電網規劃中長期負荷預測技術研究

林劍涵

摘 要：本文主要闡述了電力負荷預測的類型、原則、方法，分析了中長期電力負荷預測的特點，研究了當前電力規劃工作存在問題以及中長期電力負荷預測對電網規劃的影響，并以某地區電網發展實例為研究對象，探討了電網規劃中長期負荷預測技術的應用，以期為國家電網的不斷完善與發展提供理論指導。

關鍵詞：電網規劃；中長期負荷；負荷預測

一、電力負荷預測概述

科學的電力負荷預測能夠保障電網的安全、經濟運行，并指導電網的規劃與建設，對于電網發展有著積極的指導作用。要研究電網規劃與中長期電力負荷預測的關系，首先應對電力負荷預測的類型、原則及方法有所了解。

（一）電力負荷預測的類型及原則。電力負荷預測的類型眾多，根據負荷預測的內容可以分為電量預測與電力預測，根據負荷預測時間的不同，則又可以分為超短期預測、短期預測、中期預測以及長期預測，本文主要研究的即為中長期負荷預測。電力負荷預測是一項復雜的活動，需要保證其準確性與科學性，負荷預測方案的執行必須遵循可知性原則、可能性原則、可控制原則、連續性原則、相似性原則、系統性原則、概率推斷原則、反饋原則等一系列原則，并建立完整的電力負荷預測模型，最終得出電力需求的發展趨勢。

（二）電力負荷預測的方法。電力負荷預測的方法較多，較為常用的方法主要包括以下四種：一是負荷密度法，即根據電力負荷數值在單位面積上平均值來得出某地區的電力負荷，該方法較為直觀，易于計算；二是GDP產值電耗法，指通過觀察GDP產值與地區電耗的變化規律來預測某地區的未來電力需求；三是分產業產值電耗法，在負荷預測中分別計算第一、第二、第三產業的電耗，并根據一定時期內綜合電耗的變化規律預測電力負荷；四是人均用電量法，該方法以地區人均用電量為基礎，通過人均用電量的變化趨勢及人口增長速度來進行電力負荷預測。

（三）中長期電力負荷預測的特點。中長期電力負荷預測是指預測年限在5到10年以上，與短期預測相比，中長期預測的不確定性更高，其負荷預測主要包括兩個方面的特點。一方面，中長期預測的樣本數據較少，預測模型的構建更為復雜；由于我國地區級的電力負荷預測尚處于發展階段，5到10年的預測樣本數據極為有限，在預測模型的構建中應充分考慮地區特點。另一方面，預測時間較長，必須對地區社會經濟發展進行科學的預測；由于電網建設的特殊性，還必須考慮該地區地區的地理、氣候、自然災害等影響因素。

二、電網規劃與中長期負荷預測的關系

（一）電網規劃的基本內容。電網規劃是電網建設的前提，科學的電網規劃是保障地區電網安全可靠運行、推動地區經濟發展的基礎。科學的電網規劃需要保障設計電網在規定期限內滿足地區用電需求以及電網發展要求，輸電方式的確定、電網電壓的選擇、電網網絡結構的確定、變電所的布局都屬于電網規劃的內容。具體而言，電網規劃的基本內容可以細化為大型電站的接入規劃、大區電網的主干電網規劃、大區電網間的聯網規劃、城市電網規劃、大型企業的供電規劃等五個方面。

（二）當前電網規劃工作中存在問題。當前，我國電網建設的步伐不斷加快，但是由于地區級的電力負荷預測尚處于起步階段，因此在電網規劃中暴露出諸多問題。首先是城市建設速度的加快造成土地規劃變動頻繁，電網規劃中建設用地得不到保障；其次，電網規劃工作忽略了配電網規劃，由于缺乏有效的理論支撐，配電網規劃的整體質量較低，配電網規劃的科學性亟待提升；另外，分布式能源消納問題日益突出，在用電高峰期，常規能源電站的供電壓力驟增，而新型能源的裝機數量卻居于高位。

（三）中長期負荷預測對電網規劃的影響。面對電網規劃工作中的不足，必須通過引入中長期電力負荷預測來提升電網規劃的科學性，從設計階段解決電網建設中出現的問題。當前我國的社會經濟處于高速發展的時期，電網建設的不確定因素增加，短期電力負荷預測已經難以滿足我國現代化發展的需要，需要借助中長期預測來推動智能電網建設。借助長期電力負荷預測模型，能夠得出電網建設的最優規劃方案，降低電力系統的建設與運行成本，提升配電網的穩定性與安全性，最終實現電力資源的最優配置。

三、電網規劃中中長期負荷預測的實證分析

（一）地區發展概況。該縣級市面積12320km2，人口103萬，轄區四分之一為山地，平原面積約占二分一，地質礦產資源較為豐富。該市經濟在礦產開發產業的帶動下，進過十幾年的粗放式發展，逐步形成了以礦產、冶煉、水泥為支柱產業的經濟發展結構。而礦產、冶煉、水泥均為電力負荷密度較大的生產企業，該市工業用電約占總耗電量的85%，且各項負荷特性指標優，平均負荷率保持在90%左右。近年來，該市城市化進程不斷加快，第二產業所占生產總值比重也逐年提高，地區配電網的日平均負荷率出現一定波動，在這樣的發展背景下，有必要借助中長期電力負荷預測進一步優化電網規劃。

（二）中長期電力負荷預測。該地區的電網規劃需要對2015年至2025年電力負荷進行具體預測，借助地區電力負荷的歷史數據，基于地區經濟發展趨勢，分別使用回歸法、時間序列法、產值單耗法、彈性系數法、分區預測法等常規預測方法，建立了電力負荷預測數學模型，并參考歷史年均增長率，對電網規劃期的全社會和統調用電量進行了預測。而全社會和統調符合的預測則采用最大負荷利用小時數法、分區負荷預測、自然增長加大用戶法等。在得出初始結果后，通過確定高、中、低三種方案的預測結果，并考慮規劃期內可預見的電負荷，對預測結果進行修正最終得出該地區的中長期電力負荷預測結果，見表1。

（三）地區電網規劃。根據中長期電力預測結果可以發現，伴隨著該市社會經濟的快速發展，其統調電量與統調符合呈現逐年增大的趨勢，值得注意的，其最大負荷利用小時經歷從下降到增長再到下降的曲線發展趨勢，這與地區經濟結構的調整是息息相關。參照以上預測結果，需要對地區配電網進行科學的調整，在保障城市用電的基礎進一步提高工業用電標準。配合省級電網規劃，積極建設特高壓輸電網，不斷提高電網裝機容量及電網負荷，推動地區經濟的持續、快速增長。

結語：伴隨著我國現代化建設步伐的加快，電網規劃在電網建設的重要性不斷提升，而科學的電網規劃需要以中長期電力負荷預測提供參考數據，從而選擇電網建設的最優方案。與短期電力負荷預測相比，中長期負荷預測的樣本采集更加困難，預測方法也較為復雜，且影響因素眾多，在具體的預測過程中，必須聯系到地區社會經濟的發展現狀，最終得出科學的中長期電力負荷預測結果。

參考文獻：

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