空間負荷預(yù)測在某縣城核心區(qū)負荷預(yù)測的應(yīng)用

文/楊樂

1 引言

本文基于某縣城總體規(guī)劃（2016-2020），采用美國加州WLSL星能電氣有限公司和重慶星能電氣有限公司開發(fā)的《CEES供電網(wǎng)計算分析輔助決策軟件-空間負荷預(yù)測子系統(tǒng)》，對某縣城核心區(qū)進行空間負荷分布預(yù)測應(yīng)用。

2 計算流程

本文采用的是一種基于飽和負荷密度的空間負荷預(yù)測方法，自下而上對某縣城規(guī)劃區(qū)域進行負荷預(yù)測。其計算流程如下：

第一步，分區(qū)及土地使用類的劃分。

根據(jù)城市規(guī)劃，將規(guī)劃區(qū)域按大區(qū)-中區(qū)-小區(qū)的順序進行地塊劃分。通過分區(qū)預(yù)測負荷增長的位置,為配電網(wǎng)規(guī)劃提供空間信息；再根據(jù)城市規(guī)劃用地性質(zhì)劃分標準確定每個小區(qū)的用地性質(zhì)。

第二步，負荷指標確定及分區(qū)負荷預(yù)測。

通過實地調(diào)研，以同類型區(qū)域指標為參考，確定規(guī)劃區(qū)域各類型小區(qū)的飽和密度和系數(shù)指標，對小區(qū)的負荷進行預(yù)測，得到各小區(qū)的負荷分布情況，其計算公式下所示。

式中，Li為第i 個小區(qū)的負荷預(yù)測值；Si為第i個小區(qū)的用地面積；Ri為第i個小區(qū)的需用系數(shù)；Pi為第i個小區(qū)的遠期負荷密度。

第三步，總量負荷預(yù)測及預(yù)測結(jié)果校核。

考慮同時率后將規(guī)劃區(qū)所有類型小區(qū)進行累加得到負荷總量預(yù)測結(jié)果。用人均電力、負荷密度等指標對預(yù)測結(jié)果進行校核。

3 負荷分類

根據(jù)本次規(guī)劃中提供的某縣城基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，確定負荷分類采取規(guī)劃部門按用地性質(zhì)分類法，最終確定規(guī)劃區(qū)用地分為十二類：一類居住用地、二類居住用地、工業(yè)用地、商業(yè)金融用地、行政辦公用地、醫(yī)療衛(wèi)生用地、教育科研用地、文化娛樂用地、對外交通用地、公共服務(wù)設(shè)施用地、倉儲用地和發(fā)展用地。

4 規(guī)劃用地劃分

為滿足10kV配電網(wǎng)規(guī)劃的需要，并使負荷分布結(jié)果更接近實際情況，以某縣城總體規(guī)劃（2016-2020）為基礎(chǔ)，對其進行了細致的用地劃分。

4.1 大區(qū)劃分

本次規(guī)劃區(qū)范圍為某縣城，將其總體規(guī)劃（2016～2020）區(qū)域作為一個大區(qū)，總用地面積為32.779 km2。

4.2 中區(qū)劃分

中區(qū)劃分主要依據(jù)城區(qū)發(fā)展的實際情況，兼顧地理條件情況。某縣城規(guī)劃區(qū)共分為5個中區(qū)，即城北區(qū)，面積約5.563km2；城東區(qū)，面積約7.493km2；城中區(qū)，面積約5.104 km2；城西區(qū)，面積約7.380km2；城南區(qū)，面積約7.237km2。

表1：某縣城不同性質(zhì)用地遠景年用電負荷指標

4.3 小區(qū)劃分

按照不同用地性質(zhì)劃分，每個小區(qū)只包含一種用地性質(zhì)，并對小區(qū)逐一編號，共劃分有297個小區(qū)，一個小區(qū)即為一個地塊。

5 負荷現(xiàn)狀

通過對某縣城區(qū)域內(nèi)各地塊占地面積和現(xiàn)狀（2016年）負荷數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，全縣負荷為136MW，按占地面積的平均負荷密度約7.18MW/ km2。縣城區(qū)域內(nèi)現(xiàn)狀（2016年）負荷主要集中在縣城中心的商業(yè)集中地區(qū)和南部城郊結(jié)合部位的工業(yè)集中地區(qū)，這些地區(qū)大部分地塊按占地面積的平均負荷密度達到20～40 MW/ km2，部分地塊達到40～70 MW/km2。

6 負荷指標確定

利用負荷密度指標的方法進行負荷預(yù)測，為了使負荷密度指標能夠代表未來發(fā)展情況，以負荷現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果為基礎(chǔ)，參考經(jīng)過充分發(fā)展城市同性質(zhì)用地的負荷密度情況，確定規(guī)劃區(qū)內(nèi)各性質(zhì)用地遠景年負荷密度指標如表1所示。

7 空間負荷預(yù)測

某縣城總體規(guī)劃中土地開發(fā)的時序為：

（1）2017年～2020年，沿昭陽大道向東擴至興盛路，沿綠汀大道向南擴至邵水河邊，縣城向東發(fā)展。預(yù)計增加縣城面積6km2，2020年縣城總面積約19km2。

（2）2020年～2025年，沿綠汀大道向南擴至民旺路，縣城向南發(fā)展。預(yù)計增加縣城面積9 km2，2025年縣城總面積約28 km2。

（3）2025年～2030年，依據(jù)某縣縣城規(guī)劃，某縣城向北擴至上瑞高速旁，向南擴至民旺路，向東擴至軟塘路，向西擴至虹橋路，縣城總面積約32km2。

按照上述開發(fā)時序，依據(jù)某縣城總體規(guī)劃中的地塊性質(zhì)劃分和各用地負荷指標，某縣城2020年、2025年和遠景年（2030）的空間負荷預(yù)測結(jié)果如圖1-3所示。從這三張圖可以看出：某縣城現(xiàn)有負荷穩(wěn)步增長；新增負荷首先出現(xiàn)在新建公路旁，逐步向公路的周邊擴張。

遠景年某縣城負荷預(yù)測結(jié)果約410MW，按占地面積的平均負荷密度為14.9MW/km2。

8 預(yù)測結(jié)果校核

采用平均負荷密度和占全縣負荷比重兩項指標對遠景年的負荷預(yù)測結(jié)果進行校核。

8.1 平均負荷密度

根據(jù)《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》，A類供電區(qū)域的規(guī)劃水平年負荷密度為15-30MW/ km2；B類供電區(qū)域的規(guī)劃水平年負荷密度為6-15MW/ km2; C類供電區(qū)域的規(guī)劃水平年負荷密度為1-6MW/ km2。從規(guī)劃水平年的負荷密度和行政級別來看，某縣城達到B類供電區(qū)域標準，規(guī)劃遠景年負荷密度為14.9MW/ km2與其供電區(qū)域劃分標準相適應(yīng)。

8.2 占某全縣負荷比重

2016年，某全縣統(tǒng)調(diào)負荷為285MW，其中某縣城負荷為136MW，占全縣負荷的比重為47.7%。規(guī)劃遠景年，某全縣統(tǒng)調(diào)負荷預(yù)計達到775MW，某縣城空間負荷預(yù)測得到的規(guī)劃負荷為410MW，占全縣負荷的比重為52.9%，考慮城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程，縣城負荷增速大于農(nóng)村負荷增速的趨勢將持續(xù)，遠景年縣城占全縣負荷的比重較2016年提高約五個百分點較合理。

9 結(jié)語

本文以基于飽和密度法對某縣城核心區(qū)空間負荷預(yù)測為實例，闡述了飽和負荷密度的空間負荷預(yù)測的詳細過程，并通過和預(yù)測結(jié)果的校核，與規(guī)劃遠景結(jié)論相吻合，從而達到了實際應(yīng)用的目的。該預(yù)測方法不僅能對負荷總量進行預(yù)測，還可以知道分區(qū)負荷的空間分布，為城市合理安排電網(wǎng)建設(shè)進場提供了依據(jù)。

圖1：各地塊2020年負荷分布情況圖

圖2：各地塊2025年負荷分布情況圖

圖3：各地塊2030年負荷分布情況圖