張麗娟

[摘要]本文簡單介紹負荷預測的幾種方法:單耗法、彈性系數法、綜合用電水平法、外推法、負荷密度法等。以中山市為例進行了具體分析。

[關鍵詞]負荷預測 電力 負荷

負荷預測是根據系統(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荷數據,其中負荷是指電力需求量(功率)或用電量;負荷預測是電力系統(tǒng)經濟調度中的一項重要內容,是能量管理系統(tǒng)(EMS)的一個重要模塊。

負荷預測的目的就是提供負荷發(fā)展狀況及水平,同時確定各供電區(qū)、各規(guī)劃年供用電量、供用電最大負荷和規(guī)劃地區(qū)總的負荷發(fā)展水平,確定各規(guī)劃年用電負荷構成。電力負荷預測是電力企業(yè)計劃的基礎,無論是編制企業(yè)的經營計劃還是長遠發(fā)展規(guī)劃,以及電力基本建設、編制負荷調度曲線等工作都必須以系統(tǒng)負荷為依據,因此,負荷預測是提高企業(yè)經營決策的準確性和科學性的重要手段,是電力系統(tǒng)經濟運行的基礎。在當前電力發(fā)展迅速和供應相對緊張的情況下,合理地進行電力負荷預測和系統(tǒng)規(guī)劃運行顯得尤為重要。

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

一、單耗法

根據計劃產品數量(或產值)和用電單耗來推算年用電量,比較適用于有單耗指標的工業(yè)和部分農業(yè)負荷,是預測有單耗指標的工業(yè)和部分農業(yè)用電量的一種直接有效的方法。

預測時,可依據規(guī)劃城市的社會經濟發(fā)展總體規(guī)劃目標,利用規(guī)劃期各年份的工業(yè)農業(yè)產值指標和主要工業(yè)產量規(guī)劃指標,通過對過去國民經濟各部門在各種產品生產過程中的單位產品耗電量,億元產值耗電量經過統(tǒng)計,并根據產業(yè)結構調整,找出一定的規(guī)律,得出各種產品和產值的綜合單耗。然后按國民經濟各部門編制的發(fā)展規(guī)劃的產品產量指標及經濟指標,按單耗進行預測。根據中山市的整體發(fā)展規(guī)劃,中山第一產業(yè)的發(fā)展重點是轉向優(yōu)化結構和推行現(xiàn)代化經營,預計第一產業(yè)產值電耗為0.069～0.07kW.h/元之間;第二產業(yè)的發(fā)展方向是培育技術密集型工業(yè),組建一批實力雄厚的企業(yè)集團,預計2001～2005年第二產業(yè)產值電耗為0.20～0.24kW.h/元之間;第三產業(yè)在同內生產總值所占比重將逐漸增加,形成與經濟發(fā)展同步增長的趨勢,預計2001～2005年第三產業(yè)產值電耗為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,預計2001～2005年居民生活用電為700～900kW.h之間。根據以上產業(yè)及生活用電單耗法預測,中山市2005年全社會用電量為123億kW.h。

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

二、彈性系數法

電力彈性系數是地區(qū)總用量平均年增長率與工農業(yè)總產值平均增長率的比值,是反映電力發(fā)展與國民經濟發(fā)展之間關系的一個宏觀指標。

一般來說,電力工業(yè)適度超前發(fā)展,就是電力彈性系數應大于1,但是由于電力彈性系數是根據地區(qū)負荷結構、性質,并對歷史資料及各類用電比重發(fā)展趨勢加以分析后慎重確定的,因此,彈性系數法一般用于校核中期或遠期的宏觀負荷預測。在中山市的產業(yè)規(guī)劃中,優(yōu)化產業(yè)結構,加快產業(yè)轉換升級和合理布局,加快高新技術產業(yè)和第三產業(yè)的發(fā)展,預測未來電力彈性系數將呈下降趨勢,預計2001～2005年電力彈性系數為0.96。

三、綜合用電水平法

綜合用電水平法也稱人均電量法。主要根據地區(qū)人口和每個人口平均年用電量來推算年用電量,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備裝接容量的平均用電量來推算。對于現(xiàn)在和歷史的綜合用電水平可通過資料分析和典型調查取得;對于將來各目標年的人口、戶數、設備裝接容量的預測值,可通過城市規(guī)劃部門和用戶的資料信息或用外推法。同時各目標年的綜合用電水平還可參照國內外同類型城市的數據或用外推測算。由于中山市位于珠江三角洲,“三來一補”“外資”企業(yè)較多,在相當一段時間內,外來人口的比重還比較大,同時,結合全省電網30年規(guī)劃,預測中山市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)劃中負荷預測。

四、外推法

是運用歷年的歷史資料和數據加以延伸,由此推測未來各年的用電量。外推測法有回歸分析法和平均增長率法等,回歸分析法是用時間、人口、工農業(yè)產值等相關因素作為自變量,以用電量作因變量,根據歷史規(guī)律用數理統(tǒng)計的方法求出適當的數學模型,來預測未來的年用電量;平均增長率法是根據歷史規(guī)律和未來國民經濟發(fā)展規(guī)劃,估算出今后的用電量的平均增長率,在一定的時期內采用同一增長率來測算,也可采用分階段的不同增長率來測算。

五、負荷密度法

負荷密度是每km2的平均負荷數值。一般并不直接預測整個城市的負荷密度,而是按城市區(qū)域或功能分區(qū)。首先計算現(xiàn)狀和歷史的分區(qū)負荷密度,然后根據地區(qū)發(fā)展規(guī)劃對各分區(qū)負荷發(fā)展的特點,推算出各分區(qū)各目標年的負荷密度預測值;至于分區(qū)中的少數集中用電的大用戶,在預測時可另作點負荷單獨計算。預測中山市城區(qū)未來用電負荷指標,居民用地250～350kW/Ha,公共設施用地350～650kW/Ha,工業(yè)用地300～500kW/Ha?？紤]到城市的社會經濟和電力負荷常有隨同某種因素而不連續(xù)(跳躍式)發(fā)展的特點,因此負荷密度法是一種比較直觀的方法,使用時必須謹慎。

由于影響電力負荷預測因素較多,主要有:①氣候變化和自然災害的影響。②國家政策、工農業(yè)等宏觀產業(yè)結構調整的影響。③能源市場經濟變化帶來的影響。同時,由于上述負荷預測的方法自身存在著某些不確定性。因此,必須將負荷預測結果進行相互驗證和補充,一般而言,近期規(guī)劃可用外推法、單耗法預測,用彈性系數法、綜合用電水平法校核;遠期規(guī)劃用外推法預測,用彈性系數法校核。這樣才能做到合理、準確、科學地預測負荷。

參考文獻:

[1]甘德輝.淺談配網規(guī)劃中負荷預測的幾種方法.中電電氣.