淺談負(fù)荷預(yù)測(cè)

張麗娟

[摘要]本文簡(jiǎn)單介紹負(fù)荷預(yù)測(cè)的幾種方法:單耗法、彈性系數(shù)法、綜合用電水平法、外推法、負(fù)荷密度法等。以中山市為例進(jìn)行了具體分析。

[關(guān)鍵詞]負(fù)荷預(yù)測(cè) 電力 負(fù)荷

負(fù)荷預(yù)測(cè)是根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行特性、增容決策、自然條件與社會(huì)影響等諸多因素,在滿足一定精度要求的條件下,確定未來(lái)某特定時(shí)刻的負(fù)荷數(shù)據(jù),其中負(fù)荷是指電力需求量(功率)或用電量;負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度中的一項(xiàng)重要內(nèi)容,是能量管理系統(tǒng)(EMS)的一個(gè)重要模塊。

負(fù)荷預(yù)測(cè)的目的就是提供負(fù)荷發(fā)展?fàn)顩r及水平,同時(shí)確定各供電區(qū)、各規(guī)劃年供用電量、供用電最大負(fù)荷和規(guī)劃地區(qū)總的負(fù)荷發(fā)展水平,確定各規(guī)劃年用電負(fù)荷構(gòu)成。電力負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力企業(yè)計(jì)劃的基礎(chǔ),無(wú)論是編制企業(yè)的經(jīng)營(yíng)計(jì)劃還是長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃,以及電力基本建設(shè)、編制負(fù)荷調(diào)度曲線等工作都必須以系統(tǒng)負(fù)荷為依據(jù),因此,負(fù)荷預(yù)測(cè)是提高企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策的準(zhǔn)確性和科學(xué)性的重要手段,是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)。在當(dāng)前電力發(fā)展迅速和供應(yīng)相對(duì)緊張的情況下,合理地進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測(cè)和系統(tǒng)規(guī)劃運(yùn)行顯得尤為重要。

負(fù)荷預(yù)測(cè)的基本方法有兩種:一種是從電量預(yù)測(cè)入手,然后轉(zhuǎn)化為負(fù)荷;一種是從計(jì)算分區(qū)現(xiàn)有負(fù)荷密度入手,然后再推算出總負(fù)荷。前一種方法即電量預(yù)測(cè)法,在高壓配電網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)中比較常用,電量預(yù)測(cè)法就是先預(yù)測(cè)年用電量,再除以最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù),從而得到最大負(fù)荷值的方法,具體采用的預(yù)測(cè)方法很多,常用的有單耗法、彈性系數(shù)法、綜合用電水平法、外推法;而后一種方法具體采用的是負(fù)荷密度法。

一、單耗法

根據(jù)計(jì)劃產(chǎn)品數(shù)量(或產(chǎn)值)和用電單耗來(lái)推算年用電量,比較適用于有單耗指標(biāo)的工業(yè)和部分農(nóng)業(yè)負(fù)荷,是預(yù)測(cè)有單耗指標(biāo)的工業(yè)和部分農(nóng)業(yè)用電量的一種直接有效的方法。

預(yù)測(cè)時(shí),可依據(jù)規(guī)劃城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體規(guī)劃目標(biāo),利用規(guī)劃期各年份的工業(yè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)值指標(biāo)和主要工業(yè)產(chǎn)量規(guī)劃指標(biāo),通過(guò)對(duì)過(guò)去國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門在各種產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的單位產(chǎn)品耗電量,億元產(chǎn)值耗電量經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì),并根據(jù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,找出一定的規(guī)律,得出各種產(chǎn)品和產(chǎn)值的綜合單耗。然后按國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門編制的發(fā)展規(guī)劃的產(chǎn)品產(chǎn)量指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo),按單耗進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)中山市的整體發(fā)展規(guī)劃,中山第一產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重點(diǎn)是轉(zhuǎn)向優(yōu)化結(jié)構(gòu)和推行現(xiàn)代化經(jīng)營(yíng),預(yù)計(jì)第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值電耗為0.069～0.07kW.h/元之間;第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向是培育技術(shù)密集型工業(yè),組建一批實(shí)力雄厚的企業(yè)集團(tuán),預(yù)計(jì)2001～2005年第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值電耗為0.20～0.24kW.h/元之間;第三產(chǎn)業(yè)在同內(nèi)生產(chǎn)總值所占比重將逐漸增加,形成與經(jīng)濟(jì)發(fā)展同步增長(zhǎng)的趨勢(shì),預(yù)計(jì)2001～2005年第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值電耗為0.11～0.12kW.h/元之間;居民生活用電,隨著生活水平的不斷提高,居民生活用電量也逐年增長(zhǎng),預(yù)計(jì)2001～2005年居民生活用電為700～900kW.h之間。根據(jù)以上產(chǎn)業(yè)及生活用電單耗法預(yù)測(cè),中山市2005年全社會(huì)用電量為123億kW.h。

目前我國(guó)城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)中工業(yè)用電所占比重較大,單耗法是一個(gè)重要的方法,比較適用于近、中期規(guī)劃中負(fù)荷預(yù)測(cè)。

二、彈性系數(shù)法

電力彈性系數(shù)是地區(qū)總用量平均年增長(zhǎng)率與工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值平均增長(zhǎng)率的比值,是反映電力發(fā)展與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間關(guān)系的一個(gè)宏觀指標(biāo)。

一般來(lái)說(shuō),電力工業(yè)適度超前發(fā)展,就是電力彈性系數(shù)應(yīng)大于1,但是由于電力彈性系數(shù)是根據(jù)地區(qū)負(fù)荷結(jié)構(gòu)、性質(zhì),并對(duì)歷史資料及各類用電比重發(fā)展趨勢(shì)加以分析后慎重確定的,因此,彈性系數(shù)法一般用于校核中期或遠(yuǎn)期的宏觀負(fù)荷預(yù)測(cè)。在中山市的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)換升級(jí)和合理布局,加快高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,預(yù)測(cè)未來(lái)電力彈性系數(shù)將呈下降趨勢(shì),預(yù)計(jì)2001～2005年電力彈性系數(shù)為0.96。

三、綜合用電水平法

綜合用電水平法也稱人均電量法。主要根據(jù)地區(qū)人口和每個(gè)人口平均年用電量來(lái)推算年用電量,城市生活用電可按每戶或每人的平均用電量來(lái)推算,工業(yè)和非工業(yè)等分類用戶的用電量可按每單位設(shè)備裝接容量的平均用電量來(lái)推算。對(duì)于現(xiàn)在和歷史的綜合用電水平可通過(guò)資料分析和典型調(diào)查取得;對(duì)于將來(lái)各目標(biāo)年的人口、戶數(shù)、設(shè)備裝接容量的預(yù)測(cè)值,可通過(guò)城市規(guī)劃部門和用戶的資料信息或用外推法。同時(shí)各目標(biāo)年的綜合用電水平還可參照國(guó)內(nèi)外同類型城市的數(shù)據(jù)或用外推測(cè)算。由于中山市位于珠江三角洲,“三來(lái)一補(bǔ)”“外資”企業(yè)較多,在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi),外來(lái)人口的比重還比較大,同時(shí),結(jié)合全省電網(wǎng)30年規(guī)劃,預(yù)測(cè)中山市2005年人均供電量為3700kW.h/人。綜合用電水平法比較適用于近、中期規(guī)劃中負(fù)荷預(yù)測(cè)。

四、外推法

是運(yùn)用歷年的歷史資料和數(shù)據(jù)加以延伸,由此推測(cè)未來(lái)各年的用電量。外推測(cè)法有回歸分析法和平均增長(zhǎng)率法等,回歸分析法是用時(shí)間、人口、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值等相關(guān)因素作為自變量,以用電量作因變量,根據(jù)歷史規(guī)律用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法求出適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)的年用電量;平均增長(zhǎng)率法是根據(jù)歷史規(guī)律和未來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,估算出今后的用電量的平均增長(zhǎng)率,在一定的時(shí)期內(nèi)采用同一增長(zhǎng)率來(lái)測(cè)算,也可采用分階段的不同增長(zhǎng)率來(lái)測(cè)算。

五、負(fù)荷密度法

負(fù)荷密度是每km2的平均負(fù)荷數(shù)值。一般并不直接預(yù)測(cè)整個(gè)城市的負(fù)荷密度,而是按城市區(qū)域或功能分區(qū)。首先計(jì)算現(xiàn)狀和歷史的分區(qū)負(fù)荷密度,然后根據(jù)地區(qū)發(fā)展規(guī)劃對(duì)各分區(qū)負(fù)荷發(fā)展的特點(diǎn),推算出各分區(qū)各目標(biāo)年的負(fù)荷密度預(yù)測(cè)值;至于分區(qū)中的少數(shù)集中用電的大用戶,在預(yù)測(cè)時(shí)可另作點(diǎn)負(fù)荷單獨(dú)計(jì)算。預(yù)測(cè)中山市城區(qū)未來(lái)用電負(fù)荷指標(biāo),居民用地250～350kW/Ha,公共設(shè)施用地350～650kW/Ha,工業(yè)用地300～500kW/Ha?？紤]到城市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和電力負(fù)荷常有隨同某種因素而不連續(xù)(跳躍式)發(fā)展的特點(diǎn),因此負(fù)荷密度法是一種比較直觀的方法,使用時(shí)必須謹(jǐn)慎。

由于影響電力負(fù)荷預(yù)測(cè)因素較多,主要有:①氣候變化和自然災(zāi)害的影響。②國(guó)家政策、工農(nóng)業(yè)等宏觀產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響。③能源市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)變化帶來(lái)的影響。同時(shí),由于上述負(fù)荷預(yù)測(cè)的方法自身存在著某些不確定性。因此,必須將負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行相互驗(yàn)證和補(bǔ)充,一般而言,近期規(guī)劃可用外推法、單耗法預(yù)測(cè),用彈性系數(shù)法、綜合用電水平法校核;遠(yuǎn)期規(guī)劃用外推法預(yù)測(cè),用彈性系數(shù)法校核。這樣才能做到合理、準(zhǔn)確、科學(xué)地預(yù)測(cè)負(fù)荷。

參考文獻(xiàn):

[1]甘德輝.淺談配網(wǎng)規(guī)劃中負(fù)荷預(yù)測(cè)的幾種方法.中電電氣.