考慮大用戶報(bào)裝的新興區(qū)域負(fù)荷預(yù)測(cè)研究與應(yīng)用

楊德格，胡陳晨

(國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司溫州供電公司，浙江 溫州 325000)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，用戶設(shè)備逐步向大容量、高參數(shù)升級(jí)，負(fù)荷需求也逐漸增大，導(dǎo)致電網(wǎng)新增大用戶數(shù)量明顯增加。大用戶負(fù)荷的波動(dòng)對(duì)所在地區(qū)的負(fù)荷影響較為明顯，也增加了地區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)的難度。因此，有效的大用戶負(fù)荷預(yù)測(cè)是提高整個(gè)電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率的關(guān)鍵因素，對(duì)電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著重要的意義。

文獻(xiàn)[1]提出一種基于大用戶報(bào)裝的中長(zhǎng)期負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，基于大用戶負(fù)荷分階段增量方法并結(jié)合中小負(fù)荷自然增長(zhǎng)率方法，建立中長(zhǎng)期城市負(fù)荷預(yù)測(cè)模型。文獻(xiàn)[2]重點(diǎn)分析了幾類典型的大用戶負(fù)荷特性，提出基于用電模式數(shù)的預(yù)測(cè)方法。上述的幾種負(fù)荷預(yù)測(cè)方式僅重點(diǎn)考慮大用戶的負(fù)荷預(yù)測(cè)，對(duì)數(shù)量龐大的中小負(fù)荷未進(jìn)行單項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，其采用的自然增長(zhǎng)率方法并不適合于新興區(qū)域的負(fù)荷預(yù)測(cè)。因此，選取典型的新興區(qū)域進(jìn)行遠(yuǎn)景負(fù)荷預(yù)測(cè)工作，重點(diǎn)研究區(qū)域內(nèi)大用戶報(bào)裝對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果造成的影響，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)出負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果的校驗(yàn)修正方法，為新興區(qū)域大用戶負(fù)荷接入提供有效支持。

1 區(qū)域概況

某海洋經(jīng)濟(jì)示范區(qū)(簡(jiǎn)稱海經(jīng)區(qū))核心區(qū)規(guī)劃面積為130 km2，是浙江省首個(gè)獲批的省級(jí)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，且已落地賦能?chē)?guó)家海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展示范區(qū)、國(guó)家自主創(chuàng)新示范區(qū)、綜合保稅區(qū)等多個(gè)國(guó)家級(jí)重大戰(zhàn)略平臺(tái)，大大提升了該區(qū)在全市乃至全省發(fā)展大局中的地位和作用。截至2022 年，海經(jīng)區(qū)已落地億元以上項(xiàng)目26 個(gè)，總投資173.6 億元。作為新興發(fā)展區(qū)域，海經(jīng)區(qū)的社會(huì)用電量呈快速增長(zhǎng)狀態(tài)，近三年的全社會(huì)用電量增幅達(dá)50.37 %，用戶數(shù)同比增加41.89 %，2022 年用電量同比增加約40 %。

由于部分區(qū)域的詳細(xì)規(guī)劃尚未正式發(fā)布，因此以海經(jīng)區(qū)一期范圍為例，根據(jù)行政區(qū)劃分、地理約束、地塊(負(fù)荷)分布連續(xù)性、電網(wǎng)運(yùn)維管理歸屬等特點(diǎn)，按照不交叉管理原則，將其劃分為半島起步區(qū)網(wǎng)格和半島一期網(wǎng)格兩部分。

2 遠(yuǎn)景負(fù)荷預(yù)測(cè)

遠(yuǎn)景負(fù)荷預(yù)測(cè)體系將負(fù)荷分為城鎮(zhèn)公共負(fù)荷、專線專供負(fù)荷以及農(nóng)村公共負(fù)荷三大類，相應(yīng)的遠(yuǎn)景負(fù)荷預(yù)測(cè)分類體系如圖1 所示。其中有用地規(guī)劃地塊的遠(yuǎn)景負(fù)荷計(jì)算公式為P=負(fù)荷密度指標(biāo)×地塊面積(不含大用戶)×容積率×需用系數(shù)×同時(shí)率+∑P大用戶i(i=0，…n)，式中i為地塊內(nèi)的大用戶序號(hào)。

根據(jù)《配電網(wǎng)規(guī)劃提升工作標(biāo)準(zhǔn)體系》《空間負(fù)荷預(yù)測(cè)指標(biāo)說(shuō)明》等文件的要求，結(jié)合地域經(jīng)濟(jì)實(shí)際，按供電分區(qū)類型確定負(fù)荷密度指標(biāo)選取的基本原則如下。

1) 城區(qū)(A 類)，以“高”方案為基準(zhǔn)，并適當(dāng)下調(diào)(0～10 %)；城區(qū)(B 類)，以“中”方案為基準(zhǔn)，并適當(dāng)下調(diào)(0～10 %)。

2) 鎮(zhèn)區(qū)(C 類)，以“低”方案為基準(zhǔn)，并適當(dāng)下調(diào)(0～10 %)。

結(jié)合海經(jīng)區(qū)一期控規(guī)地塊圖，在確定負(fù)荷指標(biāo)取值后，應(yīng)用地塊遠(yuǎn)景負(fù)荷計(jì)算公式得出海經(jīng)區(qū)一期每個(gè)地塊遠(yuǎn)景負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如表1、2 所示，匯總得出海經(jīng)區(qū)一期遠(yuǎn)景負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果如表3 所示。

表1 半島一期網(wǎng)格部分地塊遠(yuǎn)景負(fù)荷計(jì)算結(jié)果

表2 半島起步區(qū)網(wǎng)格部分地塊遠(yuǎn)景負(fù)荷計(jì)算結(jié)果

表3 海經(jīng)區(qū)一期負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果

依據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，將每個(gè)配網(wǎng)網(wǎng)格劃分為若干個(gè)供電單元，編制配網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架，其中每個(gè)供電單元遠(yuǎn)景由一組電纜雙環(huán)網(wǎng)進(jìn)行供電。依據(jù)20 kV線路供電能力，同時(shí)考慮N-1 通過(guò)率，原則上將一個(gè)供電單元遠(yuǎn)景負(fù)荷控制在30 MW 左右。海經(jīng)區(qū)一期配網(wǎng)供電單元遠(yuǎn)景負(fù)荷配置如表4 所示。

表4 海經(jīng)區(qū)一期配網(wǎng)供電單元遠(yuǎn)景負(fù)荷配置

3 大用戶負(fù)荷預(yù)測(cè)

預(yù)計(jì)新增大用戶負(fù)荷數(shù)據(jù)主要由以下途徑獲取，如供電公司業(yè)擴(kuò)報(bào)裝部門(mén)的統(tǒng)計(jì)、地方政府招商部門(mén)正在洽談或已簽定協(xié)議項(xiàng)目的用電負(fù)荷、正常生產(chǎn)的大型企業(yè)擴(kuò)建或減產(chǎn)等變化的用電負(fù)荷以及開(kāi)發(fā)區(qū)或工業(yè)園區(qū)規(guī)劃項(xiàng)目的用電負(fù)荷。通過(guò)收集、梳理得出海經(jīng)區(qū)一期近期大用戶報(bào)裝情況： 大用戶報(bào)裝共計(jì)28 戶，報(bào)裝總?cè)萘?57.57 MVA，除去部分常規(guī)大用戶，重點(diǎn)梳理出三戶大用戶(見(jiàn)表5)用于負(fù)荷預(yù)測(cè)校驗(yàn)修正工作。

表5 負(fù)荷預(yù)測(cè)校驗(yàn)大用戶

根據(jù)大用戶對(duì)應(yīng)地塊編號(hào)以及表1、2 中地塊負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，綜合對(duì)比地塊出讓后大用戶實(shí)際(預(yù)計(jì)）報(bào)裝容量，進(jìn)行大用戶負(fù)荷預(yù)測(cè)校驗(yàn)，結(jié)果如表6 所示。

表6 負(fù)荷預(yù)測(cè)校驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)表6 中的校驗(yàn)結(jié)果可知：大用戶用電負(fù)荷需求往往遠(yuǎn)超常規(guī)負(fù)荷的預(yù)測(cè)值，且由于地方招商引資的需要，部分地塊實(shí)際出讓后用地性質(zhì)較原規(guī)劃用地性質(zhì)可能會(huì)有所出入，控規(guī)地塊圖也會(huì)相應(yīng)地調(diào)整修編。

4 大用戶供電策略制定

結(jié)合大用戶負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果，綜合對(duì)比原負(fù)荷預(yù)測(cè)制定的配網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架，分析大用戶所在供電單元遠(yuǎn)景負(fù)荷情況，進(jìn)而指導(dǎo)大用戶供電策略制定。

1) 某機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園。用戶遠(yuǎn)景負(fù)荷預(yù)測(cè)值約20.32 MW，預(yù)計(jì)2023 年投產(chǎn)。原規(guī)劃供電單元為半島一期網(wǎng)格4 號(hào)環(huán)網(wǎng)、供電單元遠(yuǎn)景負(fù)荷為29.95 MW，在進(jìn)行大用戶負(fù)荷預(yù)測(cè)校驗(yàn)修正后，該供電單元遠(yuǎn)景負(fù)荷預(yù)計(jì)將達(dá)到46.22 MW。鑒于該產(chǎn)業(yè)園的性質(zhì)為小微園，因此建議近期由4 號(hào)環(huán)網(wǎng)單元進(jìn)行供電，遠(yuǎn)期結(jié)合單元負(fù)載情況考慮新增一組單環(huán)網(wǎng)或雙環(huán)網(wǎng)進(jìn)行供電。

2) 某國(guó)際會(huì)展中心。用戶遠(yuǎn)景負(fù)荷預(yù)測(cè)值約47.80 MW，預(yù)計(jì)2023 年投產(chǎn)。原規(guī)劃供電單元為起步區(qū)網(wǎng)格1 號(hào)環(huán)網(wǎng)，原預(yù)計(jì)供電單元遠(yuǎn)景負(fù)荷為24.52 MW，在進(jìn)行大用戶負(fù)荷預(yù)測(cè)校驗(yàn)修正后，該供電單元遠(yuǎn)景負(fù)荷預(yù)計(jì)將達(dá)到52.30 MW，遠(yuǎn)超原供電單元可帶負(fù)荷。鑒于該供電單元其他地塊均已基本建成，且本項(xiàng)目報(bào)裝容量較大，建議近期由220 kV 經(jīng)鴻變、110 kV 起步變各出一回20 kV 線路供電，遠(yuǎn)期由用戶自建110 kV 變電站供電。

3) 某銅箔有限公司。用戶遠(yuǎn)景負(fù)荷預(yù)測(cè)值約40 MW，預(yù)計(jì)2024 年投產(chǎn)。原規(guī)劃供電單元為半島一期網(wǎng)格4 號(hào)環(huán)網(wǎng)，供電單元遠(yuǎn)景負(fù)荷為29.95 MW，在進(jìn)行大用戶負(fù)荷預(yù)測(cè)校驗(yàn)修正后，該供電單元遠(yuǎn)景負(fù)荷預(yù)計(jì)將達(dá)到82.12 MW(含機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目負(fù)荷預(yù)測(cè)修正)，遠(yuǎn)超原供電單元可帶負(fù)荷。鑒于本項(xiàng)目報(bào)裝容量較大且海經(jīng)區(qū)一期范圍內(nèi)配網(wǎng)間隔資源緊缺，建議用戶自建110 kV變電站供電。

5 結(jié)論

以典型的新興發(fā)展區(qū)域?yàn)槔?，結(jié)合控規(guī)對(duì)區(qū)域內(nèi)各地塊進(jìn)行了遠(yuǎn)景負(fù)荷預(yù)測(cè)工作，得出區(qū)域遠(yuǎn)景負(fù)荷結(jié)果；同時(shí)提出供電部門(mén)應(yīng)在區(qū)域地塊出讓過(guò)程中，及時(shí)跟蹤地塊用電報(bào)裝需求，對(duì)預(yù)計(jì)新增的大用戶負(fù)荷進(jìn)行單獨(dú)統(tǒng)計(jì)分析和完成區(qū)域負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果校驗(yàn)工作并根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果制定大用戶供電策略以及指導(dǎo)未來(lái)的電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃。