电网规划中的负荷预测方法探讨

　　摘要：电力负荷预测是根据过去和现在负荷的发展，以及过去、现在和将来社会经济的发展、规划，对未来电力负荷水平、出现时间、地点等做出科学合理的推测。通过实例分析，探讨电网规划中的负荷预测方法,提高负荷预测的准确性,保证负荷预测的参考价值。

　　关键词：电网规划;负荷预测;方法

　　目前，南方电网公司正在开展“十二五”电网规划工作,负荷预测作为电网规划的基础和重要组成部分，应在长期调查分析的基础上，收集和积累规划区域内用电量、负荷的历史数据及城乡建设发展的信息，分析经济社会发展的历史资料，引述经济形势及社会发展战略、规划目标,充分研究国民经济和社会发展与电力需求的关系。为此，结合广西电力工业勘察设计研究院进行的海南省县级电网规划设计的情况，探讨县级电网规划设计过程中的负荷预测方法。

　　1 资料的整理和分析

　　负荷预测是依据当地国民经济和电网有关的历史数椐，以及今后国民经济发展规划和城乡总体规划等资料来进行。因此，在收集资料时，为了获得规划区域的全社会用电量，需注意收集地方电源发电量和供本区域电量(含企业自备电源)、大电网直供电量、以及县电网供电量，避免出现遗漏或重复情况。在收集的资料中往往出现电网年最大负荷利用小时和电厂年设备利用小时的数值变化较大或不合理的情况,这就需要从电网用电结构的变化情况、大用户的投运情况、电网限电情况、电厂运行情况及有关电量是否与负荷对应等方面进行分析研究，进一步核对有关数椐。

　　县级电网供电范围及供电量有限，其供电负荷的增长易受各种因素影响变化较大。例如，以海南省为例，东方市电网在中海油等大用户的带动下，供电量大幅度增长，2002年至2004年年均增长率高达28.8%;乐东县沿海滩凃养殖用电较多，1998年至2002年全县供电量年均增长率高达43%，但2002年至2004年由于市场的问题，全县供电量年均增长率却降至-4.08%。儋州市和澄迈县近年来由于洋浦开发区和老城开发区经济发展较快，用电负荷增加较多，2002年至2004年两地供电量年均增长率分别高达37.3%和28.6%。

　　由上述典型情况说明，影响县级电网负荷的增长有用电较多的大用户、大企业、主要行业及经济开发区的发展情况，对于供电负荷增长变化较大的县级电网必须认真分析研究其原因，有条件时可将一些大用户、主要供电区域及其他负荷的用电情况分别计列，以便单独进行分析研究。对于一些县市，大用户用电较多，要注意收集大用户的有关资料，如大用户扩建或新建项目的规模、建设投产时间、用电负荷、用电性质和要求、供电电压等级、自备电源建设及目前工作进展、建设进度等,并进行分析研究。

　　2 负荷预测方法

　　电力负荷预测方法较多，其中有单耗法、弹性系数法、外推法、人均用电量法、自然增长率+大用户法及灰色模型法等。结合地区及县级电网规划特点，介绍如下几种方法：

　　2.1 分行业产值单耗法

　　一般县市国内国民经济总产值(GDP)第一产业占的比例较大，但随着经济改革的深入，各县市都加大社会主义市场经济和城镇化建设的力度，对外引进建设项目，调整产业结构，使第二产业和第三产业的产値比例增大。由于产业结构的调整，相应用电构成也发生变化， 若采用总的GDP综合单耗来预测负荷将难以反映此情况，采用分行业产值单耗法预测负荷较为适宜。三次产业单耗値(kW.h/元)及城乡居民生活用电的单耗値(kW.h/人.年)可参考本地的历史情况并结合今后的发展趋势来确定，也可类比其他地区或城市来确定。例如，洋浦经济开发区今后第二产业主要是石油化工和浆纸生产，其产值单耗类比了广东省茂名市的情况，并结合本地的情况，考虑今后的发展出趋势，取值为0.099kW.h/元来预测该产业2010年的需电量。随着各县市城镇建设的加快，人民生活水平的提高，以及家用电器的增多，近期第三产业及城乡居民生活用电的单耗値普遍呈上升趋势。

　　采用此种方法预测负荷时，由于大用户的国民经济产値难以从全县市相应的产业产值中扣除，因而不必另计大用户的用电。

　　2.2 大用户+增长率法

　　对于一般的县市，若无较大的用电用户，可参考其GDP和电网供电量历史增长情况，以及今后国民经济的发展规划情况，拟定今后电网规划需电量的年均增长率来预测负荷。但对于一些县市，除对常规的用电采用年均增长率来预测其负荷外，还需对一些大用户按其生产规模和单耗来预测其负荷，电网总的负荷为两者之和。其中前者主要反映第一产业、第三产业和居民生活用电及部分工业项目用电增长情况;后者反映产业规划实施，大工业项目进驻而带来的用电增长情况。例如，洋浦经济开发区“十一五”期间除按15%年增长率预测常规用电外，还另计实华炼油厂和金海浆纸厂等大用户用电;东方市“十一五”期间除按18%年增长率预测常规用电外，还另计中海石油、871电台和双吉水泥等大用户用电。应当注意，采用此方法预测负荷时，常规用电起始的电量值不包含另计的大用户用电量。

　　2.3 大用户+外推法

　　一般情况下，若无较大的用电用户，可利用电网统计的多年全社会用电量采用数理回归的方法外推预测今后的负荷。由于近年各县经济发展较快，用电负荷增长也较快，因而回归的数学模型曲线尾部向上翘，外推预测的负荷值较高，可作为负荷预测高方案的参考值。例如，文昌市采用此方法预测“十一五”期间的负荷年均增长率高达20%。对于一些县市，除对常规的用电采用外推法来预测其负荷外，还需对一些大用户按其生产规模和单耗来预测其负荷，电网总的负荷为两者之和。例如，东方市除利用1995年至2004年统计的数椐预测2010年和2015年的常规用电外，还另计中海石油、871电台和双吉水泥等大用户用电。应当注意，采用此方法预测负荷时，常规用电统计的电量不包含另计的大用户用电量。

　　2.4 负荷密度法

　　由于各县市负荷主要分布在县城和经济开发区内，因此需重点做好这两区域的负荷预测工作。上述两区域的负荷预测一般依据城市的总体规划，按照各类用地的性质，采用负荷密度法进行。各类用地的负荷密度取值可参照现有用地的负荷情况及今后的发展情况来确定，也可参照“《城市电力规划规范》GB50293-1999”提供的取值范围或类比其他城市来确定。区域中少数集中的大用户，在预测时可另作点负荷单独计算。供电区域的面积应与相应供电负荷相对应的有效面积，统计中应扣减高山、海域、湖泊、原始森林等没有用电负荷的区域。

　　各县市的其他农村乡镇负荷一般不大，可按照已往和今后的发展情况，采用增长率法预测负荷，并与县城和经济开发区预测的负荷汇总即为全县市的负荷。

　　2.5 年最大负荷利用小时

　　电网年最大负荷为电网年需电量与年最大负荷利用小时的比值。在预测了规划年份的需电量后，要确定年最大负荷，就要确定年最大负荷利用小时的数值。年最大负荷利用小时的取值有三种方法：一是依椐电网的历史资料和今后的用电结构情况，由专家分析研究确定;二是以历史数椐进行回归分析，从而得出年最大负荷利用小时与用电结构的关系，再由预测今后的用电结构计算出年最大负荷利用小时数;三是采用分行业产值单耗法、大用户+增长率法及大用户+外推法预测的结果一般是需电量，采用负荷密度法预测的结果是电力负荷，两者的比值可作为规划的年最大负荷利用小时的参考值。

　　年最大负荷利用小时T值的确定，要注意与负荷特性的其他参数(日负荷率γ、月不均衡负荷率σ、季不均衡负荷率ρ)关系的协调，有关公式如下：T = 8760γσρ(小时)

　　式中：γ=Pp(日平均负荷)/Pmax(日最大负荷)

　　σ=Pyp(月平均负荷)/PYZP(月内最大负荷日的平均负荷)

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

　　3 目前县级电网规划负荷预测普遍存在的问题及解决办法

　　参考南方电网各县市“十一五”电网规划，汇总其负荷预测结果，高于全省电网规划预测的负荷水平较多，这是当前形势下不可避免出现的情况。因此，电网规划要充分考虑这方面的适应性，电源和电网建设要适度超前外，也要密切注意各地经济发展和大用电项目建设情况，以及用电负荷增长的趋势，以便及时更新需求信息及调整工程建设安排。为了协调发展近期和远期负荷预测水平，按照县市近期国民经济发展规划，对于一些建设不够明确或落实的项目可适当往后安排;一些建设时间较晚的项目，其达到规模产量的时间可适当向后推。对于远期的负荷必要时可采用弹性系数法、人均用电量法及负荷密度法等进行宏观预测。

　　4 结束语

　　负荷预测是一项复杂的系统工作，涉及各方面的因素和预测方法较多，应结合本地区特点选用两种及以上方法进行，并相互校验;预测结果应有一定包容性，提出两至三组预测结果，并推荐其中一组作为基本立案。预测结果高、低方案之间不宜相差过大，对于近期规划高、低方案预测值之间偏差不超过15%;对于中、长期规划，为避免高、低方案预测值的年平均增长率过于接近，高、低方案预测值之间偏差不超过30%。若某些地区由于新增大用户等原因而引起高、低方案预测值相差超过上进比例，应着重对其原因进行论述说明，以校验电网的适应性, 提高负荷预测的准确性,保证负荷预测的参考价值。

　　参与文献：

　　[1]朴在林、孟晓芳编.农村电力网规划[M].中国电力出版社，2007年.

　　[2] 国家发改委，国家电网公司主编.电力需求侧管理工作指南. 北京：中国电力出版社，2007年7月第二版.

　　[3] 电力规划设计总院编.电力系统设计手册.中 国电力出版社，1998年.

　　[4] 中国电机工程学会编.城市电力网规划设计导则.水利电力出版社，1993年.

　　[5] 中国电力科学研究院主编.农村电力网规划设计导则(DL/T5118—2000).中国电力出版社，2001.

　　[6] 赵希正主编，中国电力负荷特性分析与预测[M].中国电力出版社，2002年.

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文章名称： 电网规划中的负荷预测方法探讨

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