空間負荷預測在某縣城核心區負荷預測的應用

文/楊樂

1 引言

本文基于某縣城總體規劃（2016-2020），采用美國加州WLSL星能電氣有限公司和重慶星能電氣有限公司開發的《CEES供電網計算分析輔助決策軟件-空間負荷預測子系統》，對某縣城核心區進行空間負荷分布預測應用。

2 計算流程

本文采用的是一種基于飽和負荷密度的空間負荷預測方法，自下而上對某縣城規劃區域進行負荷預測。其計算流程如下：

第一步，分區及土地使用類的劃分。

根據城市規劃，將規劃區域按大區-中區-小區的順序進行地塊劃分。通過分區預測負荷增長的位置,為配電網規劃提供空間信息；再根據城市規劃用地性質劃分標準確定每個小區的用地性質。

第二步，負荷指標確定及分區負荷預測。

通過實地調研，以同類型區域指標為參考，確定規劃區域各類型小區的飽和密度和系數指標，對小區的負荷進行預測，得到各小區的負荷分布情況，其計算公式下所示。

式中，Li為第i 個小區的負荷預測值；Si為第i個小區的用地面積；Ri為第i個小區的需用系數；Pi為第i個小區的遠期負荷密度。

第三步，總量負荷預測及預測結果校核。

考慮同時率后將規劃區所有類型小區進行累加得到負荷總量預測結果。用人均電力、負荷密度等指標對預測結果進行校核。

3 負荷分類

根據本次規劃中提供的某縣城基礎數據，確定負荷分類采取規劃部門按用地性質分類法，最終確定規劃區用地分為十二類：一類居住用地、二類居住用地、工業用地、商業金融用地、行政辦公用地、醫療衛生用地、教育科研用地、文化娛樂用地、對外交通用地、公共服務設施用地、倉儲用地和發展用地。

4 規劃用地劃分

為滿足10kV配電網規劃的需要，并使負荷分布結果更接近實際情況，以某縣城總體規劃（2016-2020）為基礎，對其進行了細致的用地劃分。

4.1 大區劃分

本次規劃區范圍為某縣城，將其總體規劃（2016～2020）區域作為一個大區，總用地面積為32.779 km2。

4.2 中區劃分

中區劃分主要依據城區發展的實際情況，兼顧地理條件情況。某縣城規劃區共分為5個中區，即城北區，面積約5.563km2；城東區，面積約7.493km2；城中區，面積約5.104 km2；城西區，面積約7.380km2；城南區，面積約7.237km2。

表1：某縣城不同性質用地遠景年用電負荷指標

4.3 小區劃分

按照不同用地性質劃分，每個小區只包含一種用地性質，并對小區逐一編號，共劃分有297個小區，一個小區即為一個地塊。

5 負荷現狀

通過對某縣城區域內各地塊占地面積和現狀（2016年）負荷數據的統計，全縣負荷為136MW，按占地面積的平均負荷密度約7.18MW/ km2。縣城區域內現狀（2016年）負荷主要集中在縣城中心的商業集中地區和南部城郊結合部位的工業集中地區，這些地區大部分地塊按占地面積的平均負荷密度達到20～40 MW/ km2，部分地塊達到40～70 MW/km2。

6 負荷指標確定

利用負荷密度指標的方法進行負荷預測，為了使負荷密度指標能夠代表未來發展情況，以負荷現狀調查結果為基礎，參考經過充分發展城市同性質用地的負荷密度情況，確定規劃區內各性質用地遠景年負荷密度指標如表1所示。

7 空間負荷預測

某縣城總體規劃中土地開發的時序為：

（1）2017年～2020年，沿昭陽大道向東擴至興盛路，沿綠汀大道向南擴至邵水河邊，縣城向東發展。預計增加縣城面積6km2，2020年縣城總面積約19km2。

（2）2020年～2025年，沿綠汀大道向南擴至民旺路，縣城向南發展。預計增加縣城面積9 km2，2025年縣城總面積約28 km2。

（3）2025年～2030年，依據某縣縣城規劃，某縣城向北擴至上瑞高速旁，向南擴至民旺路，向東擴至軟塘路，向西擴至虹橋路，縣城總面積約32km2。

按照上述開發時序，依據某縣城總體規劃中的地塊性質劃分和各用地負荷指標，某縣城2020年、2025年和遠景年（2030）的空間負荷預測結果如圖1-3所示。從這三張圖可以看出：某縣城現有負荷穩步增長；新增負荷首先出現在新建公路旁，逐步向公路的周邊擴張。

遠景年某縣城負荷預測結果約410MW，按占地面積的平均負荷密度為14.9MW/km2。

8 預測結果校核

采用平均負荷密度和占全縣負荷比重兩項指標對遠景年的負荷預測結果進行校核。

8.1 平均負荷密度

根據《配電網規劃設計技術導則》，A類供電區域的規劃水平年負荷密度為15-30MW/ km2；B類供電區域的規劃水平年負荷密度為6-15MW/ km2; C類供電區域的規劃水平年負荷密度為1-6MW/ km2。從規劃水平年的負荷密度和行政級別來看，某縣城達到B類供電區域標準，規劃遠景年負荷密度為14.9MW/ km2與其供電區域劃分標準相適應。

8.2 占某全縣負荷比重

2016年，某全縣統調負荷為285MW，其中某縣城負荷為136MW，占全縣負荷的比重為47.7%。規劃遠景年，某全縣統調負荷預計達到775MW，某縣城空間負荷預測得到的規劃負荷為410MW，占全縣負荷的比重為52.9%，考慮城鎮化和工業化進程，縣城負荷增速大于農村負荷增速的趨勢將持續，遠景年縣城占全縣負荷的比重較2016年提高約五個百分點較合理。

9 結語

本文以基于飽和密度法對某縣城核心區空間負荷預測為實例，闡述了飽和負荷密度的空間負荷預測的詳細過程，并通過和預測結果的校核，與規劃遠景結論相吻合，從而達到了實際應用的目的。該預測方法不僅能對負荷總量進行預測，還可以知道分區負荷的空間分布，為城市合理安排電網建設進場提供了依據。

圖1：各地塊2020年負荷分布情況圖

圖2：各地塊2025年負荷分布情況圖

圖3：各地塊2030年負荷分布情況圖