网格化空间负荷预测法在惠州金山湖网架规划中的应用论文_李云云,郭潇骏

(广东电网有限责任公司惠州惠城供电局 广东省惠州市 516001)

摘要:电力负荷预测是配电网规划设计的基础,电力负荷预测的准确度直接决定了一个电网规划的好坏。本文利用网格化空间负荷预测法对惠州市金山湖地区规划目标年饱和负荷进行预测,为电网规划提供科学的数据支撑。

关键词:网格化;负荷预测;电网规划

Application of gridding spatial load forecasting method in the planning of Jinshan Lake grid in Huizhou

(LI Yunyun,GUO Xiaojun)

(Guangdong Power Grid Co.,Ltd. Huizhou Huicheng Power Supply Bureau)

Abstract:Power load forecasting is the basis of distribution network planning and design. The accuracy of power load forecasting directly determines the quality of a power network planning. In this paper,the grid space load forecasting method is used to forecast the annual saturated load of the planning target in Jinshan Lake area of Huizhou City,which provides scientific data support for power grid planning.

Key words:Gridding;Power load forecasting;Network planning

1.引言

电力负荷预测是城市电网规划中的基础性工作,其精确度的高低直接影响到电网规划质量的优劣。选择恰当的方法,提高负荷预测精度始终是城市电网规划中的一个重要研究方向。目前,最常用的负荷预测方法有空间负荷预测法、趋势分析法、回归分析法、灰色模型法等。其中,除空间负荷预测法,其他方法只能预测未来负荷的大小,却无法预测负荷的空间分布。

20世纪80年代,美国学者H.L.Willis提出了空间负荷预测的定义:“将负荷预测用地按照一定原则划分为规则或不规则小区(负荷元胞),通过对负荷元胞土地使用特征及用电负荷发展规律的分析,预测每个元胞中电力用户的数量、电量产生的时间”。其实质内容就是解决两个主要关键因素:明确的用地性质分类和对应的负荷密度,并结合算法和数学建模方法进行科学预测。

本文结合空间负荷预测方法,以惠州市金山湖地区控制性详细规划为基础,将地区建设用地进行网格化划分,并通过对惠州市城区实际各类负荷指标的样本实测,对比同类型地区负荷指标情况,建立相应模型,最终确定金山湖地区各类负荷密度指标。此外,将该地区划分为建成投产区、在建区及发展区三类,预测具有差异化的负荷增长情况,从而获得较准确的空间负荷预测结果,为地区电网规划提供可靠的数据支撑。

2.规划区介绍及控制性规划分析

图1 惠州市金山湖地区规划结构图

图2 惠州市金山湖地区土地利用规划图

金山湖地区位于惠州市惠城区东南,地区规划定位为:集地区总部办公、文化特色商业、生态多元居住、社区综合配套为一体的珠三角东岸高端休闲旅游养生区,深惠同城创新驱动发展示范区、惠州南部城市核心区、金山湖生态宜居新城。地区规划人口18.0万,规划总面积15.5平方公里,规划城市建设用地面积13.7平方公里。根据图1、图2中惠州市金山湖地区规划结构图以及土地利用规划图将建设用地分为12大类,如表1所示。

表1 金山湖地区建设用地分类

3.建立网格化空间负荷指标及校验

在《GB/T 50293-2014城市电力规划规范中》定义了8类城市建设用地用地负荷指标,如商业服务业设施用地单位建设用地负荷指标为400—1200kW/hm2,范围较为宽泛,且随着社会经济持续发展,部分原指标体系已难以适应当前负荷发展需求。同时部分指标分类也较为宽泛,如公共管理与公共服务设施用地负荷指标为300—800 kW/hm2,该地区公共管理与公共服务设施用地分为行政办公用地、文化设施用地、教育科研用地、体育用地、医疗卫生用地、社会福利用地,各类型负荷指标有较明显差异,原指标体系无法准确描述。

为获得更准确更科学的负荷指标,对惠州市部分类型用地负荷指标数据进行样本数据收集分析,同时收集同类型城市用地负荷指标数据并结合实测数据校验,本文建立了新的用户负荷指标体系。

3.1收集样本数据

对14类建设用地再进行细分,如教育科研用地还可细分为中小学、幼儿园、科研机构等,商业服务业设施用地可细分为银行、大型购物中心、宾馆酒店等。

3.2计算负荷指标

3.3校验负荷指标

选取惠城区部分商场等典型用户,以当年7月开展最大负荷实测,同时查阅同类型城市用地负荷指标数据,对计算结果进行进一步校验。以大型购物中心为例简要阐述计算及校验过程。

大型购物中心样本最大负荷8102kW,其总建筑面积15.01万m2,根据公式(1)计算负荷指标为54.0 W/m2。如图3选取惠州市华贸天地等11个大型购物中心为典型用户(其中1个用户为无效样本),7月实测负荷与建筑面积计算后取加权平均值,得出负荷指标为58.52 W/m2,校验后推荐负荷指标为58 W/m2。

图3 典型大型购物广场用户负荷指标图

通过上述大样本数据分析和实测建模方法,计算并校核其余细分的用户类别负荷指标,具体如表2,适用于开展接下来该地区的负荷预测工作。

表2 不同用户类别负荷指标

4.网格划分及负荷预测

根据惠城区“十三五”电力片区规划成果,结合地区控制性详细规划,将金山湖地区划分为19个片区,每个片区规划目标年均有1组典型接线的馈线组,将网格化负荷预测与配电网规划相结合。然后在每个片区内以用地功能最小化为原则将片区分为大小不同的网格,以网格为单位开展负荷预测,一共细分为247个网格,如图4。

图4 金山湖地区片区划分及网格划分示意图

由于地区控制性详细规划目标为远景目标年结果,故将金山湖地区建设用地分为建成投产区、在建区及发展区三类。

(1)对于建设投产区,以最大负荷为基础,考虑惠城区2%自然增长率预测负荷;

(2)对于在建区,结合用地性质及相应结算得出的负荷指标进行预测,其中居住用地同时率第一年按照0.3,第二年按照0.5,第三年按照0.8,第四年按照1考虑;

(3)对于发展区,现状负荷考虑惠城区2%自然增长率预测负荷,新建负荷结合用地性质及相应结算得出的负荷指标进行预测。

按照此类方法计算出每个网格负荷,从而得出片区负荷及地区总负荷。根据计算,惠州市金山湖地区2020年负荷预计达到26万kW。

5.结论

本文通过网格化空间负荷预测方法,根据地区控制性详细规划,结合地区配电网规划成果,进行差异化区域用电负荷预测,得出的结果较能准确的预测出目标规划年该地区负荷大小及不同负荷的空间分布,为配电网规划提供科学的数据支撑。

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[5]王天华,范明天,王平洋,基于地理信息系统平台的配电网空间负荷预测[J],电网技术,1999,23(5).

作者简介:李云云(1986-),女,湖北襄阳人,工程师,硕士,毕业于华中科技大学机械与电子专业。现为惠州惠城供电局计划建设部配网业主项目部项目管理助理专责,主要从事配电网规划前期、配电网项目建设等工作。

郭潇骏(1990-),男,河南安阳人,助理工程师,本科,毕业于武汉大学地理信息系统专业。现为惠州惠城供电局计划建设部配网业主项目部技术管理工程师,主要从事配电网规划前期、业扩配套立项前期等工作。

论文作者:李云云,郭潇骏

论文发表刊物:《河南电力》2018年11期

论文发表时间:2018/11/29

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