摘要: 在电网规划中, 电力负荷的预测发挥着重要的作用。对于整个电力系统的运营来说, 电力负荷的预测可以说是基础,它对电网的规划和经济运行有着十分重要的意义。电力负荷预测的准确性直接关系着今后规划电网的质量。通过对传统的电力负荷预测方法进行介绍, 分析了其中存在的不足之处, 并提出了空间电力负荷预测的方法。
关键词: 配电网;规划; 电力负荷;预测方法
随着我国社会经济的快速发展, 各行各业对电力的需求量也越来越大, 这就需要国电力部门对电网进行合理的规划,以满足社会对电力的需要。在电网规划工作中, 电力负荷预测发挥着巨大的作用,电力负荷预测的准确性关系着电网规划的质量。传统的电力负荷预测方法有电力弹性系数法、外推法等,在运用过程中, 这些预测方法对预测人员的原有经验依赖太大,并且缺乏一定的精确度。在电力事业快速发展的今天, 这些传统的电力负荷预测方法已经显得“ 力不从心”
1.配电网规划中传统的电力负荷预测方法
传统的电力负荷预测方法主要有电力弹性系数法、外推法、用电单耗法、负荷密度法和回归预测法等。其中, 电力弹性系数法、用电单耗法、负荷密度法这几种传统的电力预测方法对预测专家的经验有很强的依赖性, 有的甚至是通过一些简单的变量变化关系来对未来的电力负荷作一个简单的定向预测, 采用这几种预测方法, 会使电力预测的精确度降低。但同时也要看到的是, 运用这几种方法在对中长期电力进行预测的过程中,可以结合电力负荷预测工作人员的经验, 对前一段的电力负荷预测结果进行验证。传统电力负荷预测方法中的神经网络预测法是在神经网络理论的基础上进行的, 由于神经网络具有学习的功能, 所以,利用这一功能, 让计算机学习包含在历史负荷数据中的映射关系中, 根据这种映射关系,就可以对未来的电力负荷进行预测。在短期的电力负荷预测工作中, 神经网络预测方法可以发挥很大的功效, 但是在中长期的电力负荷预测工作中, 这种预测方法会影响预测结果的准确性。
在传统的电力负荷预测方法中, 还有一种基于数学模型的预测方法, 即模糊预测法。这种方法就是利用预测人员的专业知识, 根据模糊逻辑, 将与电力负荷相关的数据和语言形成一个模糊的规则, 由于这种模糊的预测法没有学习的功能, 所以, 通过这种预测方法得到的预测结果准确性不高。现在人们常常将模糊预测法和神经网络预测法相结合进行电力负荷的预测, 这样一来, 两种预测方法实现了互补, 从而提髙了电力负荷预测的精确度.以上所讲述的就是几种传统的电力负荷预测方法。规在,电力部门虽然作了相应的调整, 但是这种调整使得电力负荷的具体增长点仍不能完整的体现, 而且也不能对低压电网规划进行有效的指导。
2配电网规划中空间电力负荷预测方法
目前, 我国城市化建设速度加快, 城市配电网的规划改造工作也在紧张地进行着。配电网的规划主要是指在现有规划的基础上, 对电力负荷的空间分布进行调整。在这里, 就需要通过空间负荷的预测方法, 结合城市发展的实际情况, 对城市电力负荷的空间分布情况进行预测, 包括对电力负荷饱和值的预测和对电力负荷增长的时间及空间进行预测。通过对城市电力负荷分布情况的了解来合理布局配电变压器, 对变电站进行合理的规划, 进而对整个城市的配电网进行规划。在进行空间负荷预测时, 可以将所需预测的整个城市分成多个负荷单元区块,并对这些区块中的电力负荷进行分类, 对电力负荷的性质进行定义。在此基础上, 就可以建立一个完整的数学模型, 然后再通过数学模型进行城市配电网电力负荷的预测。
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下面对利用这种数学建模进行电力负荷预测的方法、步骤进行详细的说明。第一步: 要根据城市单元区块的划分原则对城市的空间负荷进行划分, 这样做主要是为了对城市中有电力负荷增长的地方进行预测, 为城市配电网的规划提供相应的空间信息。可以说, 空间负荷的单元区块划分得越精细, 电力负荷的预测就会越准确, 这为配电网规划设计提供的信息也就越详细。对于每一个巳经划分好的单元区块, 相关预测人员应根据城市规划设计方案, 从有关部门那里收集电力负荷的相关历史资料。第二步: 根据城市的发展特点, 将其单元区块分成商业负荷、居民负荷和工业负荷。第三步: 对每一个单元区块的电力负荷性质进行定义, 主要的电力负荷性质有负荷新建、负荷半饱和、负荷饱和。
在完成上述工作以后, 就要根据不同类型的负荷区块和不同性质的负荷进行电力负荷的预测。其中, 对商业负荷的预测要注意的是, 预测的重点区域一般是市政建设场所, 还有一些大型商场、写字楼、娱乐场所等, 这些地方的空间负荷容积率非常高。在进行空间负荷的预测中,一定要对这些建筑的新建引起的负荷变化予以重视, 并根据城市的规划设计, 选择适合预测城市到某一预测年份的用电指标, 根据这个用电指标进行电力负荷的预测。对居民负荷的预测主要分为三部分, 它们分别是:
①在那些建成年或年以上的建筑区域, 居民人数和用电负荷差不多都趋于饱和, 在短时间内不会发生太大的变化,所以, 对此区域进行负荷预测时, 可以用现在负荷乘以与城市经济发展相匹配的负荷提升系数, 这样就能对其进行电力负荷的预测;
②对于那些建成年的建筑区来说, 居民人数和居民用电负荷都没有达到饱和, 我们将其称为半饱和状态, 其负荷有很大的增长空间, 进行预测时要根据城市用电的饱和系数进行;
③对于那些建成在年以下的建筑区域, 其负荷在短时间内不会发生太大的变化, 也可以参照5年以上的建筑区域进行电力负荷的预测。对工业负荷的预测需要注意的是,工业负荷的预测应根据该城市截止到预测年份的工业规划来进行, 要充分结合城市中的工业规划分布。如果在未来几年城市的工业没有明显的增加, 那么, 就可以采用工业用电用户上报的装容量数据对工业电力负荷进行预测。
依据以上对各种类型、各种性质的电力负荷预测的原则,建立相应的数学模型, 最终确定适当的增长系数, 可以实现对各个单元区到目标年份的电力负荷进行预测, 将各个单元区块的负荷预测结果进行疊加等方式的处理, 就能得到准确的电力负荷数据。根据各个区块的电力负荷预测结果, 就可以为城市的配电网规划提供更为有利的依据。
3结束语
本文重点讲述的电力负荷的预测方法, 就是将城市空间负荷分成多个单元区块, 并对各个单元区块中负荷的类型和性质进行定义, 然后, 在这个基础之上进行电力负荷的预测。这种预测方法可以实现对城市中任意的区块在任意的预测年份进行电力负荷的预测, 在配电网规划中适应性较强。与传统的电力负荷预测方法相比, 空间负荷预测方法得到的结果更加精确, 但同时还应看到的是, 它对于各个单元区块中的信息需求程度也更大。
参考文献
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论文作者:黄志飞
论文发表刊物:《中国电气工程学报》2018年第10期
论文发表时间:2019/1/2
标签：负荷论文; 电力论文; 方法论文; 区块论文; 城市论文; 配电网论文; 空间论文; 《中国电气工程学报》2018年第10期论文;