林劍涵

摘 要：本文主要闡述了電力負(fù)荷預(yù)測的類型、原則、方法，分析了中長期電力負(fù)荷預(yù)測的特點(diǎn)，研究了當(dāng)前電力規(guī)劃工作存在問題以及中長期電力負(fù)荷預(yù)測對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響，并以某地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展實(shí)例為研究對(duì)象，探討了電網(wǎng)規(guī)劃中長期負(fù)荷預(yù)測技術(shù)的應(yīng)用，以期為國家電網(wǎng)的不斷完善與發(fā)展提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃；中長期負(fù)荷；負(fù)荷預(yù)測

一、電力負(fù)荷預(yù)測概述

科學(xué)的電力負(fù)荷預(yù)測能夠保障電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并指導(dǎo)電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)，對(duì)于電網(wǎng)發(fā)展有著積極的指導(dǎo)作用。要研究電網(wǎng)規(guī)劃與中長期電力負(fù)荷預(yù)測的關(guān)系，首先應(yīng)對(duì)電力負(fù)荷預(yù)測的類型、原則及方法有所了解。

（一）電力負(fù)荷預(yù)測的類型及原則。電力負(fù)荷預(yù)測的類型眾多，根據(jù)負(fù)荷預(yù)測的內(nèi)容可以分為電量預(yù)測與電力預(yù)測，根據(jù)負(fù)荷預(yù)測時(shí)間的不同，則又可以分為超短期預(yù)測、短期預(yù)測、中期預(yù)測以及長期預(yù)測，本文主要研究的即為中長期負(fù)荷預(yù)測。電力負(fù)荷預(yù)測是一項(xiàng)復(fù)雜的活動(dòng)，需要保證其準(zhǔn)確性與科學(xué)性，負(fù)荷預(yù)測方案的執(zhí)行必須遵循可知性原則、可能性原則、可控制原則、連續(xù)性原則、相似性原則、系統(tǒng)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(fù)荷預(yù)測模型，最終得出電力需求的發(fā)展趨勢。

（二）電力負(fù)荷預(yù)測的方法。電力負(fù)荷預(yù)測的方法較多，較為常用的方法主要包括以下四種：一是負(fù)荷密度法，即根據(jù)電力負(fù)荷數(shù)值在單位面積上平均值來得出某地區(qū)的電力負(fù)荷，該方法較為直觀，易于計(jì)算；二是GDP產(chǎn)值電耗法，指通過觀察GDP產(chǎn)值與地區(qū)電耗的變化規(guī)律來預(yù)測某地區(qū)的未來電力需求；三是分產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值電耗法，在負(fù)荷預(yù)測中分別計(jì)算第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)的電耗，并根據(jù)一定時(shí)期內(nèi)綜合電耗的變化規(guī)律預(yù)測電力負(fù)荷；四是人均用電量法，該方法以地區(qū)人均用電量為基礎(chǔ)，通過人均用電量的變化趨勢及人口增長速度來進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測。

（三）中長期電力負(fù)荷預(yù)測的特點(diǎn)。中長期電力負(fù)荷預(yù)測是指預(yù)測年限在5到10年以上，與短期預(yù)測相比，中長期預(yù)測的不確定性更高，其負(fù)荷預(yù)測主要包括兩個(gè)方面的特點(diǎn)。一方面，中長期預(yù)測的樣本數(shù)據(jù)較少，預(yù)測模型的構(gòu)建更為復(fù)雜；由于我國地區(qū)級(jí)的電力負(fù)荷預(yù)測尚處于發(fā)展階段，5到10年的預(yù)測樣本數(shù)據(jù)極為有限，在預(yù)測模型的構(gòu)建中應(yīng)充分考慮地區(qū)特點(diǎn)。另一方面，預(yù)測時(shí)間較長，必須對(duì)地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測；由于電網(wǎng)建設(shè)的特殊性，還必須考慮該地區(qū)地區(qū)的地理、氣候、自然災(zāi)害等影響因素。

二、電網(wǎng)規(guī)劃與中長期負(fù)荷預(yù)測的關(guān)系

（一）電網(wǎng)規(guī)劃的基本內(nèi)容。電網(wǎng)規(guī)劃是電網(wǎng)建設(shè)的前提，科學(xué)的電網(wǎng)規(guī)劃是保障地區(qū)電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行、推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)?？茖W(xué)的電網(wǎng)規(guī)劃需要保障設(shè)計(jì)電網(wǎng)在規(guī)定期限內(nèi)滿足地區(qū)用電需求以及電網(wǎng)發(fā)展要求，輸電方式的確定、電網(wǎng)電壓的選擇、電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定、變電所的布局都屬于電網(wǎng)規(guī)劃的內(nèi)容。具體而言，電網(wǎng)規(guī)劃的基本內(nèi)容可以細(xì)化為大型電站的接入規(guī)劃、大區(qū)電網(wǎng)的主干電網(wǎng)規(guī)劃、大區(qū)電網(wǎng)間的聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃、城市電網(wǎng)規(guī)劃、大型企業(yè)的供電規(guī)劃等五個(gè)方面。

（二）當(dāng)前電網(wǎng)規(guī)劃工作中存在問題。當(dāng)前，我國電網(wǎng)建設(shè)的步伐不斷加快，但是由于地區(qū)級(jí)的電力負(fù)荷預(yù)測尚處于起步階段，因此在電網(wǎng)規(guī)劃中暴露出諸多問題。首先是城市建設(shè)速度的加快造成土地規(guī)劃變動(dòng)頻繁，電網(wǎng)規(guī)劃中建設(shè)用地得不到保障；其次，電網(wǎng)規(guī)劃工作忽略了配電網(wǎng)規(guī)劃，由于缺乏有效的理論支撐，配電網(wǎng)規(guī)劃的整體質(zhì)量較低，配電網(wǎng)規(guī)劃的科學(xué)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(guī)能源電站的供電壓力驟增，而新型能源的裝機(jī)數(shù)量卻居于高位。

（三）中長期負(fù)荷預(yù)測對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響。面對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃工作中的不足，必須通過引入中長期電力負(fù)荷預(yù)測來提升電網(wǎng)規(guī)劃的科學(xué)性，從設(shè)計(jì)階段解決電網(wǎng)建設(shè)中出現(xiàn)的問題。當(dāng)前我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展的時(shí)期，電網(wǎng)建設(shè)的不確定因素增加，短期電力負(fù)荷預(yù)測已經(jīng)難以滿足我國現(xiàn)代化發(fā)展的需要，需要借助中長期預(yù)測來推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)。借助長期電力負(fù)荷預(yù)測模型，能夠得出電網(wǎng)建設(shè)的最優(yōu)規(guī)劃方案，降低電力系統(tǒng)的建設(shè)與運(yùn)行成本，提升配電網(wǎng)的穩(wěn)定性與安全性，最終實(shí)現(xiàn)電力資源的最優(yōu)配置。

三、電網(wǎng)規(guī)劃中中長期負(fù)荷預(yù)測的實(shí)證分析

（一）地區(qū)發(fā)展概況。該縣級(jí)市面積12320km2，人口103萬，轄區(qū)四分之一為山地，平原面積約占二分一，地質(zhì)礦產(chǎn)資源較為豐富。該市經(jīng)濟(jì)在礦產(chǎn)開發(fā)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下，進(jìn)過十幾年的粗放式發(fā)展，逐步形成了以礦產(chǎn)、冶煉、水泥為支柱產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)構(gòu)。而礦產(chǎn)、冶煉、水泥均為電力負(fù)荷密度較大的生產(chǎn)企業(yè)，該市工業(yè)用電約占總耗電量的85%，且各項(xiàng)負(fù)荷特性指標(biāo)優(yōu)，平均負(fù)荷率保持在90%左右。近年來，該市城市化進(jìn)程不斷加快，第二產(chǎn)業(yè)所占生產(chǎn)總值比重也逐年提高，地區(qū)配電網(wǎng)的日平均負(fù)荷率出現(xiàn)一定波動(dòng)，在這樣的發(fā)展背景下，有必要借助中長期電力負(fù)荷預(yù)測進(jìn)一步優(yōu)化電網(wǎng)規(guī)劃。

（二）中長期電力負(fù)荷預(yù)測。該地區(qū)的電網(wǎng)規(guī)劃需要對(duì)2015年至2025年電力負(fù)荷進(jìn)行具體預(yù)測，借助地區(qū)電力負(fù)荷的歷史數(shù)據(jù)，基于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢，分別使用回歸法、時(shí)間序列法、產(chǎn)值單耗法、彈性系數(shù)法、分區(qū)預(yù)測法等常規(guī)預(yù)測方法，建立了電力負(fù)荷預(yù)測數(shù)學(xué)模型，并參考?xì)v史年均增長率，對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃期的全社會(huì)和統(tǒng)調(diào)用電量進(jìn)行了預(yù)測。而全社會(huì)和統(tǒng)調(diào)符合的預(yù)測則采用最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)法、分區(qū)負(fù)荷預(yù)測、自然增長加大用戶法等。在得出初始結(jié)果后，通過確定高、中、低三種方案的預(yù)測結(jié)果，并考慮規(guī)劃期內(nèi)可預(yù)見的電負(fù)荷，對(duì)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行修正最終得出該地區(qū)的中長期電力負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，見表1。

（三）地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃。根據(jù)中長期電力預(yù)測結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，伴隨著該市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，其統(tǒng)調(diào)電量與統(tǒng)調(diào)符合呈現(xiàn)逐年增大的趨勢，值得注意的，其最大負(fù)荷利用小時(shí)經(jīng)歷從下降到增長再到下降的曲線發(fā)展趨勢，這與地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整是息息相關(guān)。參照以上預(yù)測結(jié)果，需要對(duì)地區(qū)配電網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，在保障城市用電的基礎(chǔ)進(jìn)一步提高工業(yè)用電標(biāo)準(zhǔn)。配合省級(jí)電網(wǎng)規(guī)劃，積極建設(shè)特高壓輸電網(wǎng)，不斷提高電網(wǎng)裝機(jī)容量及電網(wǎng)負(fù)荷，推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、快速增長。

結(jié)語：伴隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，電網(wǎng)規(guī)劃在電網(wǎng)建設(shè)的重要性不斷提升，而科學(xué)的電網(wǎng)規(guī)劃需要以中長期電力負(fù)荷預(yù)測提供參考數(shù)據(jù)，從而選擇電網(wǎng)建設(shè)的最優(yōu)方案。與短期電力負(fù)荷預(yù)測相比，中長期負(fù)荷預(yù)測的樣本采集更加困難，預(yù)測方法也較為復(fù)雜，且影響因素眾多，在具體的預(yù)測過程中，必須聯(lián)系到地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀，最終得出科學(xué)的中長期電力負(fù)荷預(yù)測結(jié)果。

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