城市配电网规划中电力负荷预测的应用研究论文_张瑞旭

城市配电网规划中电力负荷预测的应用研究论文_张瑞旭

(国网漳州供电公司福建省漳州市 363000)

摘要:近年来,我国城市化进程加快,城市人口比例逐渐增加,据统计,未来城市人口可达10亿。为满足居民需求,因而,城市基础建设的进程必须加快。而作为基础建设的重要环节,城市配电网规划中的负荷预测,有助于我们更好地建设和完善城市配电网。本文分析目前城市配电网负荷预测中的不足和缺陷,据此,提出相应的解决措施,并对其进行效果评估,以此检验其方法的可行性和有效性。

关键词:城市配电网;负荷预测;应用

引言

随着人们生活水平的持续提高,电气设备得到了广泛的应用,社会对于电力的需求也不断增加,要求更加稳定、更加优质的电力供应。电力负荷预测是配电网规划中一个非常关键的环节,同时也是保障电网稳定可靠运行的重要前提,运用合理的电力负荷预测方法,保证预测结果的准确性和可靠性,对于配电网的规划建设而言是非常重要的。

1电力负荷预测的相关概念

在电力调度中,负荷预测是不容忽视的一个内容,影响着整个电力系统的规划和运行。电力负荷预测的基本原理是通过对电力系统历史数据和实时数据的整理和分析,判断电力系统的负荷变化趋势,对未来一段时间内电力系统的运行状况进行预测,预测的内容包括电力系统的总有功功率以及各个节点的有功负荷与无功负荷。开展电力负荷预测的主要目的是提升负荷预测水平,明确各个供电区域电力负荷的发展变化,为电力调度和配网规划建设提供参考依据。在传统电力负荷预测中,采用的是确定性负荷预测方法,主要是利用相应的方程,对历史电力负荷数据进行描述,通过明确的函数关系,来表示电力负荷与时间变量的相互关系。但是,近几年,随着用电系统的持续完善,电力负荷与时间变量之间的关系越发复杂,很多时候并不能通过确定的方程进行表示。因此,有关专家学者开始针对新的电力负荷预测方法进行研究,形成了以类比对应关系对电力负荷进行预测的非确定性预测方法。

2常用的电力负荷预测方法

2.1产值单耗法

产值单耗是电力负荷预测中的基础指标,其反映了国民经济及各部门的用电特性。所谓的产值单耗,就是每年围民生产总值所消耗的电能量:产值单耗有综合产值单耗及分行业产值单耗之分:综合产值单耗是指统计口径范围内全部用电量与困民生产总值只比;而分行业产值单耗则是根据预测年(或规划年)分产业产值单耗指标和各行业的曰民生产总值目标,分别预测}{_;各产业预测年(或规划年)的需电量,然后与居民生活需电量的预测值相加,得到电力负荷的预测值。

2.2弹性系数法

电力弹性系数是反映电力消费的年平均增长率和国民经济的年平均增长率之间的关系的宏观指标,电力弹性系数可以用下面的公式来表示:e=Kv,Kx:式中,e为电力弹性系数;Kv为电力消费年平均增长率;Kx为国民经济年平均增长率。

2.3负荷密度法

负荷密度法就是将要进行负荷预测的规划区域的面积乘以规划区域的负荷密度从而得到电力负荷预测值,可以用公式L=a×d来表示:其中,L是规划区的电力负荷,a是规划区面积,d是规划区的负荷密度。负荷密度法的关键就是负荷密度的选取,要根据规划区域的用地性质和预测年规划区域的发展状况,并参考同内外成熟小区的负荷水平及该规划区域的实际状况来确定。

3城市配电网规划中电力负荷预测应用的问题

3.1“点负荷”问题

关于“点负荷”的理解,我们可以认为每个用户都是点负荷。我们在对城市配电网进行负荷预测时,为确保准确性,理应考虑到每个用户,但是,这种方法费时费力,效率极低。因此,相关的电力部门往往只会对负荷较大的用户进行统计和记录。因此,我们一般所说的“点负荷”是指对在日常用电中用电负荷较大的用户进行用电记录和统计。然而,目前,有关部门对用电负荷量的标准不统一,没有一个明确的标准界定负荷的大小。此外,由于不同地区的经济情况不同,用电负荷的标准也有所不同。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如像上海、江苏这样的经济较为发达地区,其工厂、企业众多,用电负荷就比较大,其用电标准就比较高。而向贵州、安徽等一些经济较为落后地区,其最大的用户负荷也许在经济较发达地区都不会被统计。因此,综上可知,“点负荷”的统计方法,在实际操作中,其划分标准上有所欠缺。

3.2外在因素问题

在实际工作中,县级配电网一般会分别采用点负荷预测和一般负荷预测的方法,但受未来的外在因素影响,其结果往往比预测的用电量要大。这包括未来城市引入企业、工厂,以及申报的项目等。因此,我们做负荷预测往往根据时间长短有短期、中期和长期之分,而中期预测往往是比较常用的。随着国民经济的发展,某一地区有可能在一年内就会出现大量的企业、工厂等,或者由于市场变化,企业、工厂的生产发生变化,这些外在因素都会影响用电量的变化,而再做负荷预测时,这些因素虽然能够被考虑到,但往往与实际结构相差较大。

3.3“同时率”问题

同时率是在负荷预测中必然考虑的因素之一。无论是在什么样的负荷预测中,负荷相加时,同时率就必须考虑。而同时率在数值上是<1,如果把它考虑后,那么总负荷就会变得比较大。因而,必须使同时率相对固定或确定,然而,在具体的实施过程中却相对困难。

4解决措施

4.1电力弹性系数法

这种预测方法主要是为了解决“点负荷”相关的问题。在我国,电力弹性系数法和GDP的规划所预测的数值相关,因而,用这种方法,实际上就是将市场经济的因素考虑进去了。因此,我们只要做到一切从实际出发,针对具体的问题进行相应的分析,那么,在电力弹性系数的帮助下,就能较为准确的做负荷预算。一般情况下,电力弹性系数适用于产业结构相对稳定,变化较小的地区。只有在这种地区,才能确保其预测的准确性,缩小其误差率。

4.2多种预测方案

受外部因素影响,有的时候一个地区的用电量会有所变化,因而需要准备多种情况的预测方案。如选择一种适用于一般情况的方案,然后,以这种方案为基准,允许其上下浮动,分别作为高低方案,其浮动系数,具体情况具体分析。此外,也可根据往年最高用电量和最低用电量,作为方案的参考。总之,必须准备多套方案,以应对突发状况的出现。

4.3同时率确定

正如上文所言,确定同时率比较困难,但不是完全不可以。目前主要有以下几种方法,可以对同时率进行确定。第一个方法是根据历史同时率来确定。我们很难确定当下以及未来的同时率,但是可以参考历史同时率。而且历史同时率也是可以测量到的。从设备上看,一般情况下,各级变电站的出口是有电能计量装置的,这个装置能够将历史同时率记录下来,即系统负荷的最大值以及每个变电站的最大负荷值相加总和的比值。当然这种方法不是普遍适用的,它一般用于用电结构相对稳定的地区。第二个方法是将典型的日负荷曲线叠加起来,从而获得同时率。这种方式使用的比较多,能够较为准确地反映同时率的变化曲线,从而根据科学计算,确定同时率。最后一个方法是经验评估法。这是在缺乏资料、数据信息的情况下使用的。这种方法比较粗糙,其准确性容易受到多重因素的干扰,所以一般不会采用。但是这种方法在特殊情况下却是较为常用的手段,尤其是在信息资料不足的情况下,是最为常见的方法。

结束语

合理而准确的电力负荷预测是配电网规划具有实际指导意义的基础,能够有效地避免投资浪费和经济损失。此外,电力负荷预测还是电力系统调度、实时控制、运行计划的前提,是电网调度部门和规划部门所必须具有的基本信息。因此,有必要对预测方法不断改进,电力负荷预测已成为实现电力系统现代化管理的重要内容。

参考文献:

[1]林习艺.城市配电网规划两大关键技术研究[D].湖南大学,2014

[2]乐欢.城市配网规划中基于空区推论的空间负荷预测方法研究[D].重庆大学,2009

[3]张静.配电网规划中负荷预测实际问题探讨[J].华东电力,2014

论文作者:张瑞旭

论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期

论文发表时间:2017/12/30

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