摘要：電力負荷預測是根據過去和現在負荷的發展，以及過去、現在和將來社會經濟的發展、規劃，對未來電力負荷水平、出現時間、地點等做出科學合理的推測。通過實例分析，探討電網規劃中的負荷預測方法,提高負荷預測的準確性,保證負荷預測的參考價值。
關鍵詞：電網規劃;負荷預測;方法
目前，南方電網公司正在開展“十二五”電網規劃工作,負荷預測作為電網規劃的基礎和重要組成部分，應在長期調查分析的基礎上，收集和積累規劃區域內用電量、負荷的歷史數據及城鄉建設發展的信息，分析經濟社會發展的歷史資料，引述經濟形勢及社會發展倡議、規劃目標,充分研究國民經濟和社會發展與電力需求的關系。為此，結合廣西電力工業勘察設計研究院進行的海南省縣級電網規劃設計的情況，探討縣級電網規劃設計過程中的負荷預測方法。
1 資料的整理和分析
負荷預測是依據當地國民經濟和電網有關的歷史數椐，以及今后國民經濟發展規劃和城鄉總體規劃等資料來進行。因此，在收集資料時，為了獲得規劃區域的全社會用電量，需注意收集地方電源發電量和供本區域電量(含企業自備電源)、大電網直供電量、以及縣電網供電量，避免出現遺漏或重復情況。在收集的資料中往往出現電網年最大負荷利用小時和電廠年設備利用小時的數值變化較大或不合理的情況,這就需要從電網用電結構的變化情況、大用戶的投運情況、電網限電情況、電廠運行情況及有關電量是否與負荷對應等方面進行分析研究，進一步核對有關數椐。
縣級電網供電范圍及供電量有限，其供電負荷的增長易受各種因素影響變化較大。例如，以海南省為例，東方市電網在中海油等大用戶的帶動下，供電量大幅度增長，2002年至2004年年均增長率高達28.8%;樂東縣沿海灘凃養殖用電較多，1998年至2002年全縣供電量年均增長率高達43%，但2002年至2004年由于市場的問題，全縣供電量年均增長率卻降至-4.08%。儋州市和澄邁縣近年來由于洋浦開發區和老城開發區經濟發展較快，用電負荷增加較多，2002年至2004年兩地供電量年均增長率分別高達37.3%和28.6%。
由上述典型情況說明，影響縣級電網負荷的增長有用電較多的大用戶、大企業、主要行業及經濟開發區的發展情況，對于供電負荷增長變化較大的縣級電網必須認真分析研究其原因，有條件時可將一些大用戶、主要供電區域及其他負荷的用電情況分別計列，以便單獨進行分析研究。對于一些縣市，大用戶用電較多，要注意收集大用戶的有關資料，如大用戶擴建或新建項目的規模、建設投產時間、用電負荷、用電性質和要求、供電電壓等級、自備電源建設及目前工作進展、建設進度等,并進行分析研究。
2 負荷預測方法
電力負荷預測方法較多，其中有單耗法、彈性系數法、外推法、人均用電量法、自然增長率+大用戶法及灰色模型法等。結合地區及縣級電網規劃特點，介紹如下幾種方法：
2.1 分行業產值單耗法
一般縣市國內國民經濟總產值(GDP)第一產業占的比例較大，但隨著經濟改革的深入，各縣市都加大社會主義市場經濟和城鎮化建設的力度，對外引進建設項目，調整產業結構，使第二產業和第三產業的產値比例增大。由于產業結構的調整，相應用電構成也發生變化， 若采用總的GDP綜合單耗來預測負荷將難以反映此情況，采用分行業產值單耗法預測負荷較為適宜。三次產業單耗値(kW.h/元)及城鄉居民生活用電的單耗値(kW.h/人.年)可參考本地的歷史情況并結合今后的發展趨勢來確定，也可類比其他地區或城市來確定。例如，洋浦經濟開發區今后第二產業主要是石油化工和漿紙生產，其產值單耗類比了廣東省茂名市的情況，并結合本地的情況，考慮今后的發展出趨勢，取值為0.099kW.h/元來預測該產業2010年的需電量。隨著各縣市城鎮建設的加快，人民生活水平的提高，以及家用電器的增多，近期第三產業及城鄉居民生活用電的單耗値普遍呈上升趨勢。
采用此種方法預測負荷時，由于大用戶的國民經濟產値難以從全縣市相應的產業產值中扣除，因而不必另計大用戶的用電。
2.2 大用戶+增長率法
對于一般的縣市，若無較大的用電用戶，可參考其GDP和電網供電量歷史增長情況，以及今后國民經濟的發展規劃情況，擬定今后電網規劃需電量的年均增長率來預測負荷。但對于一些縣市，除對常規的用電采用年均增長率來預測其負荷外，還需對一些大用戶按其生產規模和單耗來預測其負荷，電網總的負荷為兩者之和。其中前者主要反映第一產業、第三產業和居民生活用電及部分工業項目用電增長情況;后者反映產業規劃實施，大工業項目進駐而帶來的用電增長情況。例如，洋浦經濟開發區“十一五”期間除按15%年增長率預測常規用電外，還另計實華煉油廠和金海漿紙廠等大用戶用電;東方市“十一五”期間除按18%年增長率預測常規用電外，還另計中海石油、871電臺和雙吉水泥等大用戶用電。應當注意，采用此方法預測負荷時，常規用電起始的電量值不包含另計的大用戶用電量。
2.3 大用戶+外推法
一般情況下，若無較大的用電用戶，可利用電網統計的多年全社會用電量采用數理回歸的方法外推預測今后的負荷。由于近年各縣經濟發展較快，用電負荷增長也較快，因而回歸的數學模型曲線尾部向上翹，外推預測的負荷值較高，可作為負荷預測高方案的參考值。例如，文昌市采用此方法預測“十一五”期間的負荷年均增長率高達20%。對于一些縣市，除對常規的用電采用外推法來預測其負荷外，還需對一些大用戶按其生產規模和單耗來預測其負荷，電網總的負荷為兩者之和。例如，東方市除利用1995年至2004年統計的數椐預測2010年和2015年的常規用電外，還另計中海石油、871電臺和雙吉水泥等大用戶用電。應當注意，采用此方法預測負荷時，常規用電統計的電量不包含另計的大用戶用電量。
2.4 負荷密度法
由于各縣市負荷主要分布在縣城和經濟開發區內，因此需重點做好這兩區域的負荷預測工作。上述兩區域的負荷預測一般依據城市的總體規劃，按照各類用地的性質，采用負荷密度法進行。各類用地的負荷密度取值可參照現有用地的負荷情況及今后的發展情況來確定，也可參照“《城市電力規劃規范》GB50293-1999”提供的取值范圍或類比其他城市來確定。區域中少數集中的大用戶，在預測時可另作點負荷單獨計算。供電區域的面積應與相應供電負荷相對應的有效面積，統計中應扣減高山、海域、湖泊、原始森林等沒有用電負荷的區域。
各縣市的其他農村鄉鎮負荷一般不大，可按照已往和今后的發展情況，采用增長率法預測負荷，并與縣城和經濟開發區預測的負荷匯總即為全縣市的負荷。
2.5 年最大負荷利用小時
電網年最大負荷為電網年需電量與年最大負荷利用小時的比值。在預測了規劃年份的需電量后，要確定年最大負荷，就要確定年最大負荷利用小時的數值。年最大負荷利用小時的取值有三種方法：一是依椐電網的歷史資料和今后的用電結構情況，由專家分析研究確定;二是以歷史數椐進行回歸分析，從而得出年最大負荷利用小時與用電結構的關系，再由預測今后的用電結構計算出年最大負荷利用小時數;三是采用分行業產值單耗法、大用戶+增長率法及大用戶+外推法預測的結果一般是需電量，采用負荷密度法預測的結果是電力負荷，兩者的比值可作為規劃的年最大負荷利用小時的參考值。
年最大負荷利用小時T值的確定，要注意與負荷特性的其他參數(日負荷率γ、月不均衡負荷率σ、季不均衡負荷率ρ)關系的協調，有關公式如下：T = 8760γσρ(小時)
式中：γ=Pp(日平均負荷)/Pmax(日最大負荷)
σ=Pyp(月平均負荷)/PYZP(月內最大負荷日的平均負荷)
ρ=Σ12Y=1Py。max(全年各月的最大負荷)/12PN。MAX(年最大負荷)
3 目前縣級電網規劃負荷預測普遍存在的問題及解決辦法
參考南方電網各縣市“十一五”電網規劃，匯總其負荷預測結果，高于全省電網規劃預測的負荷水平較多，這是當前形勢下不可避免出現的情況。因此，電網規劃要充分考慮這方面的適應性，電源和電網建設要適度超前外，也要密切注意各地經濟發展和大用電項目建設情況，以及用電負荷增長的趨勢，以便及時更新需求信息及調整工程建設安排。為了協調發展近期和遠期負荷預測水平，按照縣市近期國民經濟發展規劃，對于一些建設不夠明確或落實的項目可適當往后安排;一些建設時間較晚的項目，其達到規模產量的時間可適當向后推。對于遠期的負荷必要時可采用彈性系數法、人均用電量法及負荷密度法等進行宏觀預測。
4 結束語
負荷預測是一項復雜的系統工作，涉及各方面的因素和預測方法較多，應結合本地區特點選用兩種及以上方法進行，并相互校驗;預測結果應有一定包容性，提出兩至三組預測結果，并推薦其中一組作為基本立案。預測結果高、低方案之間不宜相差過大，對于近期規劃高、低方案預測值之間偏差不超過15%;對于中、長期規劃，為避免高、低方案預測值的年平均增長率過于接近，高、低方案預測值之間偏差不超過30%。若某些地區由于新增大用戶等原因而引起高、低方案預測值相差超過上進比例，應著重對其原因進行論述說明，以校驗電網的適應性, 提高負荷預測的準確性,保證負荷預測的參考價值。
參與文獻：
[1]樸在林、孟曉芳編.農村電力網規劃[M].中國電力出版社，2007年.
[2] 國家發改委，國家電網公司主編.電力需求側管理工作指南. 北京：中國電力出版社，2007年7月第二版.
[3] 電力規劃設計總院編.電力系統設計手冊.中 國電力出版社，1998年.
[4] 中國電機工程學會編.城市電力網規劃設計導則.水利電力出版社，1993年.
[5] 中國電力科學研究院主編.農村電力網規劃設計導則(DL/T5118—2000).中國電力出版社，2001.
[6] 趙希正主編，中國電力負荷特性分析與預測[M].中國電力出版社，2002年.
