泰州電網(wǎng)負(fù)荷特性分析及負(fù)荷預(yù)測(cè)

張翠芝，智 明

（泰州供電公司電力調(diào)度中心，江蘇 泰州 225300）

隨著我國(guó)電力體制改革的進(jìn)一步深化和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，準(zhǔn)確地電力負(fù)荷特性分析與負(fù)荷預(yù)測(cè)研究已成為電力企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和計(jì)劃管理工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，也是指導(dǎo)電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)計(jì)劃，提高企業(yè)效益的一個(gè)重要方面。2008年，國(guó)家實(shí)行了新的節(jié)假日制度，使節(jié)假日負(fù)荷特性發(fā)生了明顯變化，同時(shí)也給節(jié)假日負(fù)荷預(yù)測(cè)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，隨著生活條件的逐步改善，氣候以及與其相關(guān)的空調(diào)負(fù)荷變化對(duì)負(fù)荷特性的影響也越來(lái)越大。目前，節(jié)能減排及相關(guān)經(jīng)濟(jì)政策的推行，必將對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生重要影響，相應(yīng)的也會(huì)引起用電負(fù)荷和用電量的明顯變化。

1 泰州電網(wǎng)的負(fù)荷特性分析

自1996年泰州市由縣級(jí)市升級(jí)地級(jí)市以來(lái)，泰州電網(wǎng)進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展階段，全市最高負(fù)荷從1998年的588.9 MW增長(zhǎng)到2009年的2446.2 MW，年平均增長(zhǎng)率13.8%，供電量從1998年的29.5億kW·h增長(zhǎng)到2009年的142.08億kW·h，平均年增長(zhǎng)率為15.4%。一方面作為一個(gè)工業(yè)化程度較高的城市，工業(yè)用電量占到80%以上，并且擁有較多大型、特大型企業(yè)，負(fù)荷在100 MW左右的企業(yè)就有3家，占到全市負(fù)荷的10%～15%，這些企業(yè)的開(kāi)停對(duì)負(fù)荷有著舉足輕重的影響；另一方面是戴南、張郭地區(qū)的不銹鋼產(chǎn)業(yè)群利用谷期煉鋼造成0:00～8:00的負(fù)荷較高，造成泰州電網(wǎng)負(fù)荷倒峰谷現(xiàn)象嚴(yán)重，如圖1所示。

圖1 泰州電網(wǎng)典型負(fù)荷曲線

2 影響負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率的主要因素

2.1 季節(jié)和氣象因素的影響

研究表明，負(fù)荷與季節(jié)和氣象條件密切相關(guān)。夏季與冬季的溫度偏低和偏高時(shí)，人們必須通過(guò)電器來(lái)恒溫；天氣陰暗時(shí)，人們得通過(guò)照明設(shè)備來(lái)照明；濕度較大時(shí)，對(duì)濕度條件要求較高的部門(mén)就須通過(guò)減濕設(shè)備來(lái)改變局部的濕度條件等，這些措施必然增加用電負(fù)荷。

除春節(jié)所在的月份外，泰州地區(qū)夏季、冬季負(fù)荷明顯高于春、秋季，這說(shuō)明季節(jié)變化是影響泰州電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的一大因素。泰州電網(wǎng)2009年全年的負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率在6，7，8的3個(gè)月的準(zhǔn)確率明顯偏低，如圖2所示。顯然與這期間的氣溫變化劇烈、惡劣天氣頻繁有關(guān)，說(shuō)明氣象條件對(duì)于泰州電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的影響十分顯著。

圖2 2009年泰州電網(wǎng)日最高（最低）負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率

2.1.1 氣溫與負(fù)荷的關(guān)系

首先將2009年的4，5月份確定為基準(zhǔn)月份，2009年的8月份確定為空調(diào)月份，取每天日最高負(fù)荷、10:20左右峰期、15:00左右、晚21:00左右等4個(gè)典型點(diǎn)的負(fù)荷數(shù)據(jù)，剔除節(jié)假日等非典型日數(shù)據(jù)，計(jì)算出平均值作為典型日負(fù)荷數(shù)據(jù)。通過(guò)與8月份的氣溫、負(fù)荷進(jìn)行對(duì)照，得出2009年全市的空調(diào)最高負(fù)荷為660 MW左右，并從中得出氣溫與空調(diào)負(fù)荷關(guān)系曲線，如圖3所示。氣溫在25～32℃區(qū)間時(shí)負(fù)荷平緩上升，33～36℃區(qū)間時(shí)急劇上升，為近似的指數(shù)形態(tài)，36℃以上則負(fù)荷轉(zhuǎn)為平緩。

圖3 最高氣溫與各時(shí)間點(diǎn)空調(diào)負(fù)荷的關(guān)系曲線

2.1.2 雷雨與負(fù)荷的關(guān)系

高溫和雷雨往往是相伴而行的，雷雨視大小可造成50%～80%的空調(diào)負(fù)荷的損失，另外雷雨也會(huì)造成大量的輸、配電線路跳閘，因輸、配電線路基本上配置了自動(dòng)重合閘，絕大部分線路會(huì)重合成功，負(fù)荷逐漸恢復(fù)，這一部分可以忽略不計(jì)。

圖4為2009年7月20日泰州電網(wǎng)負(fù)荷曲線，天氣晴，36.8～28.2℃（早峰10:30左右負(fù)荷為2250 MW，晚峰21:00左右負(fù)荷為2310 MW），圖5為2009年7月22日泰州電網(wǎng)負(fù)荷曲線，天氣陰有雨，28.0～25.1℃（早峰10:30左右負(fù)荷為1880 MW，晚峰21:00左右負(fù)荷為1730 MW）。從2009年7月20日曲線與2009年7月22日曲線對(duì)比分析得出：電網(wǎng)負(fù)荷在天晴高溫時(shí)與陰雨低溫時(shí)有明顯的變化，早峰負(fù)荷相差380 MW左右，晚峰負(fù)荷相差580 MW左右，基本在預(yù)測(cè)的范圍以?xún)?nèi)。

圖4 2009年7月20日泰州電網(wǎng)負(fù)荷曲線

圖5 2009年7月22日泰州電網(wǎng)負(fù)荷曲線

2.2 經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)的影響

地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不僅決定著用電負(fù)荷的增長(zhǎng)速度，而且對(duì)用電負(fù)荷特性也有較大的影響，主要表現(xiàn)在各產(chǎn)業(yè)用電比例的變化引起負(fù)荷特性的變化。經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)負(fù)荷的影響正在逐步增強(qiáng)，在平時(shí)的負(fù)荷預(yù)測(cè)工作中要加強(qiáng)應(yīng)對(duì)這一變化的措施。2008年10月爆發(fā)的國(guó)際金融危機(jī)對(duì)以工業(yè)用電占80%以上的城市來(lái)說(shuō)影響極大，2009年1月份的工業(yè)用電下降了21.24%，全市的供電量增長(zhǎng)率如圖6所示，（2008年與2009年春節(jié)分別在2月和1月，則圖6中的1月和2月的數(shù)據(jù)不具實(shí)質(zhì)代表性，應(yīng)求和平均計(jì)算）。2009年8月份起泰州電網(wǎng)供電量呈上升趨勢(shì)，11月份達(dá)到爆發(fā)性的增長(zhǎng)32.7%，供電量大幅波動(dòng)對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)工作帶來(lái)了極大的困難。

圖6 泰州電網(wǎng)供電量增長(zhǎng)率（2008年9月至2009年12月）

2.3 法定節(jié)假日的調(diào)整對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)的影響

隨著長(zhǎng)假制度的實(shí)行，每年春節(jié)、“五一”、國(guó)慶對(duì)電力負(fù)荷的影響明顯。尤其是2008年實(shí)施新的節(jié)假日之后，對(duì)負(fù)荷的影響更加明顯。在長(zhǎng)假期間，許多工業(yè)負(fù)荷停運(yùn)或降低，其日負(fù)荷曲線形狀和普通日相比差別較大。2008年我國(guó)的傳統(tǒng)節(jié)日清明節(jié)、端午節(jié)也被列入法定假日，并取消了五一黃金周，清明節(jié)、端午節(jié)的負(fù)荷預(yù)測(cè)且?guī)?lái)了新的課題，沒(méi)有歷史經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以借鑒。以2008年清明節(jié)為例，作出將峰期負(fù)荷下調(diào)400 MW的預(yù)測(cè)，最終實(shí)際的負(fù)荷曲線與正常工作日下降了450 MW，與預(yù)測(cè)結(jié)果基本相符。如圖7、圖8所示。

圖7 2008年清明前一天（4月3日）負(fù)荷曲線

圖8 2008年清明（4月4日）負(fù)荷曲線

2.4 小火電和大用戶(hù)對(duì)負(fù)荷預(yù)測(cè)的影響

2.4.1 小火電

開(kāi)展負(fù)荷預(yù)測(cè)工作的初期，小火電曾經(jīng)嚴(yán)重地影響了負(fù)荷預(yù)測(cè)工作的準(zhǔn)確性，泰州地區(qū)小火電的上網(wǎng)負(fù)荷和電量在2003年時(shí)約占供電負(fù)荷和電量的20%，由于缺少考核辦法，小火電上網(wǎng)負(fù)荷忽高忽低，開(kāi)停機(jī)比較隨意，增加了負(fù)荷預(yù)測(cè)的難度。

2.4.2 大用戶(hù)

泰州目前100 MW負(fù)荷量級(jí)的大用戶(hù)有3家，大用戶(hù)也嚴(yán)重地影響了負(fù)荷預(yù)測(cè)工作的準(zhǔn)確性，其中負(fù)荷最高的是梅蘭化工達(dá)120 MW，化工設(shè)備投切頻繁，故具體時(shí)間段內(nèi)其用電負(fù)荷難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

3 提高負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率的主要做法

3.1 針對(duì)小火電和大用戶(hù)方面

針對(duì)小火電負(fù)荷變化隨意性的特點(diǎn)，根據(jù)江蘇省電力公司《關(guān)于印發(fā)〈江蘇電網(wǎng)地區(qū)供電企業(yè)受網(wǎng)計(jì)劃編制與考核辦法（試行）〉的通知》，制定了《泰州地區(qū)地方、自備電廠上網(wǎng)負(fù)荷曲線的考核辦法》。通過(guò)考核，限制小火電開(kāi)停及上網(wǎng)負(fù)荷高低的隨意性，要求小火電參與調(diào)整負(fù)荷，將小火電納入有序管理，這一辦法的實(shí)施使調(diào)度部門(mén)掌握了主動(dòng)權(quán)。

對(duì)于幾個(gè)大用戶(hù)，直接或通過(guò)縣調(diào)了解用戶(hù)的生產(chǎn)情況，對(duì)新投運(yùn)且處于不穩(wěn)定試運(yùn)行期的用戶(hù)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。

3.2 加強(qiáng)負(fù)荷預(yù)測(cè)工作的組織措施

領(lǐng)導(dǎo)重視，專(zhuān)職認(rèn)真負(fù)責(zé)。加強(qiáng)培訓(xùn)，抓好各個(gè)縣（市）公司負(fù)荷預(yù)測(cè)工作。電力調(diào)度中心各專(zhuān)業(yè)積極參與，提高負(fù)荷預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率。

[1]胡 杰，文閃閃，胡導(dǎo)福，等.電力負(fù)荷預(yù)測(cè)常用方法的分析比較與應(yīng)用[J].湖北電力，2008（2）.

[2]祝新全.改進(jìn)和提高負(fù)荷預(yù)測(cè)工作的方法[J].河北電力技術(shù)，1988，17（4）：58-59.