城市配电网规划负荷预测探讨
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作者: 卢敏艳
【摘 要】电力负荷预测是电力系统规划的重要组成部分，也是电力系统经济运行的基础，其对电力系统规划和运行都极其重要，负荷预测的准确性直接影响着电网规划质量的优劣。本文分析了传统负荷预测方法在当前城市配电网规划中遇到的问题，提出了适合福州发展状况的空间负荷预测手段。
【关键词】城市；配电网规划；负荷预测
一、传统负荷预测方法分析
负荷预测方法主要分为传统的预测方法和基于数学模型的预测方法。传统预测法主要有用电单耗法、电力弹性系数法、负荷密度法、外推法、回归预测法、人均用电量指标法等，基于数学模型的预测方法有灰色预测法、神经网络预测法、模糊负荷预测法等等。传统的负荷预测方法如用电单耗法、电力弹性系数法、负荷密度法是依靠专家的经验或一些简单的变量之间的相关关系对未来负荷做一个方向性的结论，预测精度较差，但在实际的中长期负荷预测时，结合工作人员的具体经验，可用这些方法进行预测结果的验证。神经网络预测法基于神经网络理论，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。神经网络预测应用于短期负荷预测比应用于中长期负荷预测更为适宜，模糊预测法应用模糊逻辑和预报人员的专业知识将数据和语言形成模糊规则，单纯的模糊预测法的结果不够准确，因为模糊预测没有学习能力，因此模糊预测法常和神经网络等预测方法组合使用。但以上方法不能体现具体负荷增长点，不能有效指导中低压配电网规划建设。
二、空间负荷预测方法分析
对于城市配电网规划而言，更重要的是负荷的局部空间分布情况。福州配电网负荷预测采用了结合城市发展情况的空间负荷预测方法，不仅要预测负荷的饱和值，而且还要预测负荷增长的空间和时间，即空间负荷分布。在确定了负荷空间分布的基础上，布局配电变压器，再规划变电站，由下而上逐级规划城市电网。结合福州城区负荷发展特点，可将负荷分为若干个单元区块，并对其进行负荷类型、负荷性质的定义，在此基础上建立数学模型进行负荷预测。
首先应明确负荷单元区块的划分原则，单元区块划分是空间负荷预测的首要步骤，其目的是预测负荷增长的位置，为配电网规划设计提供空间信息。单元区块划分得越细，负荷预测的空间分辨率越高，配电网规划设计也会更准确详细。对于每个单元区块，城市规划均对其用地性质、负荷密度、占地面积以及容积率作了规划，通过向政府规划部门收集各预测地块未来的土地规划方案，得到每个地块各类负荷相关因素的历史资料。其次对各单元区块负荷类型进行定义，福州城区负荷类型主要分为居民用电负荷、商业负荷及工业负荷。最后对各单元区块性质进行定义，可将负荷区块分为负荷基本饱和区块、负荷半饱和区块、负荷新建区块。
在完成负荷单元区块划分、负荷类型、负荷性质定义等工作的基础上，对不同类型、不同性质的负荷单元区块，采用不同的负荷预测方法。对居民用电负荷：负荷基本饱和区块一般就是成熟社区（建成5年及以上），人口和用电情况已趋于稳定，在较短时间内负荷变化的空间不大，可以在现有负荷的基础上乘以一个与经济发展和居民生活水平提高相匹配的负荷增长系数，便可得到负荷预测数据。负荷半饱和地区一般是新建社区（建成2年及以上），有一定的负荷基础，但是存在很大的负荷上升空间。负荷新建区块主要是指建成2年以下社区和在建社区，负荷在短期之内基本无增长。对于居民用电饱和负荷的预测可参照《城市电力规划设计导则》等技术标准，选定适合福州地区发展定位的饱和负荷密度进行测算。对商业负荷：这部分负荷往往是市政建设的重点地区，许多大型的写字楼、商场、高级娱乐场所和高层居住小区，由于容积率比较高，成为空间负荷分布中的重要负荷和大负荷，这些大项目的新建所引起的负荷的跳跃式增长，对空间负荷分布的影响很大，必须在空间负荷预测中予以考虑。根据《城市电力规划设计导则》等技术标准以及国内其他城市在不同发展阶段下的负荷的用电指标，选择福州城区此种类型负荷用地在负荷预测年的用电指标，以此进行测算。对工业负荷：根据福州市“十二五”规划纲要，未来福州中心城区主要发展服务业和高新技术产业，工业逐步向南北两翼转移。因此，未来福州城区工业负荷应无较大增长，主要采用用户报装容量数据进行负荷预测。根据以上原则建立数学模型，选定合适的负荷增长率等参数，进行各单元区块目标年份负荷预测。在完成单元区块负荷预测的基础上，对选定区域考虑同时系数后进行数据叠加，得到的就是任意目标区域的目标年份负荷预测值。
三、总结
（1）本方法将负荷用地分为若干个单元区块，并对不同类型、不同性质的负荷采用不同的预测方法，可以精确的找出负荷增长点及负荷增长时间。（2）可以对任意目标区域进行任意年份的负荷预测，适应配电网发展规划要求能力强。（3）与以往传统的负荷预测方法相比，更注重对负荷单元区块的负荷预测，提高了负荷预测的精度，但同时要求负荷单元的信息完善。
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