城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法及其應(yīng)用研究

張大猛

（國網(wǎng)四川省電力公司南充供電公司，四川 南充 637000）

城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法及其應(yīng)用研究

張大猛

（國網(wǎng)四川省電力公司南充供電公司，四川 南充 637000）

本文介紹了電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測，討論了電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法，研究了城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法的具體應(yīng)用。

城市電網(wǎng)規(guī)劃；負(fù)荷預(yù)測；應(yīng)用

在城市供電企業(yè)中，電力負(fù)荷預(yù)測是最重要的任務(wù)之一。因此在電網(wǎng)企業(yè)中需要進(jìn)一步提高電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量，通過對電力負(fù)荷預(yù)測的概念以及電力負(fù)荷預(yù)測的分類和方法的研究，根據(jù)電網(wǎng)在規(guī)劃中遇到的具體問題進(jìn)行探討，分析該電網(wǎng)在具體應(yīng)用中的價值，提高我國城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測技術(shù)，改善電力供應(yīng)的質(zhì)量。

一、電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測

1電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測的概念

電力負(fù)荷預(yù)測主要是以電力負(fù)荷作為具體的對象在電網(wǎng)企業(yè)中進(jìn)行預(yù)測，在規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測中，主要預(yù)測的方向是對未來電力需求量的預(yù)測、對未來用電量的預(yù)測以及對符合曲線的預(yù)測。在城市電網(wǎng)規(guī)劃中，通過對未來電力負(fù)荷的時間分布和空間分布，在電力系統(tǒng)的應(yīng)用中為電力的規(guī)劃以及運(yùn)行提供了科學(xué)的決策依據(jù)。

2 電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測的分類

通常在電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測中主要是按照時間的順序進(jìn)行分類的。（1）長期負(fù)荷預(yù)測，一般是在10年以上并且以單位為預(yù)測進(jìn)行分類的，它主要應(yīng)用于制定電力系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)劃，在城鄉(xiāng)電網(wǎng)工作中能夠帶動電網(wǎng)的發(fā)展、能源平衡、電力盈余調(diào)劑并且提供更可靠的依據(jù)。在長期電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測中，主要是根據(jù)5年規(guī)劃進(jìn)行同步實(shí)施，主要的目的是帶動經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，推測電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)期的結(jié)果。（2）中期負(fù)荷預(yù)測：一般是5年左右為一個單位進(jìn)行規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測。（3）短期負(fù)荷預(yù)測：是指在1年以內(nèi)，主要是以月、周、以及天為單位進(jìn)行的負(fù)荷預(yù)測，并且做好調(diào)度計(jì)劃。（4）超短期負(fù)荷預(yù)測：主要針對1h或者是若干min的負(fù)荷，在電網(wǎng)用于安全監(jiān)視、預(yù)防控制以及緊急狀態(tài)的電力系統(tǒng)處理。

二、電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法

1 電力彈性系數(shù)法

在電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法中，電力彈性系數(shù)法是指用電量的年增長率與國內(nèi)生產(chǎn)總值平均年均增長率的比值，在彈性系數(shù)中預(yù)測未來年份的彈性系數(shù)，以及國民生產(chǎn)總值的增長率，最終使得電力需求的增長率得到提高。在電力彈性系數(shù)中，重要的是調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，最終使電力單位產(chǎn)值的電耗不斷的增加甚至減少，但是在電力彈性系數(shù)中由于預(yù)測的機(jī)構(gòu)可信度不夠高，這就造成遠(yuǎn)期規(guī)劃粗線條的負(fù)荷預(yù)測不夠合理。

2 用電單耗法

在電網(wǎng)企業(yè)中，用電量=產(chǎn)品產(chǎn)量×產(chǎn)品的單位耗電量。但是在使用單耗法中需要進(jìn)行大量的細(xì)致統(tǒng)計(jì)工作，由于在實(shí)際應(yīng)用中很難遇到比較準(zhǔn)確的用電單耗，這就增強(qiáng)了工作量。通常在電力負(fù)荷預(yù)測中主要針對第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)以及第三產(chǎn)業(yè)進(jìn)行用電量的消耗。在規(guī)劃中使用產(chǎn)值單耗法，使得遠(yuǎn)期預(yù)測和長期預(yù)測可以同時進(jìn)行，在預(yù)測中主要是準(zhǔn)確的地確定產(chǎn)值單耗指標(biāo)。另外需要對國民生產(chǎn)總值的增長目標(biāo)以及人口的發(fā)展政策進(jìn)行預(yù)測。在產(chǎn)值單耗中，一般是根據(jù)歷史的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并且結(jié)合相關(guān)的因素，綜合的分析預(yù)測之后的用電量變化。但是在用電單耗法中，由于受到科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及單位產(chǎn)品電耗的不斷下降，最終影響了規(guī)劃預(yù)測的結(jié)果，因此在該方法的使用中需要進(jìn)一步提高。

3 回歸分析法

在電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法中，采用回歸分析法，這就需要根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的變化給IU率尋找自變量以及因變量之間的回歸方程式，最終確定模型參數(shù)，并作出預(yù)測。在回歸直線方程中，按照回歸方程的類型可以分為線性回歸以及非線性回歸，在回歸分析法中一般是用于中期預(yù)測，將電網(wǎng)系統(tǒng)中的負(fù)荷以及各種社會經(jīng)濟(jì)因素相連接，最終確保電網(wǎng)負(fù)荷增長趨勢以及其他相關(guān)的測量因素。但是在電網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測中，由于采用的是地區(qū)總體規(guī)劃，這就造成了預(yù)測的困難，并且在方法的使用中不能保證預(yù)測在理論上的結(jié)果精度，這種預(yù)測規(guī)劃不能符合量化結(jié)果和定性分析結(jié)果，在方程的應(yīng)用中比較困難，因此，該方法不常用。

4 GIS技術(shù)在配電網(wǎng)規(guī)劃中的方法

在GIS系統(tǒng)中，使用該技術(shù)主要是通過分析每一個變電站的每一條線路的架空和電纜的長度將最長的一條支線作為該線路的供電半徑進(jìn)行具體的預(yù)測計(jì)算，其計(jì)算的結(jié)果顯示在列表的表框中，最終使用戶選擇一條線路時，能夠?qū)㈩A(yù)測的結(jié)果顯示在該線路中，以便做好線路的在電網(wǎng)中的具體規(guī)劃，其主要的流程如圖1所示。

圖1 供電半徑計(jì)算流程圖

但是在供電半徑計(jì)算中，只是將大概的范圍進(jìn)行選定，因此在使用中，存在著缺陷，這種城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法需要進(jìn)一步研究。

5 最大負(fù)荷利用小時法

在城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測中，通過對已知某一項(xiàng)規(guī)劃進(jìn)行電量的預(yù)測，采用的方法是最大負(fù)荷利用小時來實(shí)行具體的規(guī)劃，并且根據(jù)某一特定歷史發(fā)展在慣性分析中確定詳細(xì)的變化，最終預(yù)測出具體的變化趨勢，在P=A/T中，P：一年中最大負(fù)荷，A：年需電量；T：一年最大負(fù)荷利用小時數(shù)，在觀察年最大負(fù)荷利用數(shù)的變化中，結(jié)合相關(guān)歷史數(shù)據(jù)對未來店結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行預(yù)測分析，在隨著第三產(chǎn)業(yè)的增長中，T會出現(xiàn)遞減的趨勢。

6 負(fù)荷密度法

在電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法中，主要根據(jù)城市各個產(chǎn)業(yè)的負(fù)荷密度，并且結(jié)合城市規(guī)劃預(yù)期的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，對各個區(qū)域的電量負(fù)荷密度進(jìn)行預(yù)期值的測定，算出的結(jié)果，乘以各個區(qū)域的面積，最終得出了負(fù)荷電網(wǎng)的預(yù)測值。在負(fù)荷密度法中，對建筑的面積測量以及用電性質(zhì)評定是預(yù)測的最關(guān)鍵因素，提供比較可靠的數(shù)據(jù)分析。在預(yù)測中結(jié)合相關(guān)的不確定因素，做好城市規(guī)劃的用電量規(guī)劃，按照城市的發(fā)展?fàn)顩r測定用電水平，提高用電的技術(shù)保障。

三、城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法的具體應(yīng)用

在城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測中，根據(jù)“十二五”規(guī)劃對電網(wǎng)進(jìn)行綜合預(yù)測，其采用的方法是：回歸法、時間順序發(fā)、彈性系數(shù)法以及分區(qū)預(yù)測法，并且結(jié)合歷史的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，做好規(guī)劃的增長率。對城市的用電量進(jìn)行預(yù)測，調(diào)節(jié)全社會各個產(chǎn)業(yè)以及統(tǒng)調(diào)負(fù)荷。在預(yù)測中，表現(xiàn)的結(jié)果見表1。

表1 對城市用電量預(yù)測結(jié)果

因此從表1中可以看出，在“十二五”規(guī)劃中，用電量在逐年的增長，在此期間，最大負(fù)荷利用小時數(shù)有所下降，但是在2020年中，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，城市居民的用電量在快速的上漲。

結(jié)語

在分析了城市電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測中，結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)因素，采用具體的電網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法，最終為提高我國電網(wǎng)規(guī)劃的質(zhì)量水平以及城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的作用，科學(xué)有效的控制了城市電網(wǎng)規(guī)劃，在比較準(zhǔn)確的精度中，提高了用電的質(zhì)量，推動我國電力事業(yè)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。

[1]王剛，趙劍鋒.城市電網(wǎng)規(guī)劃的負(fù)荷預(yù)測方法研究[J].電子世界，2013（28）.

[2]馬建剛，劉紅霞.城市電網(wǎng)規(guī)劃的負(fù)荷預(yù)測方法探討[J].電力科學(xué)，2010（36）.

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.062