負荷預測在縣級電網規劃中的應用

李佐君

摘 要：縣級電網受到供電電量與供電范圍的影響，其供電預測也受到多個方面的限制，與其他規模的電網情況不一致，縣級電網的負荷對于電網建設有著重要的意義。文章從縣級電網規劃中的負荷預測內涵出發，挖掘電網規劃中負荷預測的問題與方法，對負荷預測進行綜合論述。

關鍵詞：電網規劃；負荷預測；電力平衡分析

前言

在縣級電網規劃過程中，如何做到科學、高效的負荷預測對于電網建設有著重大的意義，是當前電網建設中重要的研究方向，具有明顯的經濟效益。在縣級電網規劃過程中，常常會遇到電網覆蓋范圍小，供電量有限等問題，因此縣級電網規劃地負荷預測具有區域的獨特性。論文在概述負荷分類的同時，對縣級電網規劃的負荷預測特點進行分析，科學進行電網規劃設計，完善負荷預測的應用。

1 電力負荷的分類

電網規劃中的負荷預測指的是運用多種方法對電網規劃中的各項電力指標和性能進行科學的監測，并對電網使用負荷進行科學預測。負荷預測是電網規劃建設的重要工作，也是電力系統建立與完善的有效依據。當然，只有明確負荷的分類，才能進行負荷預測。電網規劃中的負荷可以大體分為以下幾種。

1.1 依照物理性能

可以分為有功負荷和無功負荷。有功負荷把電能轉換成其他能量，是用電設備實際消耗的功率；無功負荷一般由電容或電感等儲能元件引起，是電力負荷中不做功的部分。在電力系統規劃中不僅要考慮有功負荷的電力平衡，還需進行無功平衡，并對無功問題進行分析。

1.2 依照電力中斷后的損失程度

可以分為一、二、三級負荷。一級負荷指的是在斷電后發生嚴重后果，可能導致巨大的經濟損失與人員傷亡的負荷，出現設備損壞以及對生產秩序造成影響，帶來不可估量的經濟損失；二級負荷指斷電后能夠影響生產，給人民的正常生活帶來不便的負荷；三級負荷對于人們生活和生產影響不大，主要為小幅度、短時間的斷電情況，對于經濟影響不大。

2 負荷預測方法與特點分析

掌握好負荷預測的方法和特點是實現電網規劃負荷預測應用的關鍵環節。一般來說，這些方法和特點是落實規劃應用的根本參考。

2.1 當大用戶比重大時負荷預測方法

大用戶指的是用電比重特別大的用戶，一般來說，縣級電網的大用戶數目較少，但不排除增加的可能性。這種負荷預測方法可以分為大用戶加增長率法和大用戶加外推法。大用戶加增長率法的負荷預測方法是根據市縣每年的用電增長率，與國民經濟發展共同進行分析預測。在一般條件下可以建立數學模型對縣級電力進行增量負荷預測。除了增量電力負荷預測建模外，還可以針對性地對部分耗電較多的用戶進行規模和耗能預測，才能更高效地把握住市縣的電力增長率。需要注意的是，這種負荷預測的電量起始是不包括大用戶用電量的。而大用戶加外推法是對市縣的年用電量進行數學建模和數理回歸分析，實現負荷預測。尤其是近年來我國電力負荷的不斷增大，使數理回歸函數呈上升趨勢，導致外推預測負荷值逐漸變大，需要我們建立數學模型，分析未來的用電負荷。大用戶加外推法特點是建立數學模型和數理回歸分析，對電量總體進行預測。

2.2 用戶密度預測法

通常來說，用戶密度預測法對于電力分析可以分為負荷基本飽和區、負荷半飽和區、開發區。這三者代表著不同的電力用戶密度。負荷基本飽和區在市縣的分布為老城區，老城區規劃建設基本固定，在一定時間內電力負荷增長不大，因此老城區的電力負荷預測可以根據近年的電力負荷進行分析；負荷半飽和區一般是新城區，新城區承擔著城市規劃建設的重點，負荷的構成以及種類繁多。新城區存在著很多“不穩定”因素，“不穩定”因素指的是在新城區建設中極有可能出現大用戶，此時負荷波動較大，也給縣級電網規劃帶來不穩定因素。開發區是城市規劃的重點地區之一，由于地處開發地段，主要以工業電力負荷為主要電力負荷，負荷預測方向和范圍較為明確。與此同時，開發區電力負荷基數小，存在電力使用的不穩定性，對于負荷預測工作是一種挑戰。用戶密度預測法的特點是根據市縣用戶密度以及未來的密度進行分析，根據不同的密度進行不同的負荷預測，實現電網的規劃的高效性。

3 負荷預測在縣級電網規劃中的應用

總體來說，縣級電網規劃規模不大，但負荷預測工作仍然是一項非常系統的工作。由于其涉及知識面廣、運用預測方法多，初步總結出以下預測步驟和應用。

3.1 明確負荷預測的目的

在電力負荷預測工作中，首先要明確負荷預測的目的。因為有一個明確的預測目的才能實現電網規劃建設，擬定科學的負荷預測計劃。特別是在明確負荷預測目的時，需要收集近年來市縣電力使用情況，確定資料的收集方式和收集范圍，不同的用戶密度、用戶情況采用不同的負荷預測方法，這個前期工作對于電網規劃建設作用非常之大。

3.2 負荷預測資料整理應用

對電網規劃建設中的負荷預測數據進行收集整理，對城市整體人口、電量使用總量、居民消費水平、市縣資源情況等具體資料進行整理。大用戶資料上交電力主管部門進行電力負荷的總體規劃，衡量各項資料指標，反映電力電量的平衡分析。在資料整理應用過程中，如果遇到不完整資料的情況，可以采取前后分析法對負荷預測資料進行分析，實現采集資料的可預測性。負荷預測工作中的多元化資料收集方式的應用，能夠在很大程度上促進資料多元化收集方式的革命。

3.3 建立數學模型和數理回歸分析

負荷預測必須建立數學模型和數理回歸分析，也是綜合多個統計資料進行規律總結的結果。當然，由于市縣電力使用情況具有地域性，不可能保證每一個地區密度都一致，必須根據不同的地區建立不同的數學模型，這也是數學建模分析重要的一步。與此同時，如果存在負荷變化較大的情況，不能確定最佳的模型時可以綜合選用幾種模型，預測后選出最佳的模型即可，數理回歸分析也是如此。

3.4 電力總量的平衡分析

當資料處理完畢后，根據市縣的負荷預測結果可以對電力總量進行平衡分析，也是相同情況下不同地區供電負荷預測的有效方法。電力電量平衡分析是負荷預測在電網規劃中的重要應用，它反映了縣級電網規劃的總體情況。電力總量的平衡分析建立在負荷預測結果的基礎上，但是又能夠反饋該地區的電網建設情況，對地方電源的建設情況進行確定。特別是一些特殊的地區，水力、風力等資源豐富，電力負荷預測工作囊括這些工程進度、工程效應，把不穩定的負荷預測因素掌握在電網規劃建設中，改善電力總量平衡分析，才能把握住高效的負荷預測，實現負荷預測在電網建設規劃中的應用。

4 結束語

負荷預測對于電網規劃建設的意義重大，也是一項影響較大、投入巨大的系統工程。縣級電網規劃建設中的負荷預測具有地方的獨特性，這要求我們電網規劃建設工作人員科學、系統地收集市縣的電力使用資料，根據負荷預測的方法和特點，建立數學模型和數理回歸分析曲線，對電網建設進行合理規劃，實現電網建設中的負荷預測應用。

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