地區(qū)電網(wǎng)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)分析

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）

0 引言

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。

1 負(fù)荷預(yù)測(cè)概述

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。

2 負(fù)荷預(yù)測(cè)的分類及影響因素

2．1 時(shí)間電力負(fù)荷預(yù)測(cè)

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。

2．2 空間電力負(fù)荷預(yù)測(cè)

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。

3 典型負(fù)荷類型

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。

4 地區(qū)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)

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。

4．1 豐水期A地區(qū)負(fù)荷特點(diǎn)

（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 豐水期A地區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)

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。

5 結(jié)語(yǔ)

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。

［1］韋鋼，賀靜，張一塵．中長(zhǎng)期電力負(fù)荷預(yù)測(cè)的盲數(shù)回歸方法［J］．高電壓技術(shù)，2005（2）

［2］張博．地區(qū)電網(wǎng)電力需求預(yù)測(cè)方法研究及應(yīng)用［J］．電源技術(shù)應(yīng)用，2013（8）

［3］康重慶，夏清，張伯明．電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)研究綜述與發(fā)展方向的探討［J］．電力系統(tǒng)自化，2004（17）