城市空间规划中的电力负荷预测

李晋皓

摘要

电力专项空间规划是城市空间规划项目的子项目之一，旨在落实区域内变电站、电力线路等电力设施用地的远期规划。在专项规划设计过程中，需要收集电网负荷数据以及城市规划指标，采用自然增长法、弹性系数法对中期发展负荷进行预测，采用空间饱和负荷法和人均饱和电量法对远期饱和负荷进行预测。本文以广东某县级市为例，对其2020-2035年电力负荷进行了预测。预测结果可信度较高，与电网建设经验一致，可以用于电力专项空间规划设计。

关键词：城市空间规划 负荷预测 城市规划指标 饱和负荷

0 引言

电力专项空间规划是城市空间规划项目的子项目之一，制定未来15至20年规划周期内的电网方案，旨在配合空间规划项目统筹城市空间资源，落实区域内变电站、电力线路等电力设施用地的远期规划。合理的电力规划方案，可以在规划期内较好地适应区域社会经济发展，持续、稳定地为城市供应充足、优质的电力，提高城市空间规划的整体质量。

1 空间规划的负荷预测依据

负荷预测是电力系统规划设计的基础。根据负荷预测结果，规划设计可以拟定专项方案中变电站站点的布点位置、数量以及用地规模，作为后续搭建各电压等级目标网架的基础。可靠的负荷预测可以使变电站布局、网络规划更加贴近实际，可以指导电网项目按时建设，保持电网网架在发展过程中保持结构完善，为电网运行营造良好的环境，是电力规划方案专业性和合理性的保证[1]。

电力专项空间规划以城市规划为核心，在专项规划设计过程中，需要收集电网负荷数据以及城市规划指标进行电力负荷预测[2]。其中，电网负荷发展数据包括规划区域及分区电力需求的历史资料如全社会用电量、网供电量及相应负荷、用电结构等，也包含规划区域电力负荷特性的历史资料，如典型负荷曲线和负荷特性指标等。城市规划指标，则包含如城市人口、国民生产总值、产业结构和政策等经济规划指标，以及城乡发展规划、土地利用性质及各类用地规模等土地规划指标。

2 中期及远期负荷预测方法

空间规划中期负荷按照电力规划水平年进行计算，采用自然增长法、弹性系数法对中期发展负荷进行预测[3]。结合自然增长法和弹性系数法，可以利用历史用电量增长率以及GDP 增长率求取历年弹性系数，并由此推测未来年份的弹性系数，进而求取未来年份的全社会用电量。自然增长法和弹性系数法是通过对历史统计数据的分析而建立的外推模型，适合中远期规划负荷预测。

空间规划远期负荷按照电力负荷发展至饱和年进行计算，采用空间饱和负荷法和人均饱和电量法对远期负荷进行预测[4]。空间饱和负荷法通过借鉴国内同等发展水平城市的饱和负荷密度指标，根据城市规划对每一类性质用地的具体规模说明，确定各地块用电面积与饱和负荷的关系。人均饱和电量法是基于现阶段城市人均用电量，结合城市用电发展水平及人口整体规划，对饱和年城市用电总量进行预测。通过两种饱和负荷预测方法相互对比校验，可以得出较为可信的负荷预测结果。

3 案例分析

以广东某县级市为例，分别采用自然增长法、弹性系数法、空间饱和负荷法和人均饱和电量法对该城市的2020-2035年电力负荷进行预测。

采用自然增长法和弹性系数法预测中远期负荷。2018年该市全社会用电量为20.07亿kWh，全社会用电最高负荷为371.8MW，供电量为20.04亿kWh，供电最高负荷为371.3MW， 预计“十三五”期间负荷平均年增长率为13.7%。预计2030年高方案该市供电量为58.8亿kWh，供电最高负荷为1175MW，“十四五”期间负荷平均年增长率为8.0%;低方案供电量为37.4亿kWh，供电最高负荷为748MW，负荷平均年增长率为3.1%。

采用人均饱和电量法预测饱和负荷，该城市为三级用电区域，按供电区等级划分为D类。2018年城域供电面积为58.71km?，城镇负荷密度为6.32 MW/km?。不考虑同时率，预计至饱和年城镇负荷密度为6.37 MW/km?，饱和负荷为1315.28MW。该区人口密度较小，城镇发展以扩大城域面积为主，负荷密度增长较小。

采用人均饱和电量法预测饱和负荷，2018年该市全市总人口为159.06万，人均综合用电量为1259.90kWh。对应GB 50293—1999《城市电力规划规范》中给出的不同用电水平城市的规划人均综合用电量指标，属于用电水平中等城市，预计至饱和年人均综合用电量为3550/kWh，全社会用电量为68.41亿kWh。

结合该市历史用电负荷数据，对2030年、2035年负荷预测结果进行校核。以上预测负荷发展符合规划区负荷增长曲线，负荷预测结果较为可信。

4 结束语

本文以广东某县级市为例，结合该市电网负荷数据以及城市规划指标，分别采用自然增长法、弹性系数法、空间饱和负荷法和人均饱和电量法对其中远期负荷进行预测。校验结果表明，预测结果基本符合规划区负荷增长曲线，可信度高，该负荷预测方法可以应用于电力专项空间规划设计。

参考文献

[1] C. Kang， Q. Xia， and B. Zhang. "Review of power system load forecasting and its development." Automation of Electric Power Systems28.17（2004）：1-11.

[2] 梁唐杰. "電力负荷预测方法研究及其应用." 通讯世界No.334.03（2018）：244-246.

[3] 崔凯， et al. "城市电网负荷预测方法研究." 能源技术经济 21.4（2009）：33-38.

[4] 沈浩， et al. "基于空间饱和负荷密度的负荷预测方法." 电气自动化v.40;No.237.03（2018）：61-63+108.