行定義，主要的電力負荷性質有負荷新建、負荷半飽和、負荷飽和。

在完成上述工作以后，就要根據不同類型的負荷區塊和不同性質的負荷進行電力負荷的預測。其中，對商業負荷的預測要注意的是，預測的重點區域一般是市政建設場所，還有一些大型商場、寫字樓、娛樂場所等，這些地方的空間負荷容積率非常高。在進行空間負荷的預測中，一定要對這些建筑的新建引起的負荷變化予以重視，并根據城市的規劃設計，選擇適合預測城市到某一預測年份的用電指標，根據這個用電指標進行電力負荷的預測。對居民負荷的預測主要分為三部分，它們分別是：①在那些建成5年或5年以上的建筑區域，居民人數和用電負荷差不多都趨于飽和，在短時間內不會發生太大的變化，所以，對此區域進行負荷預測時，可以用現在負荷乘以與城市經濟發展相匹配的負荷提升系數，這樣就能對其進行電力負荷的預測；②對于那些建成2～5年的建筑區來說，居民人數和居民用電負荷都沒有達到飽和，我們將其稱為半飽和狀態，其負荷有很大的增長空間，進行預測時要根據城市用電的飽和系數進行；③對于那些建成在2年以下的建筑區域，其負荷在短時間內不會發生太大的變化，也可以參照5年以上的建筑區域進行電力負荷的預測。對工業負荷的預測需要注意的是，工業負荷的預測應根據該城市截止到預測年份的工業規劃來進行，要充分結合城市中的工業規劃分布。如果在未來幾年城市的工業沒有明顯的增加，那么，就可以采用工業用電用戶上報的裝容量數據對工業電力負荷進行預測。

依據以上對各種類型、各種性質的電力負荷預測的原則，建立相應的數學模型，最終確定適當的增長系數，可以實現對各個單元區到目標年份的電力負荷進行預測，將各個單元區塊的負荷預測結果進行疊加等方式的處理，就能得到準確的電力負荷數據。根據各個區塊的電力負荷預測結果，就可以為城市的配電網規劃提供更為有利的依據。

3 結束語

本文重點講述的電力負荷的預測方法，就是將城市空間負荷分成多個單元區塊，并對各個單元區塊中負荷的類型和性質進行定義，然后，在這個基礎之上進行電力負荷的預測。這種預測方法可以實現對城市中任意的區塊在任意的預測年份進行電力負荷的預測，在配電網規劃中適應性較強。與傳統的電力負荷預測方法相比，空間負荷預測方法得到的結果更加精確，但同時還應看到的是，它對于各個單元區塊中的信息需求程度也更大。

參考文獻

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〔編輯：曹月〕

Abstract： In the network planning， the power load forecasting plays an important role. For the operation of the entire power system， the power load forecasting can be said is the basis for planning and economic operation of its power grid has a very important significance. Load forecasting accuracy is directly related to the quality of planning for future power grid. Through the traditional power load forecasting method introduced to analyze the place where deficiencies exist， and made a space power load forecasting method.

Key words： distribution network； planning； electric load； forecasting methods