摘要：電力負荷預(yù)測是根據(jù)過去和現(xiàn)在負荷的發(fā)展，以及過去、現(xiàn)在和將來社會經(jīng)濟的發(fā)展、規(guī)劃，對未來電力負荷水平、出現(xiàn)時間、地點等做出科學(xué)合理的推測。通過實例分析，探討電網(wǎng)規(guī)劃中的負荷預(yù)測方法,提高負荷預(yù)測的準確性,保證負荷預(yù)測的參考價值。

　　關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃;負荷預(yù)測;方法

　　目前，南方電網(wǎng)公司正在開展“十二五”電網(wǎng)規(guī)劃工作,負荷預(yù)測作為電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)和重要組成部分，應(yīng)在長期調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，收集和積累規(guī)劃區(qū)域內(nèi)用電量、負荷的歷史數(shù)據(jù)及城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展的信息，分析經(jīng)濟社會發(fā)展的歷史資料，引述經(jīng)濟形勢及社會發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃目標,充分研究國民經(jīng)濟和社會發(fā)展與電力需求的關(guān)系。為此，結(jié)合廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計研究院進行的海南省縣級電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的情況，探討縣級電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計過程中的負荷預(yù)測方法。

　　1 資料的整理和分析

　　負荷預(yù)測是依據(jù)當?shù)貒窠?jīng)濟和電網(wǎng)有關(guān)的歷史數(shù)椐，以及今后國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃和城鄉(xiāng)總體規(guī)劃等資料來進行。因此，在收集資料時，為了獲得規(guī)劃區(qū)域的全社會用電量，需注意收集地方電源發(fā)電量和供本區(qū)域電量(含企業(yè)自備電源)、大電網(wǎng)直供電量、以及縣電網(wǎng)供電量，避免出現(xiàn)遺漏或重復(fù)情況。在收集的資料中往往出現(xiàn)電網(wǎng)年最大負荷利用小時和電廠年設(shè)備利用小時的數(shù)值變化較大或不合理的情況,這就需要從電網(wǎng)用電結(jié)構(gòu)的變化情況、大用戶的投運情況、電網(wǎng)限電情況、電廠運行情況及有關(guān)電量是否與負荷對應(yīng)等方面進行分析研究，進一步核對有關(guān)數(shù)椐。

　　縣級電網(wǎng)供電范圍及供電量有限，其供電負荷的增長易受各種因素影響變化較大。例如，以海南省為例，東方市電網(wǎng)在中海油等大用戶的帶動下，供電量大幅度增長，2002年至2004年年均增長率高達28.8%;樂東縣沿海灘凃養(yǎng)殖用電較多，1998年至2002年全縣供電量年均增長率高達43%，但2002年至2004年由于市場的問題，全縣供電量年均增長率卻降至-4.08%。儋州市和澄邁縣近年來由于洋浦開發(fā)區(qū)和老城開發(fā)區(qū)經(jīng)濟發(fā)展較快，用電負荷增加較多，2002年至2004年兩地供電量年均增長率分別高達37.3%和28.6%。

　　由上述典型情況說明，影響縣級電網(wǎng)負荷的增長有用電較多的大用戶、大企業(yè)、主要行業(yè)及經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的發(fā)展情況，對于供電負荷增長變化較大的縣級電網(wǎng)必須認真分析研究其原因，有條件時可將一些大用戶、主要供電區(qū)域及其他負荷的用電情況分別計列，以便單獨進行分析研究。對于一些縣市，大用戶用電較多，要注意收集大用戶的有關(guān)資料，如大用戶擴建或新建項目的規(guī)模、建設(shè)投產(chǎn)時間、用電負荷、用電性質(zhì)和要求、供電電壓等級、自備電源建設(shè)及目前工作進展、建設(shè)進度等,并進行分析研究。

　　2 負荷預(yù)測方法

　　電力負荷預(yù)測方法較多，其中有單耗法、彈性系數(shù)法、外推法、人均用電量法、自然增長率+大用戶法及灰色模型法等。結(jié)合地區(qū)及縣級電網(wǎng)規(guī)劃特點，介紹如下幾種方法：

　　2.1 分行業(yè)產(chǎn)值單耗法

　　一般縣市國內(nèi)國民經(jīng)濟總產(chǎn)值(GDP)第一產(chǎn)業(yè)占的比例較大，但隨著經(jīng)濟改革的深入，各縣市都加大社會主義市場經(jīng)濟和城鎮(zhèn)化建設(shè)的力度，對外引進建設(shè)項目，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，使第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)値比例增大。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，相應(yīng)用電構(gòu)成也發(fā)生變化， 若采用總的GDP綜合單耗來預(yù)測負荷將難以反映此情況，采用分行業(yè)產(chǎn)值單耗法預(yù)測負荷較為適宜。三次產(chǎn)業(yè)單耗値(kW.h/元)及城鄉(xiāng)居民生活用電的單耗値(kW.h/人.年)可參考本地的歷史情況并結(jié)合今后的發(fā)展趨勢來確定，也可類比其他地區(qū)或城市來確定。例如，洋浦經(jīng)濟開發(fā)區(qū)今后第二產(chǎn)業(yè)主要是石油化工和漿紙生產(chǎn)，其產(chǎn)值單耗類比了廣東省茂名市的情況，并結(jié)合本地的情況，考慮今后的發(fā)展出趨勢，取值為0.099kW.h/元來預(yù)測該產(chǎn)業(yè)2010年的需電量。隨著各縣市城鎮(zhèn)建設(shè)的加快，人民生活水平的提高，以及家用電器的增多，近期第三產(chǎn)業(yè)及城鄉(xiāng)居民生活用電的單耗値普遍呈上升趨勢。

　　采用此種方法預(yù)測負荷時，由于大用戶的國民經(jīng)濟產(chǎn)値難以從全縣市相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值中扣除，因而不必另計大用戶的用電。

　　2.2 大用戶+增長率法

　　對于一般的縣市，若無較大的用電用戶，可參考其GDP和電網(wǎng)供電量歷史增長情況，以及今后國民經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)劃情況，擬定今后電網(wǎng)規(guī)劃需電量的年均增長率來預(yù)測負荷。但對于一些縣市，除對常規(guī)的用電采用年均增長率來預(yù)測其負荷外，還需對一些大用戶按其生產(chǎn)規(guī)模和單耗來預(yù)測其負荷，電網(wǎng)總的負荷為兩者之和。其中前者主要反映第一產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電及部分工業(yè)項目用電增長情況;后者反映產(chǎn)業(yè)規(guī)劃實施，大工業(yè)項目進駐而帶來的用電增長情況。例如，洋浦經(jīng)濟開發(fā)區(qū)“十一五”期間除按15%年增長率預(yù)測常規(guī)用電外，還另計實華煉油廠和金海漿紙廠等大用戶用電;東方市“十一五”期間除按18%年增長率預(yù)測常規(guī)用電外，還另計中海石油、871電臺和雙吉水泥等大用戶用電。應(yīng)當注意，采用此方法預(yù)測負荷時，常規(guī)用電起始的電量值不包含另計的大用戶用電量。

　　2.3 大用戶+外推法

　　一般情況下，若無較大的用電用戶，可利用電網(wǎng)統(tǒng)計的多年全社會用電量采用數(shù)理回歸的方法外推預(yù)測今后的負荷。由于近年各縣經(jīng)濟發(fā)展較快，用電負荷增長也較快，因而回歸的數(shù)學(xué)模型曲線尾部向上翹，外推預(yù)測的負荷值較高，可作為負荷預(yù)測高方案的參考值。例如，文昌市采用此方法預(yù)測“十一五”期間的負荷年均增長率高達20%。對于一些縣市，除對常規(guī)的用電采用外推法來預(yù)測其負荷外，還需對一些大用戶按其生產(chǎn)規(guī)模和單耗來預(yù)測其負荷，電網(wǎng)總的負荷為兩者之和。例如，東方市除利用1995年至2004年統(tǒng)計的數(shù)椐預(yù)測2010年和2015年的常規(guī)用電外，還另計中海石油、871電臺和雙吉水泥等大用戶用電。應(yīng)當注意，采用此方法預(yù)測負荷時，常規(guī)用電統(tǒng)計的電量不包含另計的大用戶用電量。

　　2.4 負荷密度法

　　由于各縣市負荷主要分布在縣城和經(jīng)濟開發(fā)區(qū)內(nèi)，因此需重點做好這兩區(qū)域的負荷預(yù)測工作。上述兩區(qū)域的負荷預(yù)測一般依據(jù)城市的總體規(guī)劃，按照各類用地的性質(zhì)，采用負荷密度法進行。各類用地的負荷密度取值可參照現(xiàn)有用地的負荷情況及今后的發(fā)展情況來確定，也可參照“《城市電力規(guī)劃規(guī)范》GB50293-1999”提供的取值范圍或類比其他城市來確定。區(qū)域中少數(shù)集中的大用戶，在預(yù)測時可另作點負荷單獨計算。供電區(qū)域的面積應(yīng)與相應(yīng)供電負荷相對應(yīng)的有效面積，統(tǒng)計中應(yīng)扣減高山、海域、湖泊、原始森林等沒有用電負荷的區(qū)域。

　　各縣市的其他農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)負荷一般不大，可按照已往和今后的發(fā)展情況，采用增長率法預(yù)測負荷，并與縣城和經(jīng)濟開發(fā)區(qū)預(yù)測的負荷匯總即為全縣市的負荷。

　　2.5 年最大負荷利用小時

　　電網(wǎng)年最大負荷為電網(wǎng)年需電量與年最大負荷利用小時的比值。在預(yù)測了規(guī)劃年份的需電量后，要確定年最大負荷，就要確定年最大負荷利用小時的數(shù)值。年最大負荷利用小時的取值有三種方法：一是依椐電網(wǎng)的歷史資料和今后的用電結(jié)構(gòu)情況，由專家分析研究確定;二是以歷史數(shù)椐進行回歸分析，從而得出年最大負荷利用小時與用電結(jié)構(gòu)的關(guān)系，再由預(yù)測今后的用電結(jié)構(gòu)計算出年最大負荷利用小時數(shù);三是采用分行業(yè)產(chǎn)值單耗法、大用戶+增長率法及大用戶+外推法預(yù)測的結(jié)果一般是需電量，采用負荷密度法預(yù)測的結(jié)果是電力負荷，兩者的比值可作為規(guī)劃的年最大負荷利用小時的參考值。

　　年最大負荷利用小時T值的確定，要注意與負荷特性的其他參數(shù)(日負荷率γ、月不均衡負荷率σ、季不均衡負荷率ρ)關(guān)系的協(xié)調(diào)，有關(guān)公式如下：T = 8760γσρ(小時)

　　式中：γ=Pp(日平均負荷)/Pmax(日最大負荷)

　　σ=Pyp(月平均負荷)/PYZP(月內(nèi)最大負荷日的平均負荷)

　　ρ=Σ12Y=1Py。max(全年各月的最大負荷)/12PN。MAX(年最大負荷)

　　3 目前縣級電網(wǎng)規(guī)劃負荷預(yù)測普遍存在的問題及解決辦法

　　參考南方電網(wǎng)各縣市“十一五”電網(wǎng)規(guī)劃，匯總其負荷預(yù)測結(jié)果，高于全省電網(wǎng)規(guī)劃預(yù)測的負荷水平較多，這是當前形勢下不可避免出現(xiàn)的情況。因此，電網(wǎng)規(guī)劃要充分考慮這方面的適應(yīng)性，電源和電網(wǎng)建設(shè)要適度超前外，也要密切注意各地經(jīng)濟發(fā)展和大用電項目建設(shè)情況，以及用電負荷增長的趨勢，以便及時更新需求信息及調(diào)整工程建設(shè)安排。為了協(xié)調(diào)發(fā)展近期和遠期負荷預(yù)測水平，按照縣市近期國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃，對于一些建設(shè)不夠明確或落實的項目可適當往后安排;一些建設(shè)時間較晚的項目，其達到規(guī)模產(chǎn)量的時間可適當向后推。對于遠期的負荷必要時可采用彈性系數(shù)法、人均用電量法及負荷密度法等進行宏觀預(yù)測。

　　4 結(jié)束語

　　負荷預(yù)測是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工作，涉及各方面的因素和預(yù)測方法較多，應(yīng)結(jié)合本地區(qū)特點選用兩種及以上方法進行，并相互校驗;預(yù)測結(jié)果應(yīng)有一定包容性，提出兩至三組預(yù)測結(jié)果，并推薦其中一組作為基本立案。預(yù)測結(jié)果高、低方案之間不宜相差過大，對于近期規(guī)劃高、低方案預(yù)測值之間偏差不超過15%;對于中、長期規(guī)劃，為避免高、低方案預(yù)測值的年平均增長率過于接近，高、低方案預(yù)測值之間偏差不超過30%。若某些地區(qū)由于新增大用戶等原因而引起高、低方案預(yù)測值相差超過上進比例，應(yīng)著重對其原因進行論述說明，以校驗電網(wǎng)的適應(yīng)性, 提高負荷預(yù)測的準確性,保證負荷預(yù)測的參考價值。

　　參與文獻：

　　[1]樸在林、孟曉芳編.農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃[M].中國電力出版社，2007年.

　　[2] 國家發(fā)改委，國家電網(wǎng)公司主編.電力需求側(cè)管理工作指南. 北京：中國電力出版社，2007年7月第二版.

　　[3] 電力規(guī)劃設(shè)計總院編.電力系統(tǒng)設(shè)計手冊.中 國電力出版社，1998年.

　　[4] 中國電機工程學(xué)會編.城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則.水利電力出版社，1993年.

　　[5] 中國電力科學(xué)研究院主編.農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則(DL/T5118—2000).中國電力出版社，2001.

　　[6] 趙希正主編，中國電力負荷特性分析與預(yù)測[M].中國電力出版社，2002年.