“十四五”規劃城中村近期負荷預測方法研究

高艷娜 陳麗萍 董 紅 郭子軒 劉恒瑋 胡柳君 林紫菡

（廣州供電局有限公司，廣東 廣州510600）

1 某城中村改造項目示例

某城中村集體舊廠房改造項目位于永平街永泰村，范圍北至十二嶺路，西至白云大道北，南至福泰西路，總用地面積0.04km2。是永泰村改造項目的重點區域。2009 年，茶山莊地塊已經被確定為市、區“三舊”改造先行先試的試點，成為白云區重點民生項目之一，目前已通過區統籌方式完善歷史用地手續。針對周邊缺乏大型綜合性商業標桿項目的現況，該項目計劃改造為集購物、餐飲、辦公、酒店于一體的商業綜合體，打造區域商業中心和標桿項目。該項目用電負荷約3 萬kW，規劃有1 座110kV 變電站，站址見圖1。

圖1 茶山莊改造地塊

城中村的三舊改造問題一直備受關注，位于白云新城以北的陳田、永泰片區定位為“三舊連片綜合開發改造示范區”，將一起進行連片改造，打造成白云山西麓宜居宜業的嶺南特色城區，并成為舊城連片改造的示范區。

其中永泰村改造項目是整個陳田、永泰片區中的重點項目之一，被列為區“三舊”改造試點之一，總占地面積0.92km2。2014年6 月，陳田、永泰片區控規由廣州市規委會審議通過。2015 年1 月6 日，李克強總理來廣州白云區考察永泰村危舊房改造項目。該項目目前已拆除集體物業約0.1km+，已基本完成舊村居安全隱患整治，整體項目計劃2016 年底前完成。項目實施后，將改造閑散用地0.46km2，增加村集體經濟發展物業0.3km2，增加綜合醫院、小學、變電站、垃圾壓縮站等公共服務設施14 處，新增公共綠地、組團綠地0.25km2，綠地率將提升到35%，打通消防通道14 條，增加消防設施15 處，整治住宅220 棟，實現三線規整、安全有序等目標。陳田、永泰片區控制性詳細規劃優化圖見圖2。

2 城中村用電存在問題

2.1 高壓變電站現狀及存在問題

目前城中村內通常無高壓變電站，村內負荷由村外的變電站供電。變電站存在問題如下：

圖2 陳田、永泰片區控制性詳細規劃優化圖

①變電站距離城中村較遠，新增線路建設難度較大

向城中村供電的變電站距離城中村往往有一定距離，通常距離村中心區域超過1km，部分變電站距離村中心區域超過3km，若仍從這些站新增出線供電城中村新增負荷，則將因距離遠導致線路路徑難尋，建設難度加大。

②變電站負載較重，且間隔所剩無幾

目前向城中村供電的變電站中，多數已重載運行，且10kV間隔已所剩無幾，無法再新增1 回出線供電城中村；部分變電站雖然負載不重，但周邊規劃有眾多大型小區，無法再新增出線供電城中村；還有部分站點已不滿足“N-1”運行，且已無多余的間隔，也無法再新增出線供電城中村。

隨著城中村的大量拆舊建新，預計負荷也將持續增加，有必要再村內布置高壓變電站，縮短供電距離，滿足新增負荷需求。

2.2 10kV 供電線路現狀存在問題

10kV 線路數量少，負載重，重載現象普遍。

2.3 供電配變現在存在問題

城中村公變供電低壓用戶偏多，使用容量超過合法報裝容量，造成重過載問題突出，供電能力嚴重不足，跳閘頻繁，客戶投訴不斷。

南方電網公司和廣州供電局對城中村電網改造建設工作高度重視，先后推行“廣州城中村供電及用電管控策略”、“一臺區一對策”、等政策和具體對策，以期利用有限資金，最大限度改善城中村電網規劃建設和運營環境。

廣州供電局目前推行自籌資金、新增變壓器調荷、公改專、供電配套費、公變大小互換、加裝限流開關6 種途徑破解城中村用電難題，其中最重要的就是新增變壓器調荷。而新增變壓器首先要摸清城中村的用電需求，基礎則是負荷特性分析和負荷需求預測，以需求來指導電網建設的方向，避免出現對用電需求測算不足而導致的建設規模過小，配變投產即重載的現象。但城中村負荷需求預測存在以下難點：

（1）城市建設缺乏規劃，難以掌握土地利用情況。

城中村普遍缺乏城市規劃，土地建設具有無序化特點，建設亂、管理亂，建筑密度高、布局混亂。出租屋經濟帶來嚴重的違章建設，并且根據城中村不同的地理位置，建筑物用途特點也不盡相同，部分村以出租屋為主，部分以低端加工小作坊為主。建筑物的混亂使統計土地利用情況十分困難。

（2）人口流動性大，居住人口數量難以準確統計

城中村居住人口以外來租戶為主，流動性大，且缺乏有效管理，人口數量難以準確統計，更加難以做到準確預測遠景年人口。

（3）缺乏歷史資料，社會經濟發展規律和用電趨勢難以把握

由于早年缺乏資料的收集和統計，城中村的歷史資料不盡完整，社會經濟數據和歷史用電信息收集難度大，對把握社會經濟發展規律和用電趨勢造成困難。

以上困難造成負荷密度法、綜合用電水平法等傳統負荷預測方法不適用于城中村的負荷預測，因此有必要開展城中村的負荷預測研究工作，針對城中村特點開發一套負荷預測方法和體系，為城中村的電網規劃建設打好良好基礎。

3 城中村用電結構分析

城中村用電類型分為小公寓、小作坊和小商鋪3 類，對3 類用電性質的建筑面積和用電量占比進行統計，結果見表1。

表1 城中村用電結構統計表

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可見小公寓在建筑面積占比和用電量占比上都占據絕對優勢，原因為城中村交通方便，距離市中心距離近，管理松弛，居住門檻低，迎合了外來人口的居住需求，小公寓出租率和租金均較高，為村民帶來的經濟收益顯著，因此小公寓是城中村的主要建筑物和用電類型。

4 方法介紹

Pn為每臺配變負荷

Pn=配變去年最高負荷×（1＋預測增長率）；

根據歷年負荷增長規律和每臺配變的負荷特性曲線，預測每臺配變2015 年、2016 年和2017 年的年負荷年增長率；

因為不同配變高峰值出現的時間各不相同，因此不能簡單相加，需考慮計入一個負荷同時系數，該系數對于不同城市或不同的產業類型區域具有很大差別，即負荷P 計算公式如下：

P=P1×ka；

P1——計算負荷；

ka——各配變間同時系數。

同時率預測是負荷預測工作中最基本、最重要的內容之一。本次規劃中結合城中村用電負荷的組成、各配變的負荷特性曲線等信息，推薦同時率值取值為0.7，該值與其他城中村地區分析總結得出的經驗值基本相當。

5 近期負荷預測結果

近期負荷預測結果見表2。

表2 城中村近期負荷預測結果

城中村歷年的年負荷增長并不平穩，2017 年為正增長，但2018 年變為負增長，2019 年負荷又突增，負荷增長不穩定的原因如下：

（1）建筑物大拆大建，造成負荷波動較大。

受小公寓出租高回報的驅使，城中村村民不斷翻建原本低矮樓層的住宅，改造為高樓層的公寓。建筑物全部拆除重建的階段負荷會驟降，建造完成后負荷又會突增，造成局部負荷波動。

（2）經濟增長影響小作坊和小公寓的負荷增長。

小作坊的開工率和小公寓的入住率受經濟影響較大，2018年經濟增長率略降（較2017 年增長率降低1%），小作坊生產減少，外來務工人員減少造成小公寓入住率下降，用電負荷相應減少。2019 年經濟增長率上升（較2018 年增長率上升0.7%），小作坊生產得以恢復，小公寓入住率有所提高，用電負荷相應增加。

綜上，建筑物大規模翻建和經濟波動造成城中村負荷波動較大，但總體看依然保持增長趨勢，2016～2019 年年均增長率為5.4%。考慮經濟發展進入新常態，較為平穩向上，同時建筑物翻建帶來負荷增長，因此預計近期城中村負荷將持續上升。依據每臺配變負荷預測結果的合計，城中村公變供電區域負荷2020～2022 年年均增長率為10.8%，2017 年達到35023kW。

圖1 某城中村1 號配變年均負荷特效曲線

圖2 某城中村1 號配變日均負荷特效曲線

6 結論

本文根據城中村的特點，提出一種適合城中村近期負荷預測方法，有效推動城中村用電規劃，解決城中村用電難題。