电力系统负荷预测实验方法研究

刘建萍　刘媛杰　裴久玲　罗继东

摘 要：电力系统负荷预测是制定电力系统规划的前提，涉及电力系统运行的安全性、经济性和可靠性。该文为达到相对准确的电力系统负荷预测，使用以小區负荷密度指标法为主的空间负荷预测的实验方法，采用城市电网规划辅助决策系统实现城市电力系统负荷预测，最后校核结果显示负荷预测的结果是合理的。

关键词：空间负荷预测 实验研究 规划

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）01（c）-0063-03

负荷预测是电力系统安全、经济和可靠运行的基础依据[1]。负荷预测的方法有多种，通常预测模型存在多种不适应性，且没统一的方法适用于一切负荷预测情况。实际中通常要根据具体规划区域的负荷变化规律和影响变化的参数做进一步的分析，选择最适合的方法。该文负荷预测实验在结合多种预测方法的基础上，采取以小区负荷密度指标法为主的预测方法。

1 电力系统空间负荷预测

空间负荷预测，又称小区负荷预测[2]，是指在未来供电区域范围内，依照规划城市电网的电压等级把城市用地划分为对应大小的小区，对规划小区内负荷分布的位置、大小等进行预测。空间负荷预测具体步骤为：收集整理信息——分析土地使用情况——预测负荷增长情况。

1.1 电力系统负荷预测根据

此次电力系统负荷预测进行分析和计算的主要根据是：城市规划、近年统计用电数据和国民经济统计数据。

1.2 负荷预测手段

依照城市规划，采用以“小区负荷密度指标法”为主的电力系统负荷预测。

1.3 历史数据分析

1.3.1 总负荷、总电量原始资料分析

该市近年电量负荷发展见表1。

由表1中数据可以看出该市用电量增长较快，供电量由2008年11.5亿kW·h增至20011年15.9亿kW·h，年均增长率为13.3%，最大负荷由2008年272.52 MW增至2011年401.5 MW，年均增长率为14.2%。

1.3.2 近年分类电量统计分析

该市近年分类电量见表2。

由表2可以看出该市近年分类电量增长率比较高。当前工业用电量占到总用电量的50%左右。城市规划经济发展目标中强调加强工业经济主导作用，因此，可以预测今后一段时间，工业用电量仍将保持快速增长。

1.3.3 最大负荷利用

由该市的城市经济发展规划强调保证工业经济的主导，可以推测未来相当长一段时间该市最大负荷利用小时数将继续保持在5 000 h左右的水平。

1.3.4 总电量和GDP发展

表3列出了近几年电力增长和GDP的关系。

由表3可以看出近4年弹性系数均值为1.01。

由该市总体规划可知，GDP从2010年到2025年平均增长9.8%左右。由此可预计未来几年该市电力弹性系数将在1.1左右。

1.3.5 人均用电量情况

由统计调查数据得出该市近期GDP、人均综合电量、人均生活电量增长都在12%以上。根据城市电网规划设计对各类城市现状用电情况的规定对照来看，该市人均综合电量和人均生活电量和未来该市发展目标相差较大，由此预见该市今后用电量均在较高水平。

2 远景年电量和电力系统负荷预测

2.1 负荷指标确定

该市规划用地主要可分成工业用地、居住用地、商饮仓储用地、对外交通用地和其他用地。用地分为大区、中区和小区3个层次。

（1）工业用地。

结合实际工业用地情况，参照城市电网规划设计导则的规定，选取工业用地指标见表4。

（2）居住用地。

根据调查测算，得到居民用电指标情况如下。

别墅区，总建筑面积在120～200 m2，拥有家用电器设备23 000～25 000 W，同时系数取0.4～0.5，每户最大用电负荷为55～75 W/m2。

高档住宅区，总建筑面积在85～100 m2，拥有家用电器设备20 000～22 000 W，同时系数取0.4～0.5，每户最大用电负荷为9 000～12 000 W，则单位面积用电负荷为85～120 W/m2。

平民住宅区，总建筑面积在65～75 m2，拥有家电设备15 500～16 500 W，同时系数取0.4，每户最大用电负荷为6 000～6 800 W，则单位面积用电负荷为85～95 W/m2。

根据调查该市实际居民用地情况，参照城市电网规划设计导则，选取居住指标见表5。

（3）商业用地。

根据实际商业用地情况，参照城市电网规划设计导则规定，确定商业用地指标见表6。

（4）交通邮电。

规划区内交通用地和邮电用地负荷密度指标取38 W/m2和10 W/m2。

2.2 负荷预测结果

应用小区负荷密度指标法，利用城网规划软件分别计算出该市2025年的分区、分类负荷预测结果。分区负荷预测结果见表7所示，分类负荷预测结果见表8所示。

3 远景校核

最后对负荷预测结果针对人均电量、人均电力、人均居民生活用电量3个指标进行校核。

（1）人均负荷。

该市的总负荷为1 643 MW，参照城市总体规划可知，该市到2025年的人口为200万，所以人均负荷为1 274 W/人。通过今后15年左右的发展，赶超中等城市2000年的人均负荷平均水平是可能的，因此预测结果较为合理。

（2）人均综合电量。

该市2025年的人口将达到200万，取年最大负荷利用小时数5 000，可以计算得到远景年电量为65.8亿kW·h，人均电量为5 050 kW·h/人，由横向比较分析可得预测结果较合理。

（3）人均生活用电量。

取生活用电最大负荷利用小时数为2 840 h计算得出人均居民生活用电量为1 375 kW·h/人。参照《城市电力规划规范》可以看出该市将达到用电水平中城市行列，这和该市城市未来发展相符合。

4 结语

该文远景电力系统负荷预测实验采用负荷密度指标法进行负荷分布预测，还测算出总负荷及分类负荷，总电量及分类电量。远景校核结果显示2025年该市预测水平，处于城市发展的中水平行列。通过横向比较分析并结合该城市发展定位，预测结果较为合理。

参考文献

[1] 陈章潮，唐德光.城市电网规划与改造[M].北京：中国电力出版社，l998.

[2] MY Chow，H Tram.Application of fuzzy logic technology for spatial load forecasting[J].IEEE Trans on Power Systems，1997，12（3）：1360-1365.

[3] 施妙根.电力系统计算[M].水利电力出版社，1978.

[4] 袁季修.电力系统安全稳定控制[M].北京：中国电力出版社，1996.

[5] 于尔铿.能量管理系统[M].北京：科学出版社，1998.

[6] 牛晓东.电力负荷预测技术及其应用[M].北京：中国电力出版社，l998.