关于电力规划中负荷预测的探讨

摘要：随着我国城市化进程的加快，城市电力负荷仍将保持较快增长，城市土地资源紧缺、环保人口压力加大，电力建设而城市发展矛雷依然突出，做好城市电力规划工作也日益繁重。本文结合地区实际情况，论述了地区电力规划在市场经济条件下的重要性，阐述并分析了电力需求预测的几种方法，并就现代负荷预测进行论述。

关键词：电力规划；建设；负荷预测

中图分类号：F407.6文献标识码： A

1、电力规划供电基础资料的收集

1.1 地区总体规划阶段需调研收集的供电基础资料。

1.1.1 地区动力资源分布、储量 、开采程度资料。

1.1.2 地区综合资料，包括区域经济、城市人口、土地面积、国内生产总值，产业结构大型工业企业的产值产量的近5年或10年的

历史规划综合资料。

1.1.3 地区电源电网资料，包括地区电力电气主结线系统图、城市供电电源种类、装机容量及发电厂位置，城网供电电压等级及结构、各级电压的变电所容量数量位置及用地、高压架空线路路径、走廊宽度等现状资料及城市电力部门制定的城市电力网行业规划资料，在城市现状地形图中应明确标注现状 35KV以上变电站的位置和输电线路的电压等级以及地理走向。

1.2 地区详细规划阶段需要的调研资料

1.2.1 地区各类建筑单位建筑面积归算到10KV 电源处的负荷指标的现状资料或现行的地方经验数据。

1.2.2 详细规划范围内的各类行业现状及规划资料。

1.2.3 详细规划区内的道路网各类设施分布现状及详细规划图。

2、电力需求预测

电力需求预测工作要高度重视原始数据及相关信息的收集、组织 检索与再开发，建立一个功能完善的数据库管理系统，通过目前的数据采集技术，总结出规律提供给规划人员参考。下面是几种常用的需求预测方法。

2.1 电力弹性系数法

电力弹性系数是反映一定时期内国民经济的发展与电量需求增长之间的内在关系的宏观指标 其计算式为：

b=/

式中 b-电力弹性系数；-电力消费年平均增长率；-国内生产总值年平均增长率。

应该来说，电力弹性系数反映市场需求情况，体现市场需求变化，对电力的规划和发展有一定的意义。从弹性系数的定义可以看出，计算弹性系数的电量需求和经济增长速度两个因素是相对数量，存在着变化的随机性，而电力弹性系数是两个数值的比值，同样存在着变化的随机性，电力弹性系数会因此产生不稳定，尤其是在经济发展波动较大地区的年度之间差别很大。从我市的情况来看电力弹性系数多年来低于 1，而国民经济却保持了较高的增长速度。因此本人根据多年的规划工作经验认为，随着计算机的高速发展和广泛应用，电力需求预测应当淡化电力弹性系数法而采用电力需求综合模型进行多方案预测，寻求适应国民经济发展的电力发展的科学指标。

2.2 产值单耗法

产值单耗法是电量预测的主要方法，适用于三大产业用电量及城乡居民生活用电的预测。此方法分析各年度产值单耗变化率，充分考虑行业结构、产品结构变化、技术进步、电气化水平、节电潜力，参考国内外先进产值单耗，预测各产业产值单耗，计算高、中、低经济水平时相应的需电量。

经济历史数据的统计分析，历史上各产业的产值单耗及人均用电量为已知，记第 i 年第 j 产业的产值单耗为 Qi(j)，第 i 年的人均生活用电量为 Ki 可以分别分析这些数据的变化规律，采用外推手段预测未来年份的值当已知第 j产业(j=1,2,3)在未来第 i 年的产值为 Gi(j)时，该产业在第i 年的用电量由下式计算：Ei(j)=Gi(j) Qi(j)(j=1,2,3)同理，当已知第 i 年的总人口预测值为 Pi 时，城乡居民生活用电量由下式计算：

Ei=Pi Ki

此方法要求首先对三大产业的产值及城乡总人口作出预测。

2.3 综合用电水平法

根据各规划期内的年人均综合用电水平来推算负荷的增长情况。按照以往所做的一些城市电力规划，根据人均综合用电水平乘以近期规划和远期规划的人口规模，即可得出未来一定期限内的城市用电负荷 这种方法适用于预测规划近期和中期的用电负荷。

其预测公式如下： Pl=WaP/T

式中：Pl-用电负荷； Wa-年人均用电量（Kw/h）； P-规划期人口数；T-年综合最大利用小时数 当以人口进行计算时，用电水平相当于人均电耗；如以面积进行计算，所得用电水平即相当于负荷密度年用电量 An=Sd 万度, 其中 S-指定计算范围内的人口数，d--表示用电水平指标。

2.4 负荷密度法

即单位面积功率法，这种方法适用预测各功能分区的用电负荷。 适用于总图方案或初步设计的负荷预测与计算负荷的估算。首先计算现状和历史的分区负荷密度，然后根据地区发展规划对各分区负荷发展的特点推算出各分区各目标年的负荷密度预测值。对于集中的用电大户预测时可做为点负荷单独计算。

2.5 年平均增长率法

从供电基础资料入手，把本地区近5年来的用电量和最大负荷进行统计，计算出负荷的年平均增长率。 从而推算未来一定期限内(近期规划按5年计，远期规划按20年计)负荷的增长情况。这种方法适用于预测规划近期和中期远期的各种用电负荷。

其计算式为：A（m n）=Am(1 a) n

式中：-预计规划期内年平均用电量增长率；M-基准年份；N-预测规划年限。

2.6 投入产出法

投入产出法是考虑到国民经济各生产部门间综合平衡的电量预测方法，着重分析和研究各部门产品的生产与消费之间的数量依存关系，根据相应的投入产出表做预测。但本法因有关统计部门难以经常编制投入产出表，数据积累不全，实际工作中很少使用，效果不是很理想

电力弹性系数法、年平均增长率法、回归分析法主要是根据历史统计数据进行分析而建立的预测数学模型，多用于宏观预测城市总用电负荷或校核中远期的规划负荷预测值，单耗法、负荷密度法适用于分项分类的局部预测、以上负荷预测方法中，实际应用中相互补充校核。

3、关于负荷预测

供电基础资料收集后，应根据本地电网的特点及用电特点，预测未来一定期限内(近期1-5 年，中期 6-10年远期 20年计)的负荷增长情况20世纪80年代后期，一些基于新兴学科理论的现代预测方法逐渐得到了成功应用。这其中主要有灰色数学理论、专家系统方法、神经网络理论、模糊预测理论等。

3.1灰色数学理论。灰色数学理论是把负荷序列通过生成变换，使其变化为有规律的生成数列再建模用于负荷预测 影响负荷因素的未知性和不确定性，成为系统的灰色特性。

3.2 专家系统方法。专家系统方法是对于数据库里存放的过去几年的负荷数据和天气数据等进行细致的分析，借助专家系统，汇集有经验的负荷预测人员的知识，按照一定的推理进行负荷预测。

3.3 神经网络理论。神经网络理论是利用神经网络的学习功能，让计算机学习包含在历史负荷数据中的映射关系，再利用这种映射关系预测未来负荷模糊负荷预测。模糊控制是在所采用的控制方法上应用了模糊数学理论，使其进行确定性的工作，对一些无法构造数学模型的被控过程进行有效控制。

4、结束语

本文提到的电力需求预测方法可用常规方法或者相应的数学模型（如数学模型有回归模型，计量模型；研究试用的模型还有灰色模型 模糊数学模型、神经网络模型）来预测。同时随着计算机产业的高速发展，很多公司和研究所开发了用于电力规划工作的需求预测软件包，具有一定的实用性，现代负荷预测的理论会越来越成熟，预测的精度越来越高。实践证明，采用先进的预测理论和方法，实现需求预测的综合模型，可大大提高预测的精度，为电力规划服务。

参考文献

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[2]张赋累.关于城市电网规划问题的研究与探讨［J］.硅谷，2010，（08）