淺談南寧市配電網(wǎng)電力需求負(fù)荷預(yù)測方法

陶毅剛

摘要：負(fù)荷預(yù)測是根據(jù)系統(tǒng)的運行特性、增容決策、自然條件與社會影響等諸多因素，在滿足一定精度要求的條件下，確定未來某特定時刻的負(fù)荷數(shù)據(jù)（其中負(fù)荷是指電力需求量，單位為千瓦），并根據(jù)電力負(fù)荷預(yù)測結(jié)果規(guī)劃各級電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模。文章說明了南寧市配電網(wǎng)在開展近期、遠期規(guī)劃時，所用到的負(fù)荷預(yù)測方法及負(fù)荷預(yù)測結(jié)果在配電網(wǎng)規(guī)劃中的分析及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；電力需求；負(fù)荷預(yù)測；常規(guī)負(fù)荷；點負(fù)荷；飽和負(fù)荷

中圖分類號：TM715 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）08-0132-02

1 概述

南寧供電局近期開展了《“十二五”配電網(wǎng)規(guī)劃細(xì)化》、《南寧市城市電網(wǎng)飽和網(wǎng)架規(guī)劃》、《南寧-東盟經(jīng)濟開發(fā)區(qū)電力專項規(guī)劃》等工作。配電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)是負(fù)荷預(yù)測，以歷年的負(fù)荷數(shù)據(jù)及社會經(jīng)濟發(fā)展的相關(guān)資料或未來國民經(jīng)濟發(fā)展、城市規(guī)劃等資料進行負(fù)荷預(yù)測。目前近期配網(wǎng)規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測方法多采用常規(guī)負(fù)荷加大用戶法進行預(yù)測，而遠期規(guī)劃負(fù)荷預(yù)測尚未有共識，我局遠期規(guī)劃采用的是飽和負(fù)荷預(yù)測法，通過抽樣調(diào)查飽和負(fù)荷區(qū)域負(fù)荷密度為參考指標(biāo)，從而推算出全市負(fù)荷，為配網(wǎng)遠期建設(shè)規(guī)模提供數(shù)據(jù)支持。

2 負(fù)荷預(yù)測方法介紹

2.1 常規(guī)負(fù)荷加大用戶預(yù)測法

2.1.1 常規(guī)負(fù)荷預(yù)測方法。通過對南寧市各區(qū)的歷史和現(xiàn)狀資料進行充分收集、整理，分析歷史發(fā)展規(guī)律和負(fù)荷增長情況，以時間為自變量，按歷年用電負(fù)荷和電量的增長率推算規(guī)劃期內(nèi)的用電負(fù)荷。以南寧市為例，歷年常規(guī)用電負(fù)荷如表1所示。

通過計算，得知2009～2011年年均常規(guī)負(fù)荷增長率為8.19%。結(jié)合南寧市經(jīng)濟社會發(fā)展情況和“十二五”期間第一、二、三產(chǎn)業(yè)政府提供的GDP值預(yù)測，最終規(guī)劃采用的年均增長率值有所調(diào)整，為8.46%。

2.1.2 大用戶預(yù)測法。該方法主要是單獨對點負(fù)荷進行預(yù)測，用于解決常規(guī)負(fù)荷預(yù)測方法無法預(yù)測小范圍內(nèi)突增負(fù)荷的問題。結(jié)合我市實際情況，我們定義的大用戶是指已有或規(guī)劃的工廠、采礦廠等負(fù)荷超過1萬千瓦的用戶。通過與南寧市相關(guān)政府部門對接，搜集相關(guān)資料，得出大用戶負(fù)荷情況如表2所示。

通過常規(guī)負(fù)荷預(yù)測加大用戶法，2011～2015年最終負(fù)荷預(yù)測結(jié)果如表3所示。

2.1.3 預(yù)測方法淺析。該負(fù)荷預(yù)測方法的優(yōu)點：較為簡單直觀，將負(fù)荷分為兩塊進行統(tǒng)計，排除了點負(fù)荷對常規(guī)負(fù)荷自然增長的影響，總的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果較為理想。缺點：該負(fù)荷預(yù)測方法需要搜集的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)較大，僅適用于近期負(fù)荷預(yù)測。

2.2 飽和負(fù)荷預(yù)測法

飽和預(yù)測負(fù)荷法是對城市發(fā)展終期飽和負(fù)荷進行預(yù)測，從而規(guī)劃出城市發(fā)展飽和后所需變電站數(shù)量、容量規(guī)模，規(guī)劃相應(yīng)站點、輸電線路走廊，為地區(qū)電網(wǎng)發(fā)展提供依據(jù)及參考。

目前我局《南寧市城市電網(wǎng)飽和網(wǎng)架規(guī)劃》是與南寧市規(guī)劃局合作共同出資開展。飽和負(fù)荷預(yù)測最核心的是用地負(fù)荷密度計算及城市發(fā)展詳細(xì)規(guī)劃資料，從而根據(jù)飽和成熟區(qū)負(fù)荷計算出其他相同用地性質(zhì)的負(fù)荷。大致負(fù)荷預(yù)測過程如下：

2.2.1 負(fù)荷密度抽樣調(diào)查。抽取南寧市6個城區(qū)不同供電區(qū)分類的小區(qū)、商業(yè)樓、大型市場等負(fù)荷進行抽樣調(diào)查，抽樣樣本為南寧市內(nèi)發(fā)展成熟、人口密集的各類用地（A、B類地區(qū)）。根據(jù)《南寧市“十二五”配電網(wǎng)規(guī)劃細(xì)化》報告內(nèi)容，南寧市城市級別為一級主要城市，供電區(qū)共劃分為A、B、C、D、E5類負(fù)荷，負(fù)荷分類原則如表4

所示。

以南寧市青秀區(qū)為例子，我們抽取了A、B類供電區(qū)的商業(yè)、住宅小區(qū)、辦公、大型酒店等最大負(fù)荷，并根據(jù)地塊面積、容積率等計算出負(fù)荷密度。抽樣樣本如表5所示。

根據(jù)抽樣樣本綜合統(tǒng)計，采用求平均值的方法，計算出部分地塊性質(zhì)的飽和負(fù)荷密度如表6所示：

2.2.2 結(jié)合南寧市總體規(guī)劃，分片區(qū)計算全市總負(fù)荷。根據(jù)飽和負(fù)荷預(yù)測的數(shù)學(xué)模型：

式中：P表示城市總飽和負(fù)荷；Kp表示負(fù)荷同時率；i表示城市的某個片區(qū)；n表示城市片區(qū)個數(shù)；m表示土地使用類的個數(shù)；Sij表示第i片土地第j類土地使用面積；Kij為第i片區(qū)第j類地塊的建筑容積率；Ckij表示第i片區(qū)第j類土地使用負(fù)荷密度。

再結(jié)合南寧市城市總體規(guī)劃，計算出青秀區(qū)各個地塊的終期負(fù)荷密度并求和，可得出如表7所示的結(jié)果。

2.2.3 根據(jù)預(yù)測出的中壓負(fù)荷數(shù)據(jù)，推算110千伏、220千伏負(fù)荷，提出規(guī)劃變電站容量及布點。通過對現(xiàn)狀220千伏、110千伏變電站典型日與10千伏負(fù)荷的關(guān)系抽樣調(diào)查，得出的各級電網(wǎng)最大負(fù)荷同時率：110千伏主變負(fù)荷與10千伏配變總負(fù)荷之比約為0.65～0.70，220千伏主變和110千伏主變負(fù)荷之比約為0.92～0.95。計算出各層及負(fù)荷后，根據(jù)容載比要求（110千伏：1.8～2.1；220千伏：1.6～1.9），推算出各供電區(qū)所需的變電容量，進而規(guī)劃變電站布點。

2.2.4 預(yù)測方法淺析。飽和電力需求負(fù)荷預(yù)測是一種基于飽和負(fù)荷密度的城市遠景飽和負(fù)荷預(yù)測的方法。通過收集城市各分區(qū)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃信息，把各分區(qū)按功能地塊統(tǒng)計建筑面積，分析得出各功能地塊的飽和負(fù)荷密度，建立城市空間飽和負(fù)荷模型，預(yù)測出城市遠景飽和負(fù)荷。該預(yù)測方法不僅能對負(fù)荷總量進行預(yù)測，還可以知道分區(qū)負(fù)荷的空間分布，可以為城市合理安排電網(wǎng)建設(shè)提供依據(jù)。

3 結(jié)語

隨著電力市場的發(fā)展，負(fù)荷預(yù)測的重要性日益顯現(xiàn)，并且對負(fù)荷預(yù)測精度的要求越來越高。傳統(tǒng)的預(yù)測方法比較成熟，預(yù)測結(jié)果具有一定的參考價值，但要進一步提高預(yù)測精度，就需要對傳統(tǒng)方法進行一些改進。南寧市配網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測方法就是在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合南寧實際國民經(jīng)濟發(fā)展、城市規(guī)劃情況而形成的。我相信，隨著負(fù)荷預(yù)測的理論研究與實際情況結(jié)合越來越緊密，負(fù)荷預(yù)測的精度亦將越來越高。

參考文獻

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（責(zé)任編輯：黃銀芳）