楊德格,胡陳晨
(國網浙江省電力有限公司溫州供電公司,浙江 溫州 325000)
隨著經濟的發(fā)展和產業(yè)結構的調整,用戶設備逐步向大容量、高參數(shù)升級,負荷需求也逐漸增大,導致電網新增大用戶數(shù)量明顯增加。大用戶負荷的波動對所在地區(qū)的負荷影響較為明顯,也增加了地區(qū)負荷預測的難度。因此,有效的大用戶負荷預測是提高整個電網負荷預測準確率的關鍵因素,對電網安全、經濟運行有著重要的意義。
文獻[1]提出一種基于大用戶報裝的中長期負荷預測方法,基于大用戶負荷分階段增量方法并結合中小負荷自然增長率方法,建立中長期城市負荷預測模型。文獻[2]重點分析了幾類典型的大用戶負荷特性,提出基于用電模式數(shù)的預測方法。上述的幾種負荷預測方式僅重點考慮大用戶的負荷預測,對數(shù)量龐大的中小負荷未進行單項數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析,其采用的自然增長率方法并不適合于新興區(qū)域的負荷預測。因此,選取典型的新興區(qū)域進行遠景負荷預測工作,重點研究區(qū)域內大用戶報裝對負荷預測結果造成的影響,并在此基礎上總結出負荷預測結果的校驗修正方法,為新興區(qū)域大用戶負荷接入提供有效支持。
某海洋經濟示范區(qū)(簡稱海經區(qū))核心區(qū)規(guī)劃面積為130 km2,是浙江省首個獲批的省級產業(yè)集聚區(qū),且已落地賦能國家海洋經濟發(fā)展示范區(qū)、國家自主創(chuàng)新示范區(qū)、綜合保稅區(qū)等多個國家級重大戰(zhàn)略平臺,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,海經區(qū)已落地億元以上項目26 個,總投資173.6 億元。作為新興發(fā)展區(qū)域,海經區(qū)的社會用電量呈快速增長狀態(tài),近三年的全社會用電量增幅達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)域的詳細規(guī)劃尚未正式發(fā)布,因此以海經區(qū)一期范圍為例,根據(jù)行政區(qū)劃分、地理約束、地塊(負荷)分布連續(xù)性、電網運維管理歸屬等特點,按照不交叉管理原則,將其劃分為半島起步區(qū)網格和半島一期網格兩部分。
遠景負荷預測體系將負荷分為城鎮(zhèn)公共負荷、專線專供負荷以及農村公共負荷三大類,相應的遠景負荷預測分類體系如圖1 所示。其中有用地規(guī)劃地塊的遠景負荷計算公式為P=負荷密度指標×地塊面積(不含大用戶)×容積率×需用系數(shù)×同時率+∑P大用戶i(i=0,…n),式中i為地塊內的大用戶序號。
根據(jù)《配電網規(guī)劃提升工作標準體系》《空間負荷預測指標說明》等文件的要求,結合地域經濟實際,按供電分區(qū)類型確定負荷密度指標選取的基本原則如下。
1) 城區(qū)(A 類),以“高”方案為基準,并適當下調(0~10 %);城區(qū)(B 類),以“中”方案為基準,并適當下調(0~10 %)。
2) 鎮(zhèn)區(qū)(C 類),以“低”方案為基準,并適當下調(0~10 %)。
結合海經區(qū)一期控規(guī)地塊圖,在確定負荷指標取值后,應用地塊遠景負荷計算公式得出海經區(qū)一期每個地塊遠景負荷計算結果如表1、2 所示,匯總得出海經區(qū)一期遠景負荷預測結果如表3 所示。
表1 半島一期網格部分地塊遠景負荷計算結果
表2 半島起步區(qū)網格部分地塊遠景負荷計算結果
表3 海經區(qū)一期負荷預測結果
依據(jù)負荷預測結果,將每個配網網格劃分為若干個供電單元,編制配網目標網架,其中每個供電單元遠景由一組電纜雙環(huán)網進行供電。依據(jù)20 kV線路供電能力,同時考慮N-1 通過率,原則上將一個供電單元遠景負荷控制在30 MW 左右。海經區(qū)一期配網供電單元遠景負荷配置如表4 所示。
表4 海經區(qū)一期配網供電單元遠景負荷配置
預計新增大用戶負荷數(shù)據(jù)主要由以下途徑獲取,如供電公司業(yè)擴報裝部門的統(tǒng)計、地方政府招商部門正在洽談或已簽定協(xié)議項目的用電負荷、正常生產的大型企業(yè)擴建或減產等變化的用電負荷以及開發(fā)區(qū)或工業(yè)園區(qū)規(guī)劃項目的用電負荷。通過收集、梳理得出海經區(qū)一期近期大用戶報裝情況: 大用戶報裝共計28 戶,報裝總容量457.57 MVA,除去部分常規(guī)大用戶,重點梳理出三戶大用戶(見表5)用于負荷預測校驗修正工作。
表5 負荷預測校驗大用戶
根據(jù)大用戶對應地塊編號以及表1、2 中地塊負荷計算結果,綜合對比地塊出讓后大用戶實際(預計)報裝容量,進行大用戶負荷預測校驗,結果如表6 所示。
表6 負荷預測校驗結果
根據(jù)表6 中的校驗結果可知:大用戶用電負荷需求往往遠超常規(guī)負荷的預測值,且由于地方招商引資的需要,部分地塊實際出讓后用地性質較原規(guī)劃用地性質可能會有所出入,控規(guī)地塊圖也會相應地調整修編。
結合大用戶負荷預測結果,綜合對比原負荷預測制定的配網目標網架,分析大用戶所在供電單元遠景負荷情況,進而指導大用戶供電策略制定。
1) 某機器人產業(yè)園。用戶遠景負荷預測值約20.32 MW,預計2023 年投產。原規(guī)劃供電單元為半島一期網格4 號環(huán)網、供電單元遠景負荷為29.95 MW,在進行大用戶負荷預測校驗修正后,該供電單元遠景負荷預計將達到46.22 MW。鑒于該產業(yè)園的性質為小微園,因此建議近期由4 號環(huán)網單元進行供電,遠期結合單元負載情況考慮新增一組單環(huán)網或雙環(huán)網進行供電。
2) 某國際會展中心。用戶遠景負荷預測值約47.80 MW,預計2023 年投產。原規(guī)劃供電單元為起步區(qū)網格1 號環(huán)網,原預計供電單元遠景負荷為24.52 MW,在進行大用戶負荷預測校驗修正后,該供電單元遠景負荷預計將達到52.30 MW,遠超原供電單元可帶負荷。鑒于該供電單元其他地塊均已基本建成,且本項目報裝容量較大,建議近期由220 kV 經鴻變、110 kV 起步變各出一回20 kV 線路供電,遠期由用戶自建110 kV 變電站供電。
3) 某銅箔有限公司。用戶遠景負荷預測值約40 MW,預計2024 年投產。原規(guī)劃供電單元為半島一期網格4 號環(huán)網,供電單元遠景負荷為29.95 MW,在進行大用戶負荷預測校驗修正后,該供電單元遠景負荷預計將達到82.12 MW(含機器人產業(yè)園項目負荷預測修正),遠超原供電單元可帶負荷。鑒于本項目報裝容量較大且海經區(qū)一期范圍內配網間隔資源緊缺,建議用戶自建110 kV變電站供電。
以典型的新興發(fā)展區(qū)域為例,結合控規(guī)對區(qū)域內各地塊進行了遠景負荷預測工作,得出區(qū)域遠景負荷結果;同時提出供電部門應在區(qū)域地塊出讓過程中,及時跟蹤地塊用電報裝需求,對預計新增的大用戶負荷進行單獨統(tǒng)計分析和完成區(qū)域負荷預測結果校驗工作并根據(jù)校驗結果制定大用戶供電策略以及指導未來的電網建設規(guī)劃。