城市規劃電力負荷預測方法及應用

王 偉

（國網河南鞏義市供電公司，451200）

負荷預測工作要求具有很強的科學性，按照作用的不同，分為系統電力負荷預測（電量、負荷預測）和空間電力負荷預測（負荷分布預測）。系統電力負荷預測屬于戰略預測，它決定了未來規劃區對電力的需求量和未來規劃區電網的供電容量，對規劃區供電電源點的確定和發電規劃具有重要的指導意義。空間電力負荷預測是對負荷分布的地理位置、時間和數量進行的預測，它是高壓變電站選址定容的基礎，其準確性決定了電網規劃方案的可操作性和適應性。

電力負荷預測方法有多種，但由于所需的數據難以得到或由于預測模型存在不適應性，針對某一具體規劃區域而言，可供選擇的預測方法并不很多。

比例系數增長法——假定規劃區今后的電力與過去有相同的增長率，用歷史數據求出比例系數，按比例預測未來發展。

彈性系數法——由規劃區以往的用電量和國民生產總值分別求出它們的平均增率。

回歸模型預測法——根據負荷過去的歷史資料，建立可以進行數學分析的數學模型，對未來的負荷進行預測。從數學上看，就是用數理統計中的回歸分析方法，即通過對變量的觀測數據進行統計分析，確定變量之間的相互關系，從而實現預測的目的。

灰色理論法——該方法就是對在一定輻值范圍、一定時區內變化的灰色量，通過一定的數據處理技術，尋找出比原始數據有更強變化規律的新的數據數列，進而建立一定數學模型進行預測的方法。

負荷密度指標法——根據規劃區各地塊的用地性質，采用與其它地區類比的方式確定規劃地塊單位建筑面積或單位占地面積的負荷大小，進而對規劃區負荷加以預測的方法。

按照分析城市規劃提供資料有以下特點：

（1）規劃部門提供了相對比較詳細的用地規劃。

（2）規劃發展新區，歷史數據比較匱乏。

（3）規劃區對負荷分布預測要求較高。

綜上所述，對城市進行空間負荷分布預測采用負荷密度指標法：

（1）根據收集到的用地信息對規劃區進行負荷分類。

（2）對規劃區進行用地劃分。

（3）根據規劃區詳細控制規劃，參考各行業負荷密度指標調查結果，確定各小區相應行業的飽和負荷密度指標。

（4）根據調查各行業負荷指標的選取結果，進行負荷分布預測，并統計總負荷及分類負荷。

1 以鞏義市城市負荷預測為例

負荷分區：

由鞏義市規劃區詳細控制規劃可知，規劃區土地利用主要包括居住、商業、酒店賓館、公共設施、文化娛樂、療養用地、綠地（需根據實際情況描述）等用地。本次規劃采取規劃部門按用地性質分類法，并進行了一定的處理，最終確定負荷分為8類：居?。ǘ惥幼。?、商業服務業設施（商業設施、商務設施、娛樂康體、公用設施營業網點、其他服務設施）、公共設施（行政辦公、文化設施、教育科研、體育館、醫療衛生、社會福利設施、文物古跡、宗教設施）、工業（一類工業、二類工業、三類工業）、交通設施（城市道路、綜合交通樞紐、交通場站、其他交通設施）、綠地（公園綠地、防護綠地、廣場綠地）、物流倉儲用地（一類物流倉儲、二類物流倉儲）、公用設施等。

為滿足下一步進行中低壓配電網規劃的要求，并使負荷分布結果更接近實際情況，對鞏義新城規劃區進行了細致的用地劃分。用地分為大區、中區和小區三個層次。

（1）大區劃分：根據鞏義新城規劃區規劃結構，將其分為5個大區，分別為中心城區、河洛分區、康店分區、永安分區、豫聯分區。

（2）中區劃分：中區的劃分主要依據規劃區的功能布局和主干街道自然形成的區塊情況進行，使中區的劃分與地理條件基本相符。規劃中為了有效的進行實施和規劃范圍的開發建設，在規劃范圍內將大區中心城區劃分為 6 個中區（A001、A002、A003、A004、A005、A006），大區河洛分區劃分2個中區（B001、B002），大區康店分區劃分為2個中區（C001、C002），大區永安分區劃分為 2 個中區（D001、D002），大區豫聯分區劃分為2個中區（E001、E002），每個中區都分出若干小區。

（3）小區劃分：按照不同性質用地分類，在鞏義市規劃區范圍內按照街塊以及用地性質劃分出了1020個用地小區，每個小區中只包含一種性質的用地，且只屬于一個中區，并對每個小區進行詳細的編號。

小區的劃分是負荷分布預測的基礎，小區劃分完成后，根據各小區的負荷密度指標，經計算即可得到負荷分布情況。根據負荷分布可以統計出各分區的最大負荷預測值，在此基礎上，考慮了各分區最大負荷之間的同時率后，可以得到規劃區總負荷。

2 負荷指標確定

利用負荷密度指標的方法進行負荷預測，必須要確定每一類負荷的用電負荷密度參考指標。為了使負荷密度指標能夠代表未來發展情況，對已經經過了充分發展的同類型負荷的負荷密度情況進行調查，并以這些負荷密度指標作為規劃區負荷密度指標設置的主要依據。同時，對于地區特點明顯的一些分類，如工業和居住等再結合本地的實際情況進行設置。

規劃區內不同性質用地的發展定位不盡相同，從而導致各類負荷密度指標不同，因此需要對各類負荷的用電指標分別進行詳細的調查分析并確定最終的選取結果。

2.1 居住用地

經調查，結合規劃區實際情況以及《城市電力規劃規范》對居住用電20～60W/m2的規定，確定規劃區二類居住用地指標為40W/m2。

2.2 商業金融用地

根據規劃區商業職能的區別，將其商業劃分為：商業設施、商務設施、娛樂康體、公用設施營業網點、其他服務設施。

結合規劃區實際情況，以及《城市電力規劃規范》對商業金融用電30～120W/m2的規定，確定商業用地指標。

2.3 公共設施用地

規劃區的公共設施用地包括行政辦公、教育機構、文化設施、體育、醫療衛生、社會福利設施、文物古跡、宗教設施、道路廣場等多方面。

（1）市政設施用地

其負荷密度指標按占地面積計算，參照《城市電力行業規范》的相關規定，用地負荷高、中、低指標分別取為60、50、40W/m2。

（2）道路廣場用地

區內道路廣場用地主要用于安排道路和停車場，其負荷密度指標按占地面積計算，參照《城市電力行業規范》的相關規定，用地負荷高、中、低指標分別取為 3、2、1W/m2。

結合規劃區實際情況最后確定公共設施用地指標。

3 負荷預測結果

根據以上各種不同性質用地的負荷密度指標的設置結果，結合新區用地規劃的實際情況，利用城網規劃軟件的負荷預測模塊，應用小區負荷密度指標法，得到各小區的具體負荷分布預測結果。

經計算規劃區總負荷為2642.86MW，考慮同時率后為2114.28MW，平均負荷密度為30.2MW/km2，不考慮綠地面積后平均負荷密度為28.73MW/km2。其中豫聯集團所占面積為5.553km2，目前豫聯集團負荷為700MW,預計遠景年豫聯負荷將達到800MW，由于豫聯集團對規劃區影響較大，所以去除豫聯集團影響外，規劃區遠景年負荷為1842.29MW，考慮同時率后為1289.99MW，平均負荷密度為20.02MW/km2，不考慮綠地面積后平均負荷密度為21.93MW/km2。

4 負荷預測結果校核

完成遠景負荷預測之后，現對負荷預測結果采用人均綜合電量、人均生活電量和負荷密度三個指標進行校核。