陳 智 倪 山
(國(guó)網(wǎng)成都供電公司電力調(diào)度控制中心,四川 成都610041)
近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,用戶對(duì)于電力的需求也在不斷增大,在某些地區(qū)出現(xiàn)了電力資源供不應(yīng)求的局面。由于電能生產(chǎn)—輸送—消耗均在同時(shí)完成,不能大量?jī)?chǔ)存,只有根據(jù)不同地區(qū)的負(fù)荷情況進(jìn)行合理規(guī)劃,才能實(shí)現(xiàn)電力的供需平衡,從而降低發(fā)電成本,保證可靠供電,提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
負(fù)荷表征著電力系統(tǒng)中電力的需求量,而需求量指的是電能的時(shí)間變化率,即功率。電力系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)有2個(gè)方面的內(nèi)容:對(duì)未來(lái)功率的預(yù)測(cè)、對(duì)未來(lái)用電量的預(yù)測(cè)。對(duì)功率的預(yù)測(cè)可以決定輸電與配電設(shè)備的容量,而對(duì)用電量的預(yù)測(cè)將決定應(yīng)安裝什么種類的發(fā)電機(jī)組。
時(shí)間電力負(fù)荷預(yù)測(cè)可分為超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)、短期負(fù)荷預(yù)測(cè)、中期負(fù)荷預(yù)測(cè)、長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)這4種類型。
空間電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是對(duì)供電范圍內(nèi)將來(lái)電力負(fù)荷的地理位置、大小的預(yù)測(cè),以及對(duì)固定范圍內(nèi)電力負(fù)荷時(shí)間、地域分布的預(yù)測(cè)??臻g電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是電網(wǎng)規(guī)劃的基本依據(jù),依據(jù)結(jié)果來(lái)確定電力設(shè)備的容量及分布,可提高電網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性。空間負(fù)荷預(yù)測(cè)不光能預(yù)測(cè)未來(lái)負(fù)荷的大小,還能得出其具體的地域分布,可滿足電網(wǎng)管理由粗放型向精益化轉(zhuǎn)變的需求??臻g負(fù)荷預(yù)測(cè)所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息來(lái)源很廣,門類性質(zhì)不同,但都會(huì)不同程度地影響著目標(biāo)的確定、預(yù)測(cè)模型的建立、預(yù)測(cè)方法的提出或選用、預(yù)測(cè)結(jié)果的精度評(píng)判。
典型負(fù)荷類型包括城市民用型負(fù)荷、農(nóng)村型負(fù)荷、商業(yè)型負(fù)荷、工業(yè)型負(fù)荷等,不同負(fù)荷類型的發(fā)展變化規(guī)律也不盡相同。具體如下:
(1)隨著居民家用電器的不斷增多,城市居民的電力負(fù)荷不再以照明負(fù)荷為主。
(2)農(nóng)村型負(fù)荷的季節(jié)性變化比較強(qiáng)。
(3)商業(yè)型負(fù)荷會(huì)影響到晚高峰。
(4)工業(yè)負(fù)荷受氣象因素影響較小,但由于夜間大型工業(yè)負(fù)荷減少,其間負(fù)荷增長(zhǎng)率會(huì)降低。
分析研究影響電力負(fù)荷構(gòu)成的因素對(duì)于提高電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性是非常重要的,尤其是能提高電力系統(tǒng)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的能力。
根據(jù)多年積累的數(shù)據(jù)及其分析,A地區(qū)豐水期主要受溫度影響,同時(shí)也受濕度及降水影響。通常夏季溫度在25~36℃之間,濕度在50%~95%之間,高溫天氣一般出現(xiàn)在7月下旬至9月上旬近2個(gè)月,在此期間高溫、高濕天氣持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng),并伴有降水過(guò)程,甚至?xí)l(fā)洪澇災(zāi)害。
(1)負(fù)荷主要受溫度影響,同時(shí)受降雨影響。A地區(qū)夏季降溫負(fù)荷對(duì)溫度的敏感點(diǎn)為27℃,進(jìn)入27℃后最高溫度每上升1℃,便會(huì)導(dǎo)致最高負(fù)荷增加10萬(wàn)kW。30℃時(shí)降溫負(fù)荷對(duì)溫度進(jìn)入高敏感區(qū),此時(shí)若發(fā)生大的降水,則溫度驟降,在小水電大發(fā)和降溫負(fù)荷驟減的影響下,系統(tǒng)負(fù)荷迅速下降。
(2)溫度升高造成峰、谷差明顯增大,負(fù)荷率隨之下降。
(3)最高溫度對(duì)日電量影響明顯。最高溫度每上升1℃,日電量增加約163萬(wàn)kW·h。
4.2.1 最高負(fù)荷預(yù)測(cè)
目前,我們所采取的方法仍為增幅法,并以最高負(fù)荷與持續(xù)高溫天數(shù)的規(guī)律圖進(jìn)行校驗(yàn)。用平均增幅法預(yù)測(cè)2014年豐水期最高負(fù)荷,公式如下:

式中,Pmax為今夏最高負(fù)荷;Pmax′為去夏最高負(fù)荷(初步還原值);K為主網(wǎng)最高負(fù)荷年增長(zhǎng)率。
由于歷年最高負(fù)荷增幅較為離散,因此取用歷年來(lái)豐水期電量的平均增幅14.8%作為今年最高負(fù)荷增幅,取2013年豐水期還原后最高負(fù)荷262萬(wàn)kW作為基準(zhǔn),得出2014年豐水期的最高負(fù)荷為:(1+14.8%)×262=300萬(wàn)kW。
4.2.2 最高負(fù)荷校驗(yàn)
4.2.2.1 基準(zhǔn)負(fù)荷
基準(zhǔn)的選取遵循以下2個(gè)原則:溫度在27℃以下,水情應(yīng)與7—9月相當(dāng)。2010—2013年最高負(fù)荷表如表1所示。

表1 2010—2013年最高負(fù)荷表
平均增幅為:(26.86%+4.68%+6.23%)/3=12.59%。
2014年基準(zhǔn)負(fù)荷為:(1+12.59%)×199.6=225萬(wàn)kW。
4.2.2.2 與高溫持續(xù)天數(shù)對(duì)應(yīng)的最高負(fù)荷
圖1為最高負(fù)荷與持續(xù)高溫天數(shù)的規(guī)律圖,從圖中可以看出,A地區(qū)夏季高溫一般持續(xù)5~9天,即灰色柱狀區(qū)域,因此2014年豐水期最高網(wǎng)供負(fù)荷出現(xiàn)在265~305萬(wàn)kW之間的幾率最高。

圖1 最高負(fù)荷與持續(xù)高溫天數(shù)的規(guī)律圖
2014年豐水期最高負(fù)荷預(yù)測(cè)值為300萬(wàn)kW,既是計(jì)算結(jié)果,也符合調(diào)度部門迎峰度夏的分析著眼點(diǎn)——系統(tǒng)安全,因?yàn)檫x取較高負(fù)荷值作為迎峰度夏的目標(biāo)進(jìn)行分析,能更充分地暴露系統(tǒng)的不足。
本文首先對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)行了概述,對(duì)電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)進(jìn)行了系統(tǒng)的分類,并詳細(xì)說(shuō)明了影響負(fù)荷預(yù)測(cè)的關(guān)鍵因素,然后結(jié)合我國(guó)A地區(qū)豐水期負(fù)荷特性和影響因素對(duì)其進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)結(jié)果與校驗(yàn)值相符。
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