張翠芝,智 明
(泰州供電公司電力調度中心,江蘇 泰州 225300)
隨著我國電力體制改革的進一步深化和市場經濟的進一步發(fā)展,準確地電力負荷特性分析與負荷預測研究已成為電力企業(yè)生產經營和計劃管理工作的一項重要內容,也是指導電力企業(yè)經營計劃,提高企業(yè)效益的一個重要方面。2008年,國家實行了新的節(jié)假日制度,使節(jié)假日負荷特性發(fā)生了明顯變化,同時也給節(jié)假日負荷預測帶來了新的挑戰(zhàn)。與此同時,隨著生活條件的逐步改善,氣候以及與其相關的空調負荷變化對負荷特性的影響也越來越大。目前,節(jié)能減排及相關經濟政策的推行,必將對經濟發(fā)展產生重要影響,相應的也會引起用電負荷和用電量的明顯變化。
自1996年泰州市由縣級市升級地級市以來,泰州電網進入了一個高速發(fā)展階段,全市最高負荷從1998年的588.9 MW增長到2009年的2446.2 MW,年平均增長率13.8%,供電量從1998年的29.5億kW·h增長到2009年的142.08億kW·h,平均年增長率為15.4%。一方面作為一個工業(yè)化程度較高的城市,工業(yè)用電量占到80%以上,并且擁有較多大型、特大型企業(yè),負荷在100 MW左右的企業(yè)就有3家,占到全市負荷的10%~15%,這些企業(yè)的開停對負荷有著舉足輕重的影響;另一方面是戴南、張郭地區(qū)的不銹鋼產業(yè)群利用谷期煉鋼造成0:00~8:00的負荷較高,造成泰州電網負荷倒峰谷現象嚴重,如圖1所示。
圖1 泰州電網典型負荷曲線
研究表明,負荷與季節(jié)和氣象條件密切相關。夏季與冬季的溫度偏低和偏高時,人們必須通過電器來恒溫;天氣陰暗時,人們得通過照明設備來照明;濕度較大時,對濕度條件要求較高的部門就須通過減濕設備來改變局部的濕度條件等,這些措施必然增加用電負荷。
除春節(jié)所在的月份外,泰州地區(qū)夏季、冬季負荷明顯高于春、秋季,這說明季節(jié)變化是影響泰州電網負荷預測的一大因素。泰州電網2009年全年的負荷預測準確率在6,7,8的3個月的準確率明顯偏低,如圖2所示。顯然與這期間的氣溫變化劇烈、惡劣天氣頻繁有關,說明氣象條件對于泰州電網負荷預測的影響十分顯著。
圖2 2009年泰州電網日最高(最低)負荷預測準確率
2.1.1 氣溫與負荷的關系
首先將2009年的4,5月份確定為基準月份,2009年的8月份確定為空調月份,取每天日最高負荷、10:20左右峰期、15:00左右、晚21:00左右等4個典型點的負荷數據,剔除節(jié)假日等非典型日數據,計算出平均值作為典型日負荷數據。通過與8月份的氣溫、負荷進行對照,得出2009年全市的空調最高負荷為660 MW左右,并從中得出氣溫與空調負荷關系曲線,如圖3所示。氣溫在25~32℃區(qū)間時負荷平緩上升,33~36℃區(qū)間時急劇上升,為近似的指數形態(tài),36℃以上則負荷轉為平緩。
圖3 最高氣溫與各時間點空調負荷的關系曲線
2.1.2 雷雨與負荷的關系
高溫和雷雨往往是相伴而行的,雷雨視大小可造成50%~80%的空調負荷的損失,另外雷雨也會造成大量的輸、配電線路跳閘,因輸、配電線路基本上配置了自動重合閘,絕大部分線路會重合成功,負荷逐漸恢復,這一部分可以忽略不計。
圖4為2009年7月20日泰州電網負荷曲線,天氣晴,36.8~28.2℃(早峰10:30左右負荷為2250 MW,晚峰21:00左右負荷為2310 MW),圖5為2009年7月22日泰州電網負荷曲線,天氣陰有雨,28.0~25.1℃(早峰10:30左右負荷為1880 MW,晚峰21:00左右負荷為1730 MW)。從2009年7月20日曲線與2009年7月22日曲線對比分析得出:電網負荷在天晴高溫時與陰雨低溫時有明顯的變化,早峰負荷相差380 MW左右,晚峰負荷相差580 MW左右,基本在預測的范圍以內。
圖4 2009年7月20日泰州電網負荷曲線
圖5 2009年7月22日泰州電網負荷曲線
地區(qū)經濟發(fā)展不僅決定著用電負荷的增長速度,而且對用電負荷特性也有較大的影響,主要表現在各產業(yè)用電比例的變化引起負荷特性的變化。經濟活動對負荷的影響正在逐步增強,在平時的負荷預測工作中要加強應對這一變化的措施。2008年10月爆發(fā)的國際金融危機對以工業(yè)用電占80%以上的城市來說影響極大,2009年1月份的工業(yè)用電下降了21.24%,全市的供電量增長率如圖6所示,(2008年與2009年春節(jié)分別在2月和1月,則圖6中的1月和2月的數據不具實質代表性,應求和平均計算)。2009年8月份起泰州電網供電量呈上升趨勢,11月份達到爆發(fā)性的增長32.7%,供電量大幅波動對負荷預測工作帶來了極大的困難。
圖6 泰州電網供電量增長率(2008年9月至2009年12月)
隨著長假制度的實行,每年春節(jié)、“五一”、國慶對電力負荷的影響明顯。尤其是2008年實施新的節(jié)假日之后,對負荷的影響更加明顯。在長假期間,許多工業(yè)負荷停運或降低,其日負荷曲線形狀和普通日相比差別較大。2008年我國的傳統(tǒng)節(jié)日清明節(jié)、端午節(jié)也被列入法定假日,并取消了五一黃金周,清明節(jié)、端午節(jié)的負荷預測且?guī)砹诵碌恼n題,沒有歷史經驗數據可以借鑒。以2008年清明節(jié)為例,作出將峰期負荷下調400 MW的預測,最終實際的負荷曲線與正常工作日下降了450 MW,與預測結果基本相符。如圖7、圖8所示。
圖7 2008年清明前一天(4月3日)負荷曲線
圖8 2008年清明(4月4日)負荷曲線
2.4.1 小火電
開展負荷預測工作的初期,小火電曾經嚴重地影響了負荷預測工作的準確性,泰州地區(qū)小火電的上網負荷和電量在2003年時約占供電負荷和電量的20%,由于缺少考核辦法,小火電上網負荷忽高忽低,開停機比較隨意,增加了負荷預測的難度。
2.4.2 大用戶
泰州目前100 MW負荷量級的大用戶有3家,大用戶也嚴重地影響了負荷預測工作的準確性,其中負荷最高的是梅蘭化工達120 MW,化工設備投切頻繁,故具體時間段內其用電負荷難以準確預測。
針對小火電負荷變化隨意性的特點,根據江蘇省電力公司《關于印發(fā)〈江蘇電網地區(qū)供電企業(yè)受網計劃編制與考核辦法(試行)〉的通知》,制定了《泰州地區(qū)地方、自備電廠上網負荷曲線的考核辦法》。通過考核,限制小火電開停及上網負荷高低的隨意性,要求小火電參與調整負荷,將小火電納入有序管理,這一辦法的實施使調度部門掌握了主動權。
對于幾個大用戶,直接或通過縣調了解用戶的生產情況,對新投運且處于不穩(wěn)定試運行期的用戶進行重點關注。
領導重視,專職認真負責。加強培訓,抓好各個縣(市)公司負荷預測工作。電力調度中心各專業(yè)積極參與,提高負荷預測準確率。
[1]胡 杰,文閃閃,胡導福,等.電力負荷預測常用方法的分析比較與應用[J].湖北電力,2008(2).
[2]祝新全.改進和提高負荷預測工作的方法[J].河北電力技術,1988,17(4):58-59.