淺談配網規劃中電力負荷預測

【摘 ?要】電力負荷預測是電網規劃中的基礎工作，準確與否直接影響著電網規劃的質量優劣。負荷預測工作要求具有很強的科學性，盡管負荷預測的方法有多種，但由于所需數據難以得到即未來數據存在著不確定性。所以在實際負荷預測中，負荷預測往往不是非常準確。對于配電線路規劃，電力負荷預測諸多方法中，專家預測法和類比法，能給予規劃人員近乎準確的負荷發展方向，做好配網規劃。

【關鍵詞】配網規劃;電力負荷預測;配網網架

一、負荷預測的概念和原理

（一）電力負荷預測概念

電力負荷預測在充分考慮一些重要的系統運行特性、增容決策、自然條件與社會影響的條件下，研究或利用一套系統地處理過去與未來負荷的數學方法，在滿足一定精度要求的意義下，確定未來某特定時刻的負荷數值，稱為負荷預測。

（二）電力負荷預測的作用

電力負荷預測是供電部門的重要工作之一，準確的負荷預測，可以經濟合理地安排電網內部發電機組的啟停，保持電網運行的安全穩定性，合理安排機組的檢修計劃，保證社會的正常生產和生活，降低發電成本，提高經濟效益和社會效益。

負荷預測還決定了未來新的發電機組的安裝，決定裝機容量的大小、地點和時間，決定電網的增容和改建，決定電網的建設和發展。

（三）負荷預測的基本原理

1、可知性原理：

預測對象的發展規律，其未來的趨勢和狀況是可以為人們所知道的。人們通過總結它的過去和現在推測啟未來。這是人們進行預測活動的基本依據。

2、可能性原理：

因為事物的發展變化是在內因和外因共同作用下進行的。所以，對于某一具體指標的預測，往往是按照其發展變化的多種可能性，進行多方案預測的。

3、連續性原理：

是指預測對象的發展是一個連續的過程，其未來發展是這個過程的繼續。電力系統的發展變化存在著慣性，如某些指標會以原有的趨勢和變化率發展下去。這是我們進行負荷預測的主要依據。因此了解事物的過去和現在，并掌握其變化規律，就可以對其發展情況，利用連續性進行預測。

4、相似性原理：

盡管客觀世界中各種事物的發展各不相同，但一些事物發展之間還是存在著相似之處。目前，預測技術中使用的類推法或者歷史類比法，就是基于這個原理的預測方法。例如，當我們預測一個新的開發區的用電量時，由于其建成時間較短，沒有很多歷史數據可以利用，這時很難利用建模方法預測，這種情況下，我們可以參考一個早已建成的、規模和條件具有可比性的其他開發區，以其發展時期相對應的用電量，作為預測新開發區用電量的基礎，從而可以做出相應的預測結果。

（四）負荷預測的分類：

電力負荷預測可以分為以下幾類：1超短期負荷預測2短期負荷預測3中期負荷預測4長期負荷預測。一般來說超短期和短期負荷預測采用的方法相同或者相近，中期和長期的負荷預測采用的方法相同或者相近。籠統的分也可以合并歸納為兩種：短期負荷預測與長期負荷預測。

二、影響電力負荷預測的因素及電力負荷預測的不確定性：

負荷預測工作要求具有很強的科學性，盡管負荷預測的方法有多種，但由于所需數據難以得到即未來數據存在著顯著的不確定性，如天氣的預報、產值的預測、GDP的預計等的偏差往往很明顯。而且各種影響因素也是不斷發展變化的。人們有些能夠預先估計，但有一些臨時情況，所以造成預測結果的不準確性或不完全準確性。

三、專家預測法和類比法在實際負荷預測中的作用

（一）專家預測法

經驗預測方法主要依靠專家或專家組的判斷，不是依靠數量模型。目的不是弄清電力負荷變化的軌跡和結構，而是給出一個方向性的結論，經驗預測技術主要為專家預測法，類比法及主觀概率預測法。

我們對于某個城市、地區的遠景規劃中通常采用專家預測法和類比法。

所謂專家預測法即通過召集各個方面的專家對于負荷預測方面進行大范圍的發表意見，然后綜合各方意見得出結論。

專家預測法主要有這幾步：1、確定專家小組成員，其要求對電力預測問題方面具有專家級水平，而且能熱心回答問題。2、進行第一步預測，把所需資料及提出的問題分送給給位專家，請他們按照要求回答問題，然后把有關材料收回。3、反復進行預測，把專家判斷意見加以綜合，歸納出各種不同意見，再次分送給專家復議，請他們在比較自己意見和別人意見的基礎上確定是否修改，再把第二次判斷意見收集起來，再進行歸納分析。這樣反復幾次，即可將專家們的意見趨向一致。4、得出預測結果。對最后一次專家意見，可用統計方法進行分析得出預測結果。

專家預測法有很多優點，節省了無謂的爭論，節省了專家們的時間和行程費用，可以方便地安排時間、思考問題。

我們單位就是通過方案審批會議進行配網規劃的。一般來說在配電系統規劃時，我們單位會通知各個部門經理，對于某個方案進行討論，各抒己見，然后達成共識。總體預測還是比較準確的，但是這對每個專家的經驗也是提出了考驗。如果知識不到位，對于負荷預測，配網規劃上就會有所偏差，影響結果。

（二）類比法

類比法是對于類似事物作對比分析，通過已知事物對未知事物或新事物做出預測。例如，要新建一個經濟開發區，從動工興建到正常運作逐年的電量需求是一個新事物，需要在規劃設計時做出預測，以便統籌安排。由于沒有歷史數據，不可能進行模型預測，在這種情況下，采用類比法是比較有效的。找一個已建成的經濟開發區，與待建開發區進行比較，尋找共同點，利用相似和比例關系，對用電量做出預測，注意不同之處，進行調整。例如借助甲市造船基地規模所達到的電力需求，我們市曾經也預測過本地造船基地的電力負荷，并對當地的變電所所需容量進行規劃，雖然沒有實施，但是現在看來當時的預測也是非常有預見性的，屬地變電所現在已經滿足不了工業的需求。

四、負荷預測和研究對于配網規劃的意義

電力工業是國民經濟的重要部門，它的發展水平不僅對國民經濟的其他部門會產生巨大影響，而且還涉及到大量的一次能源的消耗、巨額資金投入及其可持續發展的戰略問題，因此對于準確的負荷預測可以進行電力系統規劃與優化，結合實際進行可靠性研究，不僅可以獲得巨大的社會效益，提高電力系統的安全性，而且可以獲得巨大的經濟效益。因此負荷預測對于配網規劃有重要的意義。

如果配電系統能夠緊跟電力負荷預測，而不是簡單的走一步看一步的話，就能大幅度地提高供電質量和可靠性。

五、負荷預測對于配電網架的影響及積極作用

目前我國城市建設配電網的發展還存在一些普遍性問題。如網架結構薄弱、電力設備陳舊、事故率高、線路過載、可靠性差、電壓質量低等。具體可歸納為一下幾點：1、中壓配電網的網架結構薄弱。2、城市配電網技術落后，網絡自動化水平低。3、線路損耗較高，電壓合格率普遍低。4、電網供電可靠性低，電網規劃不合理。

長期以來，城市配電網網架結構薄弱，多分段多聯網的網絡聯結未形成，造成電壓不穩定，網絡損耗大、故障發生頻繁。我國配電網規劃設計，主要是由規劃人員依據個人的經驗和局部計算來進行的，不具備遠景預測、和普遍性。在有限的條件下解決負荷增加，線路過載、電壓偏低的問題。對于規模日益擴大的配電網，這種規劃是不合理的。

這些問題如果引入負荷預測，根據對線路遠景負荷預測，再進行規劃，這些問題便能夠很好解決，但是現實中，線路規劃往往還是落后于負荷預測的。

這些年來國網公司已經加快和推進了配電網的建設與改造，把重點放到中低壓配電網網架結構改造方面。全面的規劃優化網架的建設與改造，能夠有效地縮小容量要求、降低網絡損耗、減少施工投入，提高人力物力的利用率，有效降低建設投資和維護費用，為國家和電力公司帶來可觀的經濟效益。

參考文獻：

[1]劉健、畢鵬翔、楊文字、程紅麗編著：配網理論及應用，中國水利水電出版社，2007年版。

[2]牛東曉、曹樹華、趙磊、張文文編著：電力負荷預測技術及其應用，中國電力出版社，2006年版。

[3]康重慶、夏清、劉梅編著：電力系統負荷預測，中國電力出版社，2007年版

[4]張粒子、高署、俞國勤編著：一個經濟開發區的負荷預測專家系統，現代電力，1996第13期。

作者簡介：

湯琛琛（1983.07--）;性別：男，籍貫：江蘇省啟東人，學歷：專科，畢業于南京工程學院;現有職稱：助理工程師;研究方向：架空線路設計;

（作者單位：江蘇益鎏電力發展有限公司）