（国网陕西省电力公司西咸新区供电公司 712000）
摘要：电力负荷预测是供电企业的重要任务之一，是保证电网规划质量的关键。本文就电力规划中负荷预测方法及其优化研讨进行研讨，仅供参考。
关键词：电力规划；负荷预测方法；优化
电力系统规划的基础是电路负荷预测，伴随着近几年电力系统在精益化管理过程中，电力负荷已经成为电力行业最为关注的问题。电力负荷预测也被称之为负荷预测，主要是对于某范围内的电力负荷数值及方位进行判断。电路负荷预测是电力系统重点工作之一，按照预测结果对于某范围内电力负荷安装位置及容量进行确定，能够有效提高电路系统经济效益及稳定性能。传统负荷预测方法主要是对未来负荷数值进行确定，但不能够给出合理范围设定。伴随着电力系统精益化管理，传统负荷预测方法已经不能够满足电力规划实际需求，因此电力负荷预测就成为电力行业重点研究的课题。
1 电力规划中负荷预测的概述
1.1 掌握准确完善的资料
为保证电力负荷预测的科学性，需要深入了解电网发展的历史变革和国民经济发展情况以及城乡发展和国民经济计划等内容。但是，在实际工作开展过程中，由于各种原因导致相关资料无法完整地收集到位，且相关资料的准确度也无法进行深入考究，因此，对预测电力负荷所需的运行资料需要进行分析和筛选，才能确保准确地、科学地预测当地的电网系统运行状态。而与之相关的资料主要包括当地较为系统的发电量和电网直供量资料等，同时要避免出现遗漏和重复的现象，进而保证电力负荷的预测结果。
1.2 电力负荷预测方法的分类
负荷预测是指根据负荷本身变化情况及经济、气象等因素，通过分析历史数据，探究事物发展变化规律和联系，从而对电力需求做出的预测。对电力系统来说，准确的负荷预测能有效地提高电网运行的安全与稳定。但由于资料的不全和电网本身变化的复杂性，对负荷准确预测不是那么简单。随着时代的发展，负荷预测的准确度也日益提高。按照时间进行划分，电力负荷预测主要分为以下四种：超短期负荷预测、短期负荷预测、中期负荷预测以及长期负荷预测。其中，超短期负荷预测是以 10 分钟到 1 小时为计算单位来进行监控、处理和预测；短期负荷预测如经济负荷分配、水火电协调和检修设备等，是以一年中的月、周、天、小时为计算单位来进行预测的；中期负荷预测如对设备进行大修等，是以5 年左右的时间为计算单位来进行预测的；长期负荷预测则是以 10 年以上的时间为计算单位来进行预测的。本文中的负荷预测在中长期负荷预测的范围内。
2 电力规划中采用主要负荷预测优化方法分析
2.1 回归分析法
通过对历史数据的分析，挖掘出各个变量的关联性，建立一个回归方程式，进而通过这个回归方程式完成对待预测的未来负荷进行预测。通常根据建立的方程类别可划分为线性回归和非线性回归两类。该方法通过将影响负荷变化的各种因素和负荷建立方程，其缺点在于需要数据量较大，难以建立一个合适的方程，而且该方法对随机性部分同样不能进行有效预测。线性回归分析模型预测精度较低而非线性回归预测计算开销大，预测过程复杂影响电力负荷的因素多有不确定性，传统回归分析无法处理这些不确定性因素。
2.2 负荷密度法
不同功能用电区域负荷密度也有显著地差异。负荷密度法是将待预测区域分为若干个不同功能用电区域，如工业区、商业区、生活区等，结合该居民收入、区域经济发展和人口发展规划等，结合国内外相似区域用电量水平，估算出合适的密度指标，进而得出该区域的用电负荷，计算公式为：W=Ad，A 表示土地面积，d 表示该区域的用电密度。该方法适合于土地规划比较明确的城镇区域，对于人口分布比较分散和用电类型混乱的地区不适用，负荷密度法通常用于城市新区的负荷预测，因为这些区域的城市功能划分比较细致和明确，干扰因素比较少。
2.3 人工神经网络法
由于负荷的变化受到多种因素(如天气状况、人们的社会活动)的影响，含有大量随机性及非线性关系，这些因素对负荷预测的精度造成很大的影响，因此，学者将人工神经网络模型引入负荷预测技术中。人工神经网络法首先利用人工神经网络选取一段历史负荷作为训练样本，建立合适的网络结构，然后用训练算法对其训练，在满足精度要求后，用人工神经网络进行负荷预测。人工神经网络的主要研究工作是如何将对人工神经网络的模型进行改进或结合其它方法来提高预测精度及网络的收敛速度，研究最多的基本模型为 Hopfield 神经网络、多层感知器、自组织神经网络及概率神经网络。人工神经网络用于负荷预测的优点在于不需要任何负荷模型，函数逼近能力较好，能够模仿人脑的智能化处理，对大量非结构性、非精确性规律有自适应能力，具有信息记忆、知识推理和优化计算的特点，并且具有很强的自学能力及复杂的非线性函数拟合能力;缺点在于训练时间较长，无法利用已有体统信息确定初始值，容易陷入局部极小状态，对突发时间的适应性差。
2.4 组合分析法
2.4.1 采用分类负荷预测法进行规划地块电力负荷计算与预测
根据用途不同，常将规划地块按照居住用地、工业用地、公共设施用地、市政公用设施用地、城市交通用地、绿化用地等进行分类；根据分类地块的面积和容积率计算地块地面以上建筑物面积，用单位建筑面积用电指标及用电需要系数计算分类地块用电负荷；按照满足供电功率因素要求，保证配电变压器最佳输出条件计算分类地块所需的 10kV 变电容量；考虑规划地块综合同时系数，对分类地块用电负荷求和，计算出规划地块用电负荷，然后根据 110kV 变电容载比要求，计算规划地块所需的 110kV 变电容量。
2.4.2 采用负荷密度法和综合用电水平法对上述计算结果进行校验
根据计算出的规划地块用电计算负荷、规划地块总面积及规划人口可计算出规划地块负荷密度和人均用电水平，对照规划定位可知用电负荷计算是否合理。
3实例分析
本文以某个新建工业园区进行实例分析，工业园区的整体面积为 21.35km2，园区整体尚处于规划阶段，其中园区内包括了一些村庄和乡镇企业，人口总数达到 2.35 万人。从长远发展的角度考虑，需要对整体的建设用地进行一个合理的规划布局，从而形成一个不同功能分区的工业园区，各用地指标分布如表 1 所示。
因为考虑到园区内的不同功能分区，所以在各个企业等自身用电量和用电费用上存在较大的差异，为了能够保证整个园区内的配电系统规划方案的科学合理性，并保证配电网电力系统的后期稳定运行。参照长三角地区的一些建筑用地的指标情况，以及周边工业园区的电力负荷的密度设计，然后对现有工业园区的电力负荷指标进行计算，包括电力负荷的密度、容积率以及需用系数等，最后运用了负荷预测法和专家预测法，对于规划中的工业园区内的电力负荷预测结果计算如表 2 所示。并且结合了空间负荷密度法，对工业园区未来一段时间内的电力负荷进行了预测和计算，得到了三个不同的方案，经过仔细的对比研究，我们发现方案中的各种指标值更加接近园区的实际情况，使得对园区内的电力负荷预测结果也更加科学合理。
结语
综上所述，负荷预测是电力系统运行以及科学规划的重要工作，一般负荷预测可以为发展规划和计划决策的制定提供参考依据。高质量的负荷预测可以使电网规划更加科学，项目安排更加合理，同时可以进一步节省发电成本，提高电力工程的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]杜鹏，申永成，张晓磊.电网规划负荷预测方法的研究[J].科技创新与应用，2014.
[2]陈栋.配电网规划中电力负荷预测方法探讨[J].科技与创新，2014（04）.
论文作者:赵维娟,李雪梅
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
标签：负荷论文; 电力论文; 地块论文; 神经网络论文; 密度论文; 方法论文; 电网论文; 《电力设备》2018年第2期论文;